INFORME SOBRE LA REVISIÓN DE ESTRUCTURA METÁLICA PARA LA INSTALACIÓN DE FAJAS DE TRANSPORTE DE NUEVA LÍNEA DE BIZCOCHOS EN PLANTA MOLITALIA – LOS OLIVOS
INFORME TÉCNICO DE REVISIÓN ESTRUCTURAL Rev. A APROBADO POR:
Jefe de Disciplina
Ingeniero Jorge Luis Bazán Serrano
Jefe de Proyecto
Ingeniero William Baca Escobar
Cliente
Molitalia S.A.
Revisión
Hecho Por
A
J.Bazán
Descripción
Emitido para revisión interna
COMENTARIOS DEL CLIENTE:
TOP CONSULT Ingeniería SAC Av. Benavides N° 4887 Oficina 501, Surco (51 1) 275-3330 / 256-0891 www.topconsult.com.pe
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Fecha
Revisado
Aprobado
04/07/17
W.Baca
L.Flores
Proyecto: PR 129-17 – Informe sobre la revisión de estructura metálica Informe técnico – Estructuras 04/07/2017 Rev. A
ÍNDICE GENERAL
INFORME SOBRE LA REVISIÓN DE ESTRUCTURA METÁLICA PARA LA INSTALACIÓN DE FAJAS DE TRANSPORTE DE NUEVA LÍNEA DE BIZCOCHOS EN PLANTA MOLITALIA – LOS OLIVOS
INFORME TÉCNICO DE REVISIÓN ESTRUCTURAL.
I.
RESUMEN. .................................................... ........................... ............................ ................. 3
II.
CARACTERÍSTICAS DE LOS PÓRTICOS A EVALUAR: ........................ ............................ ....... 3 2.1.
Estructura Metálica:.......................... ............................ ............................ ..................... 3
2.2.
Perfiles Estructurales .................................... ............................ ............................. ....... 4
2.3.
Códigos y normas para revisión .......................... ........................... ............................ ...4
2.4.
Propiedades del material .................................... ............................ ............................ ...4
2.5.
Cargas y combinaciones a considerar ..................... ........................... ........................... 5
III. ANÁLISIS Y VERIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS: ............... ........................... ...................... 5 IV. RESUMEN DE RESULTADOS Y RECOMENDACIONES: ....................... ............................ ....... 7
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Proyecto: PR 129-17 – Informe sobre la revisión de estructura metálica Informe técnico – Estructuras 04/07/2017 Rev. A
INFORME TÉCNICO DE REVISIÓN ESTRUCTURAL.
RESUMEN EJECUTIVO: MOLITALIA S.A. ha contratado los servicios de Top Consult Ingeniería SAC para realizar el servicio de diseño de nueva plataforma para línea de producción de bizcochos al interior de la planta industrial Molitalia, del distrito de Los Olivos - Lima. Parte del alcance corresponde a la revisión de las estructuras metálicas para fijación de faja transportadora de pastas. La línea de producción de bizcochos constará de fajas de transporte del producto elaborado. Estas fajas serán apoyadas mediante tirantes a la estructura metálica existente. La estructura metálica existente está conformada por pórticos de acero estructural y viguetas metálicas que conforman el sistema de fijación del cerramiento y la cobertura de la planta. El presente informe describe el trabajo de Top Consult Ingeniería para verificar los pórticos de estructura metálica al ser sometidos a la acción de cargas adicionales producto del peso de la faja y los bizcochos. Para tal fin, se ha modelado una parte de los pórticos correspondiente a los ejes 9, 10, 11 y 12; a los cuales se les ha colocado las cargas existentes y las nuevas cargas de la faja de bizcochos. Como resultado se ha obtenido que la estructura metálica existente es capaz de soportar el peso adicional de las fajas de transporte. Para el soporte de los tensores, se recomienda utilizar dos viguetas soldadas (HSS 150X50X3) directamente a la viga del pórtico M1 (Viga K). Sobre ella apoyar los tensores que conforman el sistema de fajas. Adjuntamos los cálculos y esquemas para su implementación en obra.
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Proyecto: PR 129-17 – Informe sobre la revisión de estructura metálica Informe técnico – Estructuras 04/07/2017 Rev. A
INFORME TÉCNICO DE REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL. I.
RESUMEN. MOLITALIA S.A. ha contratado los servicios de Top Consult Ingeniería SAC para realizar el servicio de diseño de nueva plataforma para línea de producción de bizcochos al interior de la planta industrial Molitalia, del distrito de Los Olivos - Lima. Parte del alcance corresponde a la revisión de las estructuras metálicas para fijación de faja transportadora de pastas. La línea de producción de bizcochos constará de fajas de transporte del producto elaborado. Estas fajas serán apoyadas mediante tirantes a la estructura metálica existente. La estructura metálica existente está conformada por pórticos de acero estructural y viguetas metálicas que conforman el sistema de fijación del cerramiento y la cobertura de la planta. El presente informe describe el trabajo de Top Consult Ingeniería para verificar los pórticos de estructura metálica al ser sometidos a la acción de cargas adicionales producto del peso de la faja y los bizcochos.
Figura 01: Pórticos a evaluar. La faja de transporte de bizcochos se extiende entre los ejes 8 al 12. II. CARACTERÍSTICAS DE LOS PÓRTICOS A EVALUAR: 2.1. Estructura Metálica: La estructura metálica a evaluar conforma parte del proyecto “Ampliación – Los Olivos – Molitalia” elaborada
por la empresa POCH INGENIERÍA. La información de las estructuras existentes ha sido alcanzada por el cliente, y se constata que las estructuras metálicas están conformadas por acero estructural tipo A-36, y para los perfiles Tubest con acero tipo A42-27ES, típico del sistema Tubest. Las especificaciones técnicas del proyecto detallan al acero estructural A 36; en la Figura 02 se detallan las especificaciones técnicas indicadas por el proyectista POCH INGENIERÍA. TOP CONSULT Ingeniería SAC Av. Benavides N° 4887 Oficina 501, Surco (51 1) 275-3330 / 256-0891 www.topconsult.com.pe
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Proyecto: PR 129-17 – Informe sobre la revisión de estructura metálica Informe técnico – Estructuras 04/07/2017 Rev. A
Figura 02: Especificaciones técnicas de las estructuras metálicas – Proyecto “Ampliación – Los Olivos – Molitalia”. 2.2. Perfiles Estructurales Los pórticos a evaluar constan de los siguientes perfiles estructurales.
Tabla 01: Elementos estructurales que conforman el pórtico. Código C1 K Co Xo Q ro
Perfil TB 700X225X5X3 TB 750X225X6X3 HSS 150X50X4 L 1.1/2”X1.1/2”X3 2U – 8”X2”X3 Ø ¾”
Acero A42-27ES A42-27ES A-36 A-36 A-36 A-36
Descripción Columna principal Viga principal Vigueta Arriostre de vigueta Puntal Diagonal de arriostre
2.3. Códigos y normas para revisión El proceso de estimación de las cargas, así como el análisis y diseño de los elementos de refuerzo está basado en el Reglamento Nacional de Edificaciones, que incluye los siguientes códigos: - NTE-E.020 Norma de cargas - NTE-E.090 Norma de diseño de estructuras metálicas. - AISC 360-2010 Especificación para construcciones de acero
2.4. Propiedades del material Los parámetros a considerar para el acero estructural son los siguientes: Acero estructural A36 - Esfuerzo de fluencia fy: 2,530 kg/cm2 - Esfuerzo último fu: 4,070 kg/cm2 Acero estructural A42-27ES (Para sistema Tubest) TOP CONSULT Ingeniería SAC Av. Benavides N° 4887 Oficina 501, Surco (51 1) 275-3330 / 256-0891 www.topconsult.com.pe
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Proyecto: PR 129-17 – Informe sobre la revisión de estructura metálica Informe técnico – Estructuras 04/07/2017 Rev. A
- Esfuerzo de fluencia fy: 2,700 kg/cm2 - Esfuerzo último fu: 4,200 kg/cm2 2.5. Cargas y combinaciones a considerar Se proyecta realizar la fijación de un sistema de fajas de bizcochos a los pórticos existentes. El sistema de fajas consta de tubos de acero inoxidable, perfiles C de 2.5 a 3 mm de espesor, fajas o lonas de plástico para transporte, tapas de acrílico para mantener temperatura, tirantes de barras de acero de ¾” de diámetro y arriostres en cruz de barras de 5/8”. De acuerdo a la información suministrada por el c liente,
éstas fajas tendrán un ancho de 1.30 m y un peso promedio de 100 kg/m2. Debido al efecto dinámico y tipo de carga, vamos a considerarla como carga viva. Cargas muertas (D): -
Instalaciones ACI, Luminarias, Cobertura: 15 kg/m2.
Cargas vivas (L): -
Sobrecarga de montaje y mantenimiento: 30 kg/m2. Faja de línea de bizcochos: 100 kg/m2
Combinación de Cargas: Las combinaciones de carga a considerar son: -
1.2D + 1.6 L 1.4D
III. ANÁLISIS Y VERIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS: Se ha elaborado un modelo de los pórticos, el cual se ha realizado en software CSI SAP 2016 v16.0.0. El modelo se ha trazado según los planos de estructuras y arquitectura y de acuerdo a las especificaciones técnicas del proyecto.
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Figura 03: Modelo del sector de los pórticos a verificar por cargas existentes y adicionales de faja de bizcochos.
Figura 04: Aplicación de las cargas de la faja de bizcochos.
Figura 05: Momentos flectores producidos por la carga muerta.
Figura 06: Momentos flectores producidos por la sobrecarga viva.
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Figura 07: Momentos flectores producidos por la carga de los bizcochos.
Figura 08: Verificación de la demanda/capacidad en los elementos metálicos del pórtico. En las Figuras 05 a 07 se muestra el resultado del análisis estructural para cada carga considerada. En la Fig. 08 se muestra el resultado de la verificación de las columnas y vigas del pórtico típico. Los resultados indican que las vigas alcanzan como máximo un 70% de ratio D/C (Demanda-capacidad), mientras que la columna próxima a la faja alcanza un máximo del 90% de ratio D/C. Las estructuras existentes son seguras pese al incremento de carga adicional que proviene de la faja de transporte.
IV. RESUMEN DE RESULTADOS Y RECOMENDACIONES: Los pórticos existentes tienen suficiente capacidad para soportar la fijación de un sistema de fajas de transporte de bizcochos. Se recomienda utilizar dos viguetas soldadas (HSS 150X50X3) directamente a la viga del pórtico M1 (Viga K). Sobre ella apoyar los tensores que conforman el sistema de fajas.
Tabla 02: Elementos estructurales para la nueva Faja. Código A b c d
Perfil HSS 150x50x3 TB 750X225X6X3 Ø ¾” Ø 5/8”
Acero A-36 A-36 A-36 A-36
Descripción Vigueta soldada a K Arriostre soldado a Tensor Arriostre
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Proyecto: PR 129-17 – Informe sobre la revisión de estructura metálica Informe técnico – Estructuras 04/07/2017 Rev. A
Figura 09: Planta de ubicación de viguetas para soporte de tensores de faja.
Figura 10: Elevación de vigueta para fijación de tensores. Tensores ubicados bajo viga K y al centro de vigueta.
Figura 11: Elevación de tensores y arriostres respectivos. TOP CONSULT Ingeniería SAC Av. Benavides N° 4887 Oficina 501, Surco (51 1) 275-3330 / 256-0891 www.topconsult.com.pe
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