Diseño estructural de una nave industrial metálica de 34m de luz libre

Abstract

El presente estudio está enfocado en el análisis y diseño estructural de una nave industrial metálica que cubre un área de 1890 m2, cuyas dimensiones longitudinales y transversales son de 35 y 54 m. Con el fin de obtener menor cantidad de elementos verticales dentro del terreno, se plantea un sistema estructural de tijeral metálicos a dos aguas que cubran una luz libre de 35 m y se encuentren distanciados equidistantemente cada 6 m. Este tipo de estructuras se encuentran bajo las solicitaciones de cargas de gravedad, viento y sismo en ambas direcciones ortogonales, de acuerdo con la normativa vigente peruana y con apoyo en normativas norteamericanas equivalentes. El principal objetivo es el diseño adecuado de la estructura frente a las solicitaciones de carga mencionada y optimizar la parte económica de la estructura al reducir el peso de acero por metro cuadrado de área construida. La estructura presenta dos tipos de sistema estructural, uno diferente por cada dirección. Por un lado, el sistema estructural planteado en el eje de los tijerales es de columnas en voladizo, utilizando un factor de reducción sísmica de R=3, según la norma ASCE 7-22. Por el otro lado, en la dirección perpendicular a los tijerales se plantea un sistema estructural de pórtico ordinarios concéntricamente arriostrados (OCBF), el cual utiliza un factor de reducción sísmica de R=4 según la norma E.030. Asimismo, se observa que cada dirección de análisis se ve gobernada por diferentes combinaciones de carga; es decir, en la dirección de tijerales gobierna las combinaciones con las cargas de viento; mientras que, en el eje perpendicular, gobierna las combinaciones con las cargas de sismo. Finalmente, se realiza un metrado del peso de acero estructural de la estructura y se presenta un ratio por metro cuadrado con el fin de que sea un valor competitivo en el mercado actual.