Análisis y diseño de nave industrial de concreto armado con puente grúa

Abstract

El siguiente trabajo de Tesis nace por la preocupación del autor de encontrar información precisa y clara sobre el diseño de naves industriales con puentes grúa, con el objetivo de establecer un procedimiento de análisis estructural y diseño de este tipo de estructuras. En el desarrollo del tema se encontró una formulación poco clara de conceptos, por parte de la norma peruana E.020- “Cargas”, sobre cargas vivas móviles, específicamente en conceptos como “máxima carga sobre rueda” o “capacidad de carga” o “carga nominal”, que si están definidos claramente en la versión anterior del código ASCE/SEI 7-16- “Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures”, que sirvió de base a la norma E.020 en este tema específico. En esta investigación se encontró que el Eurocódigo ofrece las siguientes normas: *EN 1991-3-Eurocode 1- “Actions on structures-Part 3: Actions induced by cranes and machinery.” *EN 1993-6-Eurocode 3- “Design of steel structures-Part 6: Crane supporting structures”.Dichas normas hacen una definición de los conceptos básicos y necesarios para el cálculo de las cargas móviles sobre la viga carrilera, incluyendo temas de combinaciones de carga y verificación de condiciones de serviciabilidad del puente grúa. Halladas las cargas móviles, este trabajo toma en cuenta conceptos como líneas de influencia, para el desarrollo del análisis y diseño de la estructura de nave industrial con puente grúa. En este caso se investigará como el método de Muller Breslau puede hacernos el trabajo más sencillo para analizar líneas de influencia. Además, se considerarán los efectos de sismo, viento y nieve. Establecido el procedimiento de análisis y diseño, este se aplica a un caso específico de estructura mixta de pórticos de concreto armado y techo de estructura metálica. Como conclusión principal se obtiene que la Norma E.020 y E0.90 deben ser mejoradas, sobre todo en la definición de conceptos básicos, donde se deben incluir comentarios sobre combinaciones de carga compatibles con la operación de estos equipos, así como métricas de control de la serviciabilidad de las estructuras de soporte de puentes grúa. Y ambas normas deben compatibilizarse para establecer un criterio único en el cálculo de las cargas vivas móviles. En este sentido el autor propone una expresión para hallar la carga máxima sobre rueda y las cargas laterales y longitudinales, para el caso específico de puentes grúa dentro de naves industriales, así como incluir gráficos similares a los de Eurocódigo para mejor entendimiento de estos conceptos, sobre todo para los lectores que revisan por primera vez la norma. También se sugiere como tema de estudio para otros trabajos de tesis, el caso de las cargas de viento, cuyas definiciones en la norma E.020 pueden ser mejoradas, en base a estudios más concretos, utilizando modelos analizados en túneles de viento.