DISEÑO ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS INDUSTRIALES 

 

 INDICE

AISCE 360-16  ASCE 7-16  DISEÑO ESTRUCTURAL DE NAVES INDUSTRIALES

Prólogo

CAPÍTULO 1 - CONCEPTUAL
1.1 Introducción

1.1.a Estructura para edificio (building)

1.1.b Estructura industrial (nonbuilding)

1.1.c Estructura industrial similar a estructura para edificio (nonbuilding similar to building)

1.1.d  Estructura industrial no similar a estructura para edificio (nonbuilding not similar to building)
1.2 Consideraciones de diseño de un edificio industrial, nave o galpón
1.3 Materiales de construcción
1.4 Estructura en concreto
1.5 Estructura en acero estructural
1.6 Ventajas de elegir una estructura metálica
1.6.1 Estructura liviana
1.6.2 Reducción de dimensiones de los elementos resistente de la estructura
1.6.3 Reducción de los tiempos de ejecución
1.6.4 Flexibilidad en los usos
1.6.5 Una solución sostenible
1.7 Desventajas de elegir una estructura metálica

1.8 Edificaciones industriales apoyadas en otras estructuras

1.9 Bases de diseño

CAPÍTULO 2 - COMPONENTES DE UNA NAVE INDUSTRIAL
2.1  Introducción
2.2 Componentes estructurales de una nave o galpón industrial
2.3 Fundaciones
2.4 Sistema de conexión estructura-fundación, planchas de apoyo, pernos de conexión
2.5 Elementos verticales o columnas, columnas de alma llena, columnas fabricadas, columnas de celosía
2.6 Columnas de perfiles simples
2.7 Columnas de perfiles múltiples
2.8 Columnas reforzadas con perfiles y planchas yuxtapuestas
2.9 Columnas de perfil armado
2.10 Columnas de celosía
2.11 Columnas mixtas o compuestas
2.12 Elementos horizontales y/o inclinados o vigas, vigas de alma llena y vigas de celosía
2.13 Vigas de perfiles simples
2.14 Vigas de perfiles múltiples
2.15 Vigas de perfiles reforzados
2.16 Vigas armadas y vigas cajón
2.17 Vigas de sección de alma aligerada o alveolares
2.18 Vigas de celosía

CAPÍTULO 3 - MORFOLOGÍA DE UNA NAVE INDUSTRIAL
3.1 Introducción
3.2 Configuraciones y morfologías estructurales
3.3 Configuraciones básicas estructurales
3.4 Estructuras articuladas compuestas de columnas con uniones articuladas
3.4.1 Porticos bi-articulados, con apoyos articulados y otros nodos internos continuos o empotrados
3.4.2 Porticos tri-articulados, con apoyos articulados y otros nodos internos también articulados
3.5 Uniones articuladas
3.6 Estructuras formando pórticos, compuestos de columnas con uniones continuas
3.7 Uniones rígidas o empotradas
3.8 Estructuras rígidas aporticadas o pórticos continuos
3.9 Estructuras rígidas con celosía o cerchas
3.10  Estructuras rígidas formando pórticos o no, con la característica principal de tener los techos o cubiertas en arco
3.11 Estructuras con techos o cubiertas sustentadas por tirantes

CAPÍTULO 4 - SISTEMAS DE CERRAMIENTOS
4.1 Introducción
4.2 Cerramientos
4.3 Tipos de cerramientos
4.4 Tipos de cubiertas
4.5 Cubiertas horizontales
4.6 Cubiertas inclinadas
4.7 Correas soportes de cubiertas
4.8 Cerramiento lateral o fachada
4.9 Tipos de cerramientos laterales mas comunes
4.10 Control de deflexiones en cerramientos
4.11 Diseño del cerramiento externo superior con el uso de láminas metálicas y correas metálicas
4.12 Cargas de diseño
4.13 Factores y premisas para del diseño de correas
4.14 Combinaciones de carga para el diseño de las correas, se utilizan el AISC
4.15 Métodos para el diseño de correas
4.16 Diseño sin considerar la inclinación del techo
4.17 Ejercicio 4.1 - Diseño del cerramiento externo superior con el uso de láminas metálicas sobre correas metálicas

4.18 Ejercicio 4.2 - Diseño de barras tensoras de correas

CAPÍTULO 5 - EL DISEÑO ESTRUCTURAL
5.1 Introducción
5.2 El diseño estructural
5.3 Responsabilidad del diseño
5.4 Incertidumbres relacionadas con el diseño final
5.5 Objetivos del diseño estructural
5.6 La estabilidad e  integridad estructural
5.7 Deformaciones
5.8 Vibraciones
5.9 Resistencia al fuego
510. Fatiga de los materiales
5.11 Necesidad de conocer con exactitud las rutas de las cargas
5.12 Métodos de análisis estructural
5.12.1 Análisis de primer orden, P-δ
5.12.2 Análisis de segundo orden, P-Δ

5.13 Clasificación estructural de una nave industrial

5.14 Requisitos del diseño estructural de una nave industrial

5.15 Parámetros para el diseño sísmico de una nave industrial

5.16 Corte basal

5.17 Determinación de coeficiente de respuesta sísmica

5.18 Corte basal para estructuras no rígidas

5.19 Factor de importancia sísmica Ie y categoría de riesgo

5.20 Carga sísmica

5.21 Período fundamental

5.22 Período fundamental aproximado

5.23 Distribución vertical de las fuerzas sísmicas

5.24 Distribución horizontal de las fuerzas sísmicas

5.25 Deriva

5.26 Limitaciones de la deriva

5.27 Deflexiones límites y separación entre estructuras

5.28 Anclajes en el concreto

5.29 Espectros de respuesta del sitio

5.30 Interacción sísmica entre componentes no estructurales

5.31 Ejercicio 5


CAPITULO 6 - SISTEMAS DE CARGAS

6.1 Introducción
6.2 Sistemas de cargas
6.3 Tipificación de las cargas aplicadas
6.4 Las cargas permanentes
6.5 Cargas por las instalaciones de servicios de electricidad, tuberías, etc
6.6 Cargas por cerramiento de paredes fijas
6.7 Tabiquería
6.8 Elementos movibles pero de permanencia indefinida
6.9 Las cargas variables
6. Cargas de techo y elementos de apoyo
6.11 Las cargas de viento
6.12 Carga por efectos térmicos
6.13 Hipótesis sobre la acción del viento en edificaciones industriales
6.14 Acciones que intervienen en la estabilidad por cargas de viento
6.15 Combinaciones de cargas que se que utilizan el de diseño estructural por LRFD
6.16 La presión del viento en las paredes
6.17 Acción de carga del viento
6.18 Factores que influyen en la velocidad del viento
6.19 Evaluación de las presiones del viento
6.20 Expresión general de la acción del viento
6.21 Acciones sísmicas
6.22 Cargas mayoradas de diseño
6.23 Cargas por puente grúa
6.24 Tipos de puente grúas
6.25 Cargas actuantes sobre la viga carrilera
6.26 Combinaciones de cargas para el diseño de vigas carrileras
6.27 Dimensiones óptimas de la viga carrilera
6.28 Rigidizadores del alma de vigas carrileras
6.29 Algunas consideraciones a tener presente en el diseño de vigas carrileras
6.30 Factores para la determinación de las cargas por puente grúas
6.31 Tipos de cargas que producen las grúas puentes
6.32 Cargas verticales máximas y mínimas producidas por las grúas puente sobre la viga carrilera
6.33 Cargas horizontales máximas y mínimas producidas por las grúas puente sobre la viga carrilera

6.34 Ejercicio 6 Estudio de cargas por viento para un galón industrial

CAPÍTULO 7 - SISTEMAS DE ARRIOSTRAMIENTOS
7.1 Introducción
7.2 Arriostramientos
7.3 Elementos mas comunes usados como arriostramientos o tirantes
7.4 Tipos de arriostramientos
7.5 Arriostramiento vertical
7.6 Ubicación y colocación del arriostramiento vertical
7.7 Arriostramiento horizontal del cerramiento de techo
7.8 Arriostramiento horizontal de las fundaciones
7.9 Pórticos extremos
7.10 Cargas de diseño
7.11 Combinaciones de carga, se utilizan el AISC
7.12 Elementos de arriostramiento horizontal del cerramiento superior o techo
7.13 La incertidumbre entre cruces de San Andrés o cerchas tipo Pratt
7.14 Recomendación para el uso del tipo de arriostramiento
7.15 Gobierno del diseño a compresión sobre el diseño a tensión
7.16 Determinación de la carga última de diseño del arriostramiento horizontal
7.17 Variables que influyen en la carga de diseño del arriostramiento horizontal
7.18 Detalles constructivos de conexión arriostramiento horizontal
7.19 Arriostramiento vertical
7.20 Rigidez requerida
7.21 Elementos de arriostramiento vertical
7.22 Tipos de arriostramientos vertical contra las acciones horizontales
7.23 Tipos de arriostramientos verticasl debido a la estructuración
7.24 Determinación de la carga última de diseño del arriostramiento vertical de columnas por la acción del viento
7.25 Determinación de la carga última de diseño del arriostramiento vertical de la columna por la acción del sismo
7.26 Determinación de la carga última de diseño del arriostramiento vertical de la viga de celosía por la acción del viento
7.27 Determinación de la carga última de diseño del arriostramiento vertical de la viga de celosía por la acción del sismo
7.28 Ejercicio - 7.1 - Diseño del arriostramiento horizontal
7.29 Ejercicio - 7.2 - Diseño del arriostramiento vertical

CAPÍTULO 8 - ELEMENTOS VERTICALES
8.1 Introducción
8.2 Concepción estructural de las columnas
8.3 Ejes principales mayor y menor
8.4 Predimensionado de columnas
8.5 Procedimiento para el predimensionado de la sección de una columna
8.6 Recomendaciones generales a tener en cuenta al predimensionar columnas
8.7 Cargas o acciones sobre la estructura
8.8 Combinaciones de carga
8.9 Selección de las solicitaciones últimas mayoradas de diseño
8.10 Definición de las derivas máximas permitidas
8.11 Definición de las deflexiones máximas permitidas
8.12 Selección de los datos para el diseño estructural de los componentes del pórtico
8.13 Análisis de primer orden, P-δ
8.14 Análisis de segundo orden, P-Δ
8.15 Diseño de secciones de los componentes estructurales del pórtico
8.16 Ejercicio - Diseño de una columna del pórtico principal de carga

CAPÍTULO 9 - ELEMENTOS HORIZONTALES
9.1 Introducción
9.2 Uso de vigas de celosía en naves o edificios industriales de una sola planta
9.2.1 Para uso en cerramientos horizontales o inclinados en cerramientos de cubiertas de techo
9.2.2 Para uso en cerramientos verticales  o laterales
9.2.3 Para uso de arriostramiento vertical y suministrar estabilidad general a la estructura
9.3 Incertidumbres alrededor del uso de vigas de celosía para estructuras de cubiertas de techo
9.4 Concepción estructural de las vigas de celosía
9.5 Punto de trabajo, work point o convergencia de los ejes en la unión de columna-celosía
9.6 Variaciones y tipos de las vigas de celosía
9.7 Principios que rigen el comportamiento y el análisis de las vigas de celosía
9.8 Diferenciación entre una viga de celosía y una cercha
9.9 Unión de las diagonales con los cordones superiores e inferiores
9.10 Modificación de una celosía para el paso de equipos
9.11 Ejercicio 9.1  - Diseño de una viga de celosía perteneciente al pórtico principal de carga

CAPÍTULO  10 - ELEMENTOS DE CONEXIÓN ESTRUCTURA-FUNDACIÓN
10.1 Introducción
10.2 Configuración de la conexión estructura-fundación, plancha base, pernos de conexión
10.3 Ruta de carga y la transferencia de esfuerzos de la columna a la fundación
10.4 Criterios de diseño
10.4.1  Estados límites de diseño
10.5 Dimensionamiento de una plancha base
10.5.1 Geometría de la plancha base
10.5.2 Espesor de la plancha base
10.5.3 Material de la plancha base
10.5.4 Soldadura de la plancha base
10.6 Esfuerzo de compresión por el estado límite de compresión del concreto de la fundación
10.7 Plancha base sobre zapatas de fundación de concreto
10.8 Plancha base sobre pedestales de concreto
10.9 Criterios de diseño del AISC Sección J8
10.10. Planchas bases en losas de fundación
10.11 Hipótesis de trabajo de una plancha base
10.12 Características de la plancha base
10.13 Estados de carga de una plancha base
10.14 Existencia de carga axial a compresión pura, la existencia del momento es nula
10.14.1 Predimensionado de la plancha base
10.15 Existencia de carga axial a compresión y el momento flector es moderado o pequeño
10.15.1 Determinación del espesor de la plancha base
10.16 Existencia de carga axial a compresión y momento flector grande
10.17 Existencia de carga axial a tensión
10.18 Existencia de cortante
10.18.1 Por fricción entre la plancha base y la superficie del mortero de nivelación o del concreto
10.18.2 Por aplastamiento del concreto contra la superficie de contacto de la plancha de corte que se coloque debajo de la pancha base
10.18.3 Por cortante en los pernos de anclaje al concreto
10.18.4 Por tracción en horquillas y estribos en la fundación
10.19 Ejercicio .1 Diseño de una plancha base de columna bajo carga axial pura
10.20 Ejercicio .2 - Diseño de una plancha base de columna bajo una carga de momento flector moderado
10.21 Ejercicio .3 - Diseño de una plancha base de columna bajo una carga de momento flector grande

CAPÍTULO 11 - MISCELÁNEOS
11.1 Introducción
11.2 Pavimentos industriales
11.3 Pavimento de estacionamientos y vialidad interna 
11.4 Fundaciones
11.5 Pedestales y soportes de tuberías

11.6 Puentes de tuberías o pipe racks

 

CAPÍTULO 12 - EJERCICIO GENERAL

12.1 Ejercicio General - Parte 1 - Descripción del Proyecto
12.2  Ejercicio General - Parte 2 - Estudio de las cargas

12.3  Ejercicio General - Parte 3 - Estudio de las cargas para pórticos de carga

12.3.1  Ejercicio General - Parte 3.1 - Estudio de las cargas para pórticos de carga en dirección X

12.3.1  Ejercicio General - Parte 3.1 - Estudio de las cargas para pórticos de carga en dirección X

12.3.3  Ejercicio General - Parte 3. - Diagramas de solicitaciones para pórticos de carga en dirección X

12.4  Ejercicio General - Parte 4 - Diseño de correas

12.5  Ejercicio General - Parte 5 - Diseño de tensores de correas

12.6  Ejercicio General - Parte 6 - Diseño de viga de contraviento transversal

12.7  Ejercicio General - Parte 7 - Diseño de viga de contraviento longitudinal

12.8  Ejercicio General - Parte 8 - Diseño del sistema de arriostramiento vertical lateral

12.8.1  Ejercicio General - Parte 8.1 - Diseño del sistema de arriostramiento vertical lateral para las vigas de celosía

12.8.2  Ejercicio General - Parte 8.2 - Diseño del sistema de arriostramiento vertical lateral para las columnas

12.9  Ejercicio General - Parte 9 - Diseño de la viga de celosía del pórtico principal de carga

12.10  Ejercicio General - Parte 10 - Diseño de una columna del pórtico principal de carga