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Subido porING. JORGE SANCHEZ HERNANDEZ
Estudio de factibilidad estructural
El documento presenta 5 propuestas de diseño estructural para una nave industrial, con resúmenes de pesos, costos y ventajas/desventajas para cada una. La Propuesta 1 implica una estructura de armaduras, mientras que las Propuestas 2-5 son marcos rígidos con variaciones en el número y tamaño de columnas. La Propuesta 2 es la más costosa, mientras que la Propuesta 1 es la más económica pero requiere rediseñar la distribución actual.
Estudio de factibilidad estructural
- 1. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ESTRUCTURAL NAVEINDUSTRIAL “CARGILL”
- 2. OBJETIVO DEL ESTUDIODE FACTIBILIDAD ESTRUCTURAL Realizar la evaluación para desarrollar comparativa de las diferentes opciones de diseño estructural para la determinación de la estructura más factible a considerar en la ingeniería detallada para la nave industrial. En donde se darán las opciones en base al diseño. Y de esta forma considerara la mas eficiente que cumpla con la normatividad, especificaciones de acuerdo a los parámetros de diseño y las que rigen la necesidad del proyecto, tomando en cuenta seguridad estructural, factibilidad de diseño, funcionalidad y costo.
- 3. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ESTRUCTURAL PROPUESTANo.1: ESTRUCTURA A BASE DE ARMADURAS Es considerada a base de marcos rígidos, con columnas HSS de 12” con e=1/2”ancladas con placa base de 1” con anclas de 1” armaduras primarias y secundarias a base de Angulo LI de 4” también en el sentido largo entre ejes llevara largueros con perfilería doble canal de 6”x1/2”.
- 4. PROPUESTA / MODELO1 ARMADURAS CON ANGULO LI 4”X1/2” COLUMNAS HSS 12” LARGUEROS MONTEN PERFIL C 6”X1/2”
- 5. RESUMEN DE PESOSPARA OPCION 1 EN ESTRUCTURA: • Columnas HSS 12” 51.84Ton • Armaduras LI 4”x ½” 71.84Ton • Largueros CF 6”x ½” 54.31Ton • Tensores de ¾” 3.88Ton • Conexiones base columna, accesorios, tornillería adicionales en las armaduras para su sujeción se estima un 10%= 18.19Ton TOTAL DE PESO EN ESTRUCTURA = 200.06Ton EN CIMENTACION: • Zapata Z-1 con dado de 50cms (1.60x1.60mts) Acero de Refuerzo Var#5 1749.54kg Acero de Refuerzo Var#4 1925.82kg TOTAL DE PESO EN ACERO DE REFUERZO = 3.675 Ton Concreto f’c=300kg/cm2 37.80m3 Plantilla de Concreto f´c=100kg/cm2 5.38m3 TOTAL DE CONCRETO = 43.18M3
- 6. ESTIMADO DE COSTOPARA OPCIÓN 1
- 7. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ESTRUCTURAL PROPUESTANo.2: ESTRUCTURA CON MARCOS RIGIDOS A BASE DE PLACA Se considera con columnas y trabes a base de IR fabricada con placa soldada y con atiesadores, así como también se considera largueros a base de doble Canal “MC” de 6” x ½”, teniendo en la base elementos a tensión y compresión desde la base.
- 8. PROPUESTA / MODELO2 COLUMNAS Y TRABES “IR” FABRICADO LARGUEROS DOBLE CANAL
- 9. RESUMEN DE PESOSPARA OPCION 2 PESO TOTAL DE ESTRUCTURA No.2 EN ESTRUCTURA: • Columnas y Trabes “IR” espesor del alma y patín de 1/2”, ancho de patín 150mm, los perfiles van soldados 217.22Ton • Largueros Canal Doble 62.73Ton • Tensores de ¾” 2.68Ton • Conexiones base columna, atiesadores, accesorios, tornillería adicionales en las armaduras para su sujeción se estima 15% = 42.39Ton TOTAL DE PESO EN ESTRUCTURA = 325.03 Ton EN CIMENTACIÓN: • Zapata Z-1 con dado de 60cms (1.80x1.80mts) • Acero de Refuerzo Var#5 1906.39kg • Acero de Refuerzo Var#4 2326.88kg TOTAL DE PESO EN ACERO DE REFUERZO = 4.23 Ton • Concreto f’c=300kg/cm2 41.86m3 • Plantilla f´c=100kg/cm2 4.21m3 TOTAL DE CONCRETO = 43.18 m3
- 10. ESTIMADO DE COSTOPARA OPCIÓN 2
- 11. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ESTRUCTURAL PROPUESTANo.3: ESTRUCTURA CON MARCOS RIGIDOS, ELIMINANDO ALGUNAS COLUMNAS INTERMEDIAS Se considera Columnas HSS 14”x14”x ¾” en donde se eliminaron las columnas intermedias, la cubierta es mismo a base de sistema de armaduras de Angulo estructural y anexando largueros de doblecanal de 6”x1/2”.
- 12. PROPUESTA / MODELO3 COLUMNAS HSS 14”x14”x3/4” LARGUEROS DOBLE CANAL COLUMNAS HSS 12”x12”x 1/2”
- 13. RESUMEN DE PESOSPARA OPCION 3 PESO TOTAL DE ESTRUCTURA No.3 EN ESTRUCTURA: • Columnas HSS 14”x14”x3/4” 28.07Ton • Columnas HSS 12”x12”x1/2” 14.95Ton • Angulo LI 6”x6”x1/2” 75.83Ton • Angulo LI 4”x4”x1/2” 43.00Ton • Cable o Tensores de ¾” 3.39Ton • Largueros doble canal 6”x1/2” 50.79Ton • Conexiones base columna, atiesadores, accesorios, tornillería adicionales en las armaduras para su sujeción se estima 10% = 21.60Ton TOTAL DE PESO EN ESTRUCTURA = 237.63 Ton EN CIMENTACIÓN: • Zapata Z-1 con dado de 60cms (1.80x1.80mts) • Acero de Refuerzo Var#5 1906.39kg • Acero de Refuerzo Var#4 2326.88kg TOTAL DE PESO EN ACERO DE REFUERZO = 4.23 Ton • Concreto f’c=300kg/cm2 41.86m3 • Plantilla f´c=100kg/cm2 4.21m3 TOTAL DE CONCRETO = 43.18 m3
- 14. ESTIMADO DE COSTOPARA OPCIÓN 3
- 15. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ESTRUCTURAL PROPUESTANo.4: ESTRUCTURA CON MARCOS RIGIDOS, ANEXANDO 3 COLUMNAS INTERMEDIAS Se considera Columnas HSS 14”x14”x ¾” al final de la Nave en los últimos 6 entrejes y en la parte central y al inicio se consideran Columnas HSS 12”x12”x 1/4””, la cubierta es mismo a base de sistema de armaduras de Angulo estructural y anexando largueros de doblecanal de 6”x1/2”.
- 16. PROPUESTA / MODELO4 COLUMNAS HSS 12”x12”x1/2”” LARGUEROS DOBLE CANAL COLUMNAS HSS 14”x14”x 1/4”
- 17. RESUMEN DE PESOSPARA OPCION 4 PESO TOTAL DE ESTRUCTURA No.3 EN ESTRUCTURA: • Columnas HSS 14”x14”x3/4” 17.70Ton • Columnas HSS 12”x12”x1/2” 25.96Ton • Angulo LI 6”x6”x1/2” 75.68Ton • Angulo LI 4”x4”x1/2” 43.00Ton • Cable o Tensores de ¾” 3.39Ton • Largueros doble canal 6”x1/2” 50.79Ton • Conexiones base columna, atiesadores, accesorios, tornillería adicionales en las armaduras para su sujeción se estima 10% = 21.65Ton TOTAL DE PESO EN ESTRUCTURA = 238.17 Ton EN CIMENTACIÓN: • Zapata Z-1 con dado de 60cms (1.80x1.80mts) • Acero de Refuerzo Var#5 1906.39kg • Acero de Refuerzo Var#4 2326.88kg TOTAL DE PESO EN ACERO DE REFUERZO = 4.23 Ton • Concreto f’c=300kg/cm2 41.86m3 • Plantilla f´c=100kg/cm2 4.21m3 TOTAL DE CONCRETO = 43.18 m3
- 18. ESTIMADO DE COSTOPARA OPCIÓN 4
- 19. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ESTRUCTURAL PROPUESTANo.5: ESTRUCTURA CON MARCOS RIGIDOS, ARMADURAS CON PERALTE 1.70mts SIN COLUMNAS INTERMEDIAS Se considera Columnas HSS 14”x14”x ½” en toda la Nave, la cubierta es mismo a base de sistema de armaduras de Angulo estructural de 6”x1/2” y anexando largueros de doblecanal de 6”x1/2”.
- 20. PROPUESTA / MODELO4 ARMADURAS LI 6”x6”x1/2” LARGUEROS DOBLE CANAL COLUMNAS HSS 14”x14”x 1/2”
- 21. RESUMEN DE PESOSPARA OPCION 5 PESO TOTAL DE ESTRUCTURA No.3 EN ESTRUCTURA: • Columnas HSS 14”x14”x1/2” 43.31Ton • Angulo LI 6”x6”x1/2” 124.77Ton • Cable o Tensores de ¾” 3.82Ton • Largueros doble canal 6”x1/2” 50.25Ton • Conexiones base columna, atiesadores, accesorios, tornillería adicionales en las armaduras para su sujeción se estima 10% = 22.22Ton TOTAL DE PESO EN ESTRUCTURA = 244.37 Ton EN CIMENTACIÓN: • Zapata Z-1 con dado de 60cms (1.80x1.80mts) • Acero de Refuerzo Var#5 1906.39kg • Acero de Refuerzo Var#4 2326.88kg TOTAL DE PESO EN ACERO DE REFUERZO = 4.23 Ton • Concreto f’c=300kg/cm2 41.86m3 • Plantilla f´c=100kg/cm2 4.21m3 TOTAL DE CONCRETO = 43.18 m3
- 22. ESTIMADO DE COSTOPARA OPCIÓN 5
- 23. COSTO - BENEFICIO PROPUESTANo.1: ESTRUCTURA A BASE DE ARMADURAS COSTO DE PROPUESTA ESTRUCTURA = $7,875,413.82 VENTAJAS: Es mas económica por el tipo de estructura y la cantidad de acero que la compone que es menor. DESVENTAJAS: Es necesario considerar columnas centrales, las cuales de acuerdo a la distribución actual de operación de la planta, interfieren con el diseño actual. Para lo cual seria necesario un rediseño de dicha distribución de la planta. PROPUESTA No.2: ESTRUCTURA CON MARCOS RIGIDOS A BASE DE PLACA COSTO DE PROPUESTA ESTRUCTURA = $12,499,211.11 VENTAJAS: En este tipo de estructura no se incluye las columnas centrales, para lo cual no habría problema con la distribución de áreas actual. DESVENTAJAS: Es mas costosa por el tipo de estructura y la cantidad de acero que la compone.
- 24. COSTO - BENEFICIO PROPUESTANo.3: ESTRUCTURA CON MARCOS RIGIDOS, ELIMINANDO ALGUNAS COLUMNAS INTERMEDIAS COSTO DE PROPUESTA ESTRUCTURA = $ 9,242,383.98 VENTAJAS: En este tipo de estructura se eliminaron columnas intermedias para dejar libre el área de los racks. DESVENTAJAS: Tiene un costo intermedio a las dos propuestas anteriores. PROPUESTA No.4: ESTRUCTURA CON MARCOS RIGIDOS, ANEXANDO 3 COLUMNAS INTERMEDIAS COSTO DE PROPUESTA ESTRUCTURA = $9,274,871.84 VENTAJAS: En este tipo de estructura se incluyeron 3 columnas intermedias al inicio de la nave para reducir espesores en los perfiles. DESVENTAJAS: Esta estructura esta en el costo intermedio, se supondría que bajaría su costo, pero por el parámetro de diseño en Sismo, se requiere aumentar espesor en columnas en los últimos entrejes, ya que por la simulación sísmica, presenta fallas por esbeltez y capacidad de carga.
- 25. COSTO - BENEFICIO PROPUESTANo.5: ESTRUCTURA CON MARCOS RIGIDOS, ARMADURAS CON PERALTE 1.70mts SIN COLUMNAS INTERMEDIAS COSTO DE PROPUESTA ESTRUCTURA = $ 11,269,945.69 VENTAJAS: En este tipo de estructura se eliminaron columnas intermedias para dejar libre la zona de racks de almacenamientos del producto. DESVENTAJAS: Tiene un costo intermedio a las propuestas anteriores
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