Análisis y diseño de la estructura metálica de una planta de producción usando columnas plegadas de acero - Lima

Abstract

En el presente Informe de Suficiencia se plantea el análisis y diseño estructural de una planta de producción (nave industrial), ubicado en el distrito de Ventanilla, el proyecto tiene un área construida total de 1,161.00m2. La altura de la nave será de 7.65m en la parte más alta (cumbrera) y 6.00m en la parte más baja, el techo será a dos aguas con 6° de pendiente cada una. El material predominante para la superestructura será acero estructural ASTM A-36, soldadura AWS E-6011. Para una mejor descripción del informe, se ha dividido en cinco capítulos: El primer capítulo hace referencia al marco teórico de las metodologías de diseño estructural propuestas por el AISC (American Institute of Steel Construction) y la influencia en la norma técnica peruana E.090 Estructuras Metálicas. En el segundo capítulo se presenta las solicitaciones (gravedad, viento y sismo) a las cuales está expuesta la nave industrial para su diseño; en base a las solicitaciones registradas y teniendo al SAP 2000 como herramienta de apoyo, se muestra las principales secciones de los perfiles laminados en frío que satisfacen dichas solicitaciones para el análisis sísmico seudodinámico de la nave industrial y primordialmente que satisfagan las cargas por viento. En el tercer capítulo se verifica manualmente el ratio de capacidad de demanda por carga a compresión axial, flexión y por corte de la columna plegada de acero en el punto o eje más crítico por el método LRFD, en este capítulo se analiza al elemento estructural independientemente (columna más crítica en el eje A y el eje 3), para ello, se determina el ratio de capacidad/demanda frente a solicitud de cargas nominales a compresión axial, flexión y de corte de una columna plegada con atiesadores intermedios mediante las normas AISI S100-2007 (American Iron and Steel Institute) y suplemento N°2 de la norma que emitido el año 2010. Para esta verificación se toma en cuenta los esfuerzos últimos obtenidos del análisis y/o modelamiento frente a las combinaciones de carga generadas bajo el método LRFD. El cuarto capítulo trata del proceso constructivo de las columnas plegadas, se detalla el método a usar para el laminado en frio de las planchas metálicas, el tipo y forma de soldadura, así mismo, los trabajos preliminares, pruebas de calidad, transporte, izaje y montaje a tener en cuenta. En el quinto capítulo se hace mención a las conclusiones y recomendaciones basado en los objetivos planteados y resultados obtenidos de la verificación de capacidad de carga nominal a compresión axial, flexión y de corte de una columna plegada con atiesadores intermedios.

In the present report of sufficiency arises the structural analysis and design of a plant of production (industrial ship), located in the District of Ventanilla, project has a constructed area of 1, 161.00 m 2 total. The height of the ship shall be 7.65 m in the upper part (ridgepole) and 6.00 m in the lower part, the ceiling will have two waters with 6° slope each. The predominant material for the superstructure will be structural steel ASTM A-36 and welding AWS E-6011. For a better description of the report, has been divided into five chapters: The first chapter refers to the theoretical framework of structural design methodologies proposed by the AISC (American Institute of Steel Construction) and the influence on the Peruvian technical standard, E.090 Metal Structures. In the second chapter presents the loads (gravity, wind and earthquake) to which it exposed industrial ship for your design; based on the registered requests and taking SAP 2000 as a support tool, shows the main sections of cold rolled profiles satisfying these solicitations for seismic analysis seudodinamico of the industrial ship and primarily to meet the wind loads. In the third chapter are verified manually ratio capacity demand per load to axial compression, bending and by shear of the steel folded column at the point or axis more critical by the LRFD method, this chapter analyzes the structural element independently (more critical column in the A axis and 3), for it , it determined the ratio of capacity/demand against application of load nominal to axial compression, bending and cutting of a column folded with stiffener intermediate through the rule AISI S100-2007 (American Iron and Steel Institute) and supplementary standard N ° 2 that was issued by the year 2010. For this verification has been taken into account ultimate efforts of analysis and/or modeling against a generated under the method LRFD load combinations. The fourth chapter deals with the construction process of the folded columns, the method to be used for cold rolling of the metal sheets, the type and form of welding, also, the preliminary work, quality testing, transportation, lifting and assembly to consider. In the fifth chapter referred to the conclusions and recommendations based on the objectives set and results obtained from the verification of rated load to axial compression capacity, bending and shear of a column folded with intermediate stiffeners.