Introducción a la Arquitectura Industrial
Arquitectura
Proyectar y construir edificios.
Urbanismo
Conocimientos para la reforma y creación de ciudades.
Arquitectura Urbana
Necesidades de la salud y el bienestar dentro de la colectividad.
Arquitectura Industrial
Necesidades de un proceso industrial.
Planteamiento del Edificio
Proceso de producción, factores económicos, humanos, ecológicos y estéticos.
Lay Out
Distribución en planta de los elementos principales. Necesario en:
- Planta nueva
- Reforma
- Utilización de espacio existente
- Acoplamiento edificio a la producción
Fases
- Definición del producto
- Proceso de fabricación
- Medios
- Puestos de trabajo
- Control de fabricación
Tipos de Edificios Industriales y Acciones sobre ellos
Tipos de Edificio
- Producción
- Almacenamiento de materias primas
- Almacenamiento de productos acabados
- Oficinas
- Servicios/vestuarios
- Comedores
- Auxiliares
Tipología
Según:
- Las alturas
- Número de naves
- Distribución de columnas
- Número de alturas
- Posibilidad de ampliación
Acciones sobre Edificios Industriales
Permanentes
- Peso propio
Variables
- Sobrecargas de uso: peso que puede gravitar por razón de su uso
- Nieve: ubicación, forma de la cubierta, efectos del viento, aislamiento térmico. La nieve acumulada en una cubierta con una inclinación mayor a 60º se escurre. Una cubierta en diente de sierra es mala solución, ya que existe peligro en la zona de acumulación.
- Viento: tipo de viento, forma de la construcción, exposición de la construcción
- Térmicas: dilataciones y contracciones, producen tensiones, juntas de dilatación
- Puentes grúa: apoyados en vigas carril, apoyadas en pilares
- Sismo
- Impacto: donde circulen vehículos
- Fuego
Combinaciones
- Estados límite últimos: aquellos que, si son superados, constituyen un riesgo.
- Estados límite de servicio: afectan al confort.
Iluminación
Preferente natural, luz por cubierta traslúcida.
Condiciones Ambientales
- Ruido
- Temperatura
- Humedad
- Ventilación (natural o forzada)
Resistencia al Fuego
Protección contra la Corrosión
Estructuras de Acero y Hormigón para Edificios Industriales
Luces grandes y cargas ligeras.
Ventajas del Acero-Hormigón
- Mayor relación resistencia/peso
- Ductilidad, permite plastificar
- Versatilidad en luces
- Refuerzo de vigas
- Velocidad de montaje
- Manipulación más sencilla
Inconvenientes del Acero-Hormigón
- Mayor coste con luces < 25m
- Menor resistencia al fuego y a la corrosión
Estructuras Isostáticas e Hiperestáticas
Nave: estructuras planas unidas longitudinalmente en cubierta y fachada por correas o viguetas.
Ventajas de las Estructuras Isostáticas
- La estructura gira pero no se producen nuevas solicitaciones
- Menor precisión en la construcción
- Cimientos de menores dimensiones
Inconvenientes de las Estructuras Isostáticas
- Mayor deformabilidad
- Mayor peso
- Menor reserva de seguridad
Estructuras Porticadas
- Articuladas: transmiten a los cimientos acciones verticales y horizontales.
- Empotradas: transmiten a los cimientos, además, momentos flectores.
Naves Metálicas
Aceros
- Sin alear y bajo contenido en carbono
- S275JR: escalón de fluencia muy acusado
- Soldadura: características superiores al metal base
Aceros: Tornillos, Tuercas y Arandelas
Formas de Suministro
Caliente
- Perfiles y chapas, fabricadas en acerías
- IPN, IPE, HEB, HEA, planas 12×2,5, espesor de 4 a 50mm, oxicortadas
Frío
- Cerrados (cuadrados, círculos…)
- Abiertos (espesor y altura variables)
Tipología de Estructuras de Acero
Cerchas
- Barras delgadas, triángulos, cargas aplicadas en nudos
- Pratt o Warren
- Uniones soldadas
- Perfiles 2L cuadrados, HEB o UPN
Pórticos
- Pilar-dinteles
- Perfiles IPN, IPE, HEA, HEB
- Apoyos articulados o empotrados
- Momentos máximos en cabeza de pilares y extremo inferior del dintel
Dientes de Sierra
- Cerchas apoyadas en pilares
- Lucernarios verticales o inclinados
- Dintel inclinado IPE
- Separación dinteles 3-5m
Pilares
- Elementos verticales sobre los que se apoya la cubierta y viga carril
- Compresión: peso propio + nieve
- Flexión: viento
- Puente grúa: se le añade ménsula para el apoyo de la viga carril
Pilar Empotrado
- Cartabones
- Mortero antirretracción
- Espárragos
Vigas Carril
- Apoyo de puentes grúa
Refuerzos de Estructuras
- Vida edificio industrial: 50 años
- Refuerzo de vigas carril, pilares y cimientos
Hormigón en la Construcción Industrial
Hormigón
- Compresión
- Cemento aglomerante
- Agua: hidrata para el fraguado
- Áridos: materiales pétreos
- Aditivos: modifican sus propiedades
Hormigón Armado
- Con armadura de acero
- Hormigón trabaja a compresión y el acero a tracción
Hormigón Pretensado
- Mejora el hormigón a esfuerzos a tracción
- Se unen cables de acero tensados al hormigón
Armaduras Pretesas
- Prefabricadas
Armaduras Postesas
- In situ
Propiedades del Hormigón
- Retracción: disminución del volumen durante el fraguado
- Curado: evalúa las pérdidas de agua en el fraguado
- Consistencia
- Doctilidad del hormigón fresco para poner en la obra
Tipificación del Hormigón
T-R/C: tipo de hormigón, resistencia característica a los 28 días y consistencia.
Hormigones Empleados
- Fabricados en obra
- Prefabricados
Soluciones Constructivas
- Pórticos a dos aguas
- Vigas delta
- Cubiertas planas
- Arriostrados contraviento: estructuras planas, arriostrados interiores
Diseño y Distribución de Oficinas en Edificios Industriales
Oficinas
- Administración, comercial, gerencia.
- Muy pequeñas: entreplanta.
- Pequeñas: plantas superiores.
- Medianas: otro edificio.
- El edificio de oficinas es como una vivienda.
Espacio por Trabajador
- Vestuarios: 3 m2/persona (1 por cada 15-20 trabajadores)
- Oficina: 10-15 m2/trabajador
- Oficina administrativa: 7-10 m2/trabajador
- Despachos: 20-40 m2
- Despacho del jefe: 20-50 m2
- Pasillos y huecos: 30-40%
Preparación del Solar para la Construcción Industrial
Demoliciones
- En orden inverso a la construcción o por colapso
Explanaciones
- Poner horizontal
Drenajes
- Captación de aguas del subsuelo para la protección de la humedad, del manto freático, lluvia o subpresión
- Drenes lineales
- Drenes superficiales: pantallas porosas verticales o encachados horizontales
Arquetas
- Elementos de unión entre drenes lineales
Colectores
- Conducen el agua al desagüe
Cimentaciones para Edificios Industriales
Cimientos
- Aquella parte de la estructura encargada de transmitir las cargas del edificio al terreno.
- Cimiento: área en planta grande.
- Reconocimiento del terreno.
Estudio Geotécnico
- Tres puntos a reconocer
Tipos de Cimentaciones
- Directas: reparten las cargas en un plano horizontal y a poca profundidad.
- Profundas
Muros de Contención
Contención al terreno, trabajan a flexión.
Tipos
- Muros de gravedad
- Muros ménsula
- Muros contrafuertes
- Muros de bandejas
Forjados en la Construcción Industrial
Forjados
- Elementos resistentes horizontales, materializan la parte resistente de los suelos de los edificios.
Forjados Unidireccionales
- Viguetas en una dirección apoyadas en vigas
- Tipos: in situ, prefabricado, semiprefabricados
- Funciones: transmitir cargas a las vigas, rigidizar, solidarizar elementos y aislar
Forjados Compuestos
- Chapa de acero perfilada con resaltos y hormigón
- En EEUU, se coloca mallazo antirretracción
Forjados Bidireccionales
- Cuadrícula entrecruzada entre sí, forman un emparrillado plano
Forjados Multidireccionales
- Se ejecutan como bidireccionales, en losas macizas
- Los más usados
- Aislamiento acústico
Escaleras
- Placas de hormigón
- Huella: 30 cm
- Contrahuella: 17 cm
Cubiertas y Fachadas en Edificios Industriales
Cubiertas
- Estanqueidad, aislamiento térmico, iluminación y ligereza
Tipos
- Uralita + aislamiento térmico
- Chapa de acero
- Sándwich in situ o prefabricado
- Deck: chapa grecada + fibra de vidrio + oxiasfalto + membranas bituminosas + gravilla. El deck es el más caro; el sándwich, el más usado.
Canalones y Bajantes
Fachadas
- Albañilería los primeros metros y luego sándwich
- Ventanas y zonas traslúcidas
Suelos, Paredes y Revestimientos
Suelos
- Tienen grandes superficies, cargas y acabado superficial
Tipos
- Ligeros
- Semipesados
- Pesados
- Especiales