ITC Construber 5
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Boletín InformativoAño 2003 · nº 5
Construber10th InternationalSymposium onTubular Structures–ISTS’10–
10º Simposio Internacional sobre EstructurasTubulares de Acero -ISTS’10- · Estructurade cubierta del nuevo complejopolideportivo de Lasesarre en Baracaldo(Vizcaya) · Coste < > Peso · Breves
El 10th International Symposium on Tubular Structures–ISTS’10– se celebrará del 18 al 20 de septiembre de 2003,en el Hotel Eurobuilding de Madrid, y reunirá a los principales
expertos mundiales en Perfiles Tubulares de Acero, constituyendo
la más importante reunión científica periódica para el debate
y puesta en común de los últimos avances en la investigación,
desarrollo y aplicación de estos perfiles.
Hasta ahora se han celebrado con éxito 9 ediciones de este
Simposio: Boston, U.S.A. (1984); Tokyo, Japón (1986);
Lappeenranta, Finlandia (1989); Delft, Holanda (1991);
Nottingham, U.K. (1993); Melbourne, Australia (1994); Miskolc,
Hungria (1996); Singapur (1998) y Düsseldorf, Alemania (2001).
La Subcomisión XV-E “Uniones Soldadas en Estructuras
Tubulares” del Instituto Internacional de Soldadura –IIW–,
promotora y organizadora general del evento a nivel mundial,
ha designado al Instituto para la Construcción Tubular –ICT–
como anfitrión para esta 10ª edición, Madrid, España (2003).
El CIDECT (Comité Internacional para el Desarrollo y el Estudio
de la Construcción Tubular) y el IIW, XV-E (Instituto
Internacional de Soldadura, Subcomisión XV-E) proporcionan
el soporte científico fundamental que garantiza que el ISTS’10
constituya el foro principal para la presentación de los últimos
trabajos de estos comités científicos. Las ponencias presentadas
ofrecerán el estado del arte actual en lo referente a las
aplicaciones estructurales de los Perfiles Tubulares de Acero.
10º Simposio Internacionalsobre Estructuras Tubularesde Acero -ISTS’10-Una excelente oportunidad para participar en el debate y puesta en común de los últimosavances en la investigación, desarrollo y aplicación de los Perfiles Tubulares de Acero.
Boletín InformativoAño 2003 · nº 5
Sumario
P a r q u e T e c n o l ó g i c o d e Á l a v a ,E d i f . E - 5 · O f i c . 0 0 501 510 M I Ñ A N O M AYO R ( Á l a v a )Tel.: 945 297 232 Fax: 945 296 974h t t p : / / w w w . i c t u b u l a r . e se - m a i l : i c t @ i c t u b u l a r . e s
En portada:
· Foto grande: Pasarela atirantada sobre el rioManzanares (Madrid).
Foto: Carlos Fernández Casado, S.L.
· Fotos pequeñas:
1.- Puente de Castilla (Vitoria).Foto: Martín Fotografo.
2.- Estructura de cubierta Polideportivo de Lasesarre(Baracaldo).
Foto: CONDESA
3.- Estructura de Nave para Asensio Gallego, S.L.(Tudela).
Foto: CONDESA
es una publicación periódica de distribución gratuitaeditada por ICT, Instituto para la Construcción Tubular
Dirección: Ángel Alonso ZarainRedacción: Ángel Alonso Zarain
José Antonio Chica PáezAdministración: Sara Acha PérezDiseño y Maquetación: Diagonal M&P
Han colaborado en este número:
- Fernández Casado, S.L.- AUGESCON, S.L. (Grupo ROS CASARES)- CONDESA- NECSO- TAUXME
>>
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Construber
Construber
Pasarela en la “Ronda de la Hispanidad” (Zaragoza)
>> 10º Simposio Internacional sobre Estructuras Tubularesde Acero -ISTS’10-
Una excelente oportunidad para participar en el debate y puesta en comúnde los últimos avances en la investigación, desarrollo y aplicación de losPerfiles Tubulares de Acero.
Estructura de cubierta del nuevo complejo polideportivode Lasesarre en Baracaldo (Vizcaya)
>>
Diseños estructuralesen CELOSÍA
Empleo dePERFILES TUBULARES
Diseños arquitectónicoscon GRANDES LUCES
>> Breves
1. GUÍA DE DISEÑO 8 “Nudos soldados de perfiles tubulares circulares yrectangulares sometidos a solicitaciones de Fatiga”
2. Perfiles Tubulares en aplicaciones estructurales. J. Wardenier.
3. RECONOCIMIENTO a los SOCIOS de I.C.T.
Coste < > Peso
Desde hace ya algunas décadas, el Coste del Material ha dejado de ser elpreponderante en el montante total de la factura a abonar por una Estructurade Acero ejecutada y montada. Es ahora la Mano de Obra, presente en mayoro menor grado en todas las fases de su construcción, la que protagoniza elCoste Global de la Estructura.
>>
La NBE EA-95 no recoge todas las es-
pecificidades relacionadas con las
aplicaciones estructurales de los Perfiles
Tubulares de Acero, por ello los técnicos
han de recurrir a otros documentos para
el desarrollo de sus proyectos. Las Guías
de Diseño del CIDECT, traducidas al
Español y distribuidas a nivel nacional
por el Instituto para la Construcción
Tubular –ICT–, proporcionan información
específica para el diseño y cálculo de
estructuras de Perfiles Tubulares de Acero.
Su contenido ha servido de base para el
desarrollo del Anexo K “Uniones de per-
files huecos en las vigas de celosía”,
incluido en la Parte 1-1 “Reglas generales
y reglas para edificación” del Eurocódigo
Estructural “Proyecto de estructuras
de acero”, UNE – ENV 1993-1-1/A1.
Actualmente, los Eurocódigos Estructu-
rales están finalizando su conversión de
norma europea experimental (ENV) a
norma europea (EN), este proceso dará
lugar a unos Eurocódigos más completos
y actualizados, lamentablemente estos
nuevos documentos no estarán dispo-
nibles en breve.
Con este entorno normativo, se hacen
necesarias actuaciones de divulgación
y formación, que favorezcan la transfe-
rencia del conocimiento desde el mundo
científico al mundo técnico, de manera
que los resultados de las investigaciones
fluyan rápidamente al campo de las
aplicaciones, y así se aprovechen los
últimos desarrollos y se obtengan los
beneficios de su impacto en la sociedad.
El mayor conocimiento de los Perfiles
Tubulares de Acero y los métodos de
cálculo y diseño, consecuencia de los
últimos avances del mundo de la inves-
tigación, proporcionarán a los técnicos
y a la industria las herramientas nece-
sarias para desarrollarse e innovar, y
ofrecer a la sociedad productos de
calidad, que resuelvan los retos del
mundo de la ingeniería estructural,
ingeniería civil y arquitectura en gene-
ral, con economía, seguridad y respeto
por el medio ambiente.
El ISTS’10 reunirá jóvenes y experimenta-
dos investigadores con ingenieros,
arquitectos, constructores de estructura
metálica y fabricantes de Perfiles Tubulares
de Acero para presentar, compartir y de-
batir sobre las aplicaciones más
sobresalientes, los últimos desarrollos y
avances más recientes relacionados con
los Perfiles Tubulares de Acero. El ISTS’10
ofrece una excelente oportunidad para
la participación e intercambio de infor-
mación, entre el mundo científico y
universitario y los técnicos y la industria.
En esta edición, un importante número de
ponencias relacionadas con las aplicaciones:
puentes y pasarelas, cubiertas y edifica-
ción en general ofrecerán la vertiente más
técnica. Es notable la participación nacional
en el capítulo de aplicaciones, entre otros
ponentes de reconocido prestigio presen-
tarán sus realizaciones con Perfiles
Tubulares de Acero:
D. Santiago Hernández. Doctor Ingeniero
de Caminos. Profesor Titular de la E.T.S.
de I.C.C. y P. de A Coruña.
D. Javier Manterola. Director de la Oficina
de Proyectos Carlos Fernández Casado, S.
L. Doctor Ingeniero de Caminos y Cate-
drático de la E.T.S. de I.C.C. y P. de Madrid.
D. Julio Martínez Calzón. Director de
MC-2 Estudio de Ingeniería, S.L. Doctor
Ingeniero de Caminos y Profesor Titular
de la E.T.S. de I.C.C. y P. de Madrid.
D. Manfred Petersen. Ingeniero de
Caminos de ESTEYCO, Oficina de Proyectos.
Merece mención especial la Visita
Técnica organizada durante la tarde de
la primera jornada, que consistirá en la
presentación del Nuevo Edificio
Terminal del Aeropuerto de Madrid
Barajas y posterior visita a las obras. La
presentación será realizada por el
arquitecto D. Carlos Lamela, del Estudio
Lamela, coautor del proyecto.4 5
Novedades científicas y tecnológicas
Entre las novedades que ofrecerá el ISTS’10 destacan:
Los últimos avances científicos en cuanto a investigaciones
y desarrollo de métodos sobre comportamiento de uniones
soldadas sometidas a cargas predominantemente estáticas
y cargas de fatiga, uniones viga – columna y resistencia de
elementos expuestos a la acción del fuego.
Aplicaciones novedosas relacionadas con el empleo de los
Perfiles Tubulares de Acero rellenos de hormigón, el empleo
de nudos de fundición y los sistemas de unión viga – columna.
Y como realizaciones más sobresalientes se presentarán
edificios singulares, cubiertas para recintos de gran superficie
y puentes y pasarelas.
Los Perfiles Tubulares en la Normativa Española. Oportunidades del ISTS’10Programa provisional
• Jueves, 18 de Septiembre
09:00 – 09:30 Acreditación.
09:30 – 09:45 Apertura oficial.
09:45 – 10:00 Presentación del ISTS´10 y del IIW.
10:00 – 10:15 Presentación del CIDECT.
10:15 – 11:00 Ponencia del Profesor Kurobane
11:00 – 11:30 Group Photograph and Coffee break.
11:30 – 13:30 Sesión Plenaria A: Aplicaciones – Puentes.
13:30 – 15:00 Lunch.
15:00 – 16:00 Sesión Paralela 1: Uniones sometidas acarga estática I.
Sesión Paralela 2: Elementos estructurales.
16:00 – 16:30 Coffee Break.
16:30 – 18:30 Visita técnica.
• Viernes, 19 de Septiembre
09:00 – 11:00 Sesión Plenaria B: Aplicaciones – Cubiertas.
11:00 – 11:30 Coffee Break.
11:30 – 13:00 Sesión Paralela 3: Uniones sometidas acarga estática II.
Sesión Paralela 4: Uniones sometidas afatiga I.
13:00 – 14:30 Lunch.
14:30 – 15:30 Sesión Especial: Ponencias para el Premiodel Presidente del CIDECT.
15:30 – 16:00 Coffee Break.
16:00 – 18:15 Sesión Paralela 5: Uniones viga-columna.
Sesión Paralela 6: Métodos de ElementosFinitos.
20:30 Cena oficial y entrega del Premio del Pre-sidente del CIDECT.
• Sábado, 20 de Septiembre
09:30 – 10:00 Sesión Plenaria C: Aplicaciones.
10:00 – 11:15 Sesión Paralela 7: Tubos rellenos de hormigón.
Sesión Paralela 8: Uniones sometidas afatiga II
11:15 – 11:45 Coffee Break.
11:45 – 12:30 Sesión Paralela 9: Uniones sometidas acarga estática III.
Parallel Session 10: Sistemas estructurales.
12:30 – 13:45 Sesión Plenaria D: Nudos de fundición;Resistencia al fuego.
13:45 Lunch y Clausura.
El Simposio se desarrollará en inglés con traducción simultáneade español - inglés e inglés - español.
PONENCIAS AGRUPADAS POR SESIONES MONOGRÁFICAS
Bélgica3%
JapónReino Unido12%
Alemania12%
Singapur5%
China1%
EE.UU1%
España20%
Canadá7%
Australia8%
Finlandia3%
Holanda4%
Suiza4%
PONENCIAS AGRUPADASPOR PAÍS DE PROCEDENCIA
27%
14%
6%4%
6%13%
13%
10%
7%Aplicaciones: puentes, cubiertas,,,Uniones Sometidas a carga estaticaElementos estructuralesUniones sometidas a fatigaUniones viga-columnaMétodos de elementos finitosTubos rellenos de hormigónSistemas estructuralesNudos de fundición; Resistencia al fuego
20%
Velódromo “Dos Hermanas” (Sevilla)
En cada edición del Simposio se
edita un libro con las ponencias
presentadas en él, con el propósito de
facilitar a los asistentes el seguimiento
de las intervenciones y, principalmente,
para asegurar l a más ampl ia
divulgación del evento incluso una
vez concluido éste.
Los libros de ponencias están disponibles
a nivel internacional a través de la
página web del impresor A. A. Balkema:
http://balkema.ima.nl.
Puthli, R. / Herion, S. (eds): Tubular struc-
tures IX – Proceedings of the ninth inter-
national symposium and Euroconference,
Düsseldorf, Germany, 3-5 April 2001
Choo, Y.S. / Vegte, G.J. van der (eds):
Tubular structures VIII – Proceedings of
the eighth international symposium,
Singapore, 26-28 August 1998
Farkas, J. / Jarmai, K. (eds): Tubular
structures VII – Proceedings of the
seventh international symposium,
Miskolc, Hungary, 28-30 August 1996
Grundy, P. / Holgate, A. / Wong, B. (eds):
Tubular structures VI – Proceedings of
the 6th international symposium,
Melbourne, 14-16 December 1994
Igualmente, en este 10º Simposio
Internacional sobre Estructura Tubular
se publicará un libro de ponencias, que
además de entregarse con el resto de
documentación del simposio, quedará
disponible en el futuro vía Internet en
la dirección anteriormente citada:
http://balkema.ima.nl.
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El Área de Exposición, estratégicamente ubicada en el acceso
a las salas de ponencias, constituirá un punto de encuentro
durante los descansos entre sesiones. Esta zona pretende ser
lugar idóneo para el intercambio de experiencias, ideas y
proyectos entre ponentes, asistentes y expositores. En el
momento de la redacción de estas líneas, disponen de stand
contratado las empresas y entidades siguientes:
ACERALIA TUBOS Grupo Arcelor
Asociación para la Construcción de Estructuras Metálicas –ASCEM–
AUGESCON, S.L.
Conducciones y Derivados, S.A. –CONDESA–
Corus Tubes
FICEP Ibérica, S.A.
Instituto Técnico de la Estructura en Acero -ITEA-
I.P. Ingeniería de la Producción, S.L.
Proveedora de Tubos Occidental, S.L. –PROTUBSA–
Vallourec & Mannesmann Deutschland
Éstas y todas aquellas empresas que decidan acompañarlas,tendrán la oportunidad de presentar e informar a los asistentessobre sus actividades productos y servicios.
Bibliografía
Area de Exposición
El formulario de inscripción así como el de contratación de
stands están disponibles en la web del ISTS’10: www.ISTS10.org.
Desde ICT se ofrecen condiciones especiales a aquellas entidades
que inscriban grupos de asistentes:
· de 10 a 20 asistentes descuento del 15% en la cuota de
inscripción.
· de 21 a 30 asistentes descuento del 20% en la cuota de
inscripción.
· más de 31 asistentes descuento del 25% en la cuota de inscripción.
ICT desea además facilitar el acceso al ISTS’10 a los estudiantes
de ingeniería y arquitectura de último curso o que se
encuentren realizando la tesis doctoral u otros cursos de
postgrado. Para ello se ha establecido un descuento especial
del 50% en la cuota de inscripción (esta opción no incluye
comidas ni asistencia a la cena de gala). Con el objeto de
premiar el esfuerzo de promoción y divulgación de este
evento, los profesores que organicen grupos de 10 ó más
estudiantes tendrán ASISTENCIA GRATUITA.
Inscripción
Toda la información detallada y actualizada sobre el ISTS’10:Comité de organización, ponencias, Ponentes, programadefinitivo, formularios de inscripciones, stands, direcciones,etc, está disponible en www.ISTS10.org, web a la que tambiénse puede acceder desde www.ICTubular.es y por supuesto, elpersonal de ICT está a su disposición para ampliar cualquierdetalle referente al simposio.
Información
Velódromo “Dos Hermanas” (Sevilla)
Centro de Exposiciones (Málaga)
Proyecto original de:Estudio de Arquitectura de D. Jorge Muntañola Sanzy D. Álvaro Pérez de Amézaga Esteban.
Constructor:NECSO Entrecanales y Cubiertas, S.A.
Reingeniería:CPT, S.L.
Estructurista:TAUXME
Empresa suministradora de los Perfiles Tubulares:CONDESA
El proyecto original del complejo polideportivo situado en unaparcela del barrio de Lasesarre en el término municipal deBaracaldo (Vizcaya), fue desarrollado por el Estudio deArquitectura de D. Jorge Muntañola Sanz y D. Álvaro Pérez deAmézaga Esteban.
La empresa adjudicataria de su construcción (NECSO), contactócon CPT, S.L. con el objeto de solicitar una oferta para laejecución de la estructura de cubierta, planteando la posibilidadde poder estudiar otras tipologías estructurales a laoriginalmente propuesta, que permitieran reducir costes deejecución con la única premisa de respetar la geometría yarquitectura original del edificio.
Estructura de cubierta delnuevo complejo polideportivode Lasesarre en Baracaldo (Vizcaya)
DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN ORIGINAL
La estructura de cubierta se proyecta inicialmente en estructurametálica a base de perfiles UPN soldados en cajón en unoscasos y empresillados en otros. Dicha cubierta se apoya en laestructura del edificio realizada en hormigón prefabricado yconsta de dos zonas diferenciadas e independientes: zona depiscinas y zona de pista polideportiva.
La cubierta de la zona de piscinas está formada por doscuerpos rectangulares con luces entre ejes de pilares de 24,00m y 28,89 m respectivamente y ocupa una superficie totalde 1.634 m2. La estructura se resuelve mediante cerchas tipoWarren con una separación entre ejes de 6,65 m y cerchassecundarias en paralelo a las fachadas longitudinales a modode vigas de atado. La cubierta es de tipo Deck con protecciónpesada a base de grava, con una pendiente del 1% y descansasobre un entramado de correas de perfil abierto laminado encaliente. La cubierta dispondrá de un falso techo que irásuspendido de las correas.
La geometría de las cerchas (tipo Warren) permite la disposiciónde los conductos de la instalación de climatización a travésde ellas.
El proyecto original, contemplaba la realización de los cordonesde las dos cerchas principales (de 24,00 m y 28,89 mrespectivamente) mediante perfiles armados con dos UPN 320soldadas en cajón y las diagonales con dos UPN 120 tambiénsoldadas en cajón.
Los cordones de las cerchas secundarias con función de atadose planteaban a base de dos UPN 140 y las diagonales con dosUPN 100, todas ellas soldadas en cajón. En la unión con lascerchas principales se preveían montantes formados por dosUPN 160 en cajón.
Para las correas se habían prescrito IPN 140.
En la zona de pista polideportiva, la cubierta presenta formacurva a modo de celosía en vientre de pez, adoptando el cordónsuperior un radio de curvatura de 100 m, con una luz libreentre apoyos de 59,30 m. La superficie total construida seráde 5.850 m2. Se mantiene la misma modulación que en la zonade piscinas, con una separación entre cerchas principales de6,65 m. La cubierta se forma a base de panel sándwich “in situ”con láminas de aluminio prelacado. Así mismo, tambiéndispondrá de un falso techo que irá suspendido de las correas(cargas permanentes 50 kg/m2). Además se prevé que se puedacolgar en los extremos de la cubierta ciertas instalacionesdeportivas (500 kg/ml).
El cordón superior de la cercha constituye a su vez una celosíatipo Warren para cuyos cordones se habían previsto UPN 300,separadas 700 mm y empresilladas con UPN 100 inclinadasa modo de diagonales. El cordón inferior de la cercha trabajaúnicamente a tracción funcionando como un tirante y secontemplaba realizarlo con dos UPN 300 en cajón. Lasdiagonales que los unen estaban formadas por dos UPN 220también en cajón.
Los perfiles de apoyo en los pilares son Perfiles Tubulares desección circular, dado que ésta será la única parte vista de laestructura una vez colocado el falso techo.
Ambas estructuras se apoyan sobre pilares de hormigónprefabricado sobre los que se dejan embebidos loscorrespondientes pernos de anclaje.8 9
Diseños estructuralesen CELOSÍA
Empleo dePERFILES TUBULARES
Diseños arquitectónicoscon GRANDES LUCES
2UPN 3202UPN 140L 80/80/8 (160 mm)
2UPN 160
2UPN 120
DETALLE -A-
DETALLE -A-
El estudio realizado por CPT, S.L. sobre el
proyecto original, que resultó aceptado
y adjudicada su ejecución, plantea en las
dos estructuras de cubierta una serie de
modificaciones, de las que destacan:
a) Sustitución, tanto en la zona de
piscinas como en la zona de pista
polideportiva, de todos los elementos
resueltos a base de dos UPN soldadas en
cajón por Perfiles Tubulares de sección
cuadrada o rectangular. Solamente este
hecho supone un ahorro muy importante
en el capítulo de Costes de Mano de
Obra, al eliminarse las operaciones
necesarias para la obtención de los
perfiles compuestos 2UPN soldadas en
cajón: armado, punteado, soldado y, en
su caso, enderezado. También es de
destacar la nada despreciable mejora en
los plazos de ejecución y entrega.
b) Dimensionado de los cordones de las
celosías de modo que se consiga, respecto
de su plano perpendicular, la rigidez necesaria
que permita prescindir de las vigas de
atado intermedias. Incorporando de esta
manera otra mejora notable en los Costes
de Mano de Obra y en el Plazo de Ejecución.
c) Con objetivos idénticos, el cordón superior de la celosía curvade la cubierta de la pista polideportiva, se sustituye por unaviga en celosía tipo Warren realizada a base de Perfiles Tubulares(RHS) de cordones paralelos y diagonales iguales.
d) Todas las uniones se plantean directas, tubo contra tubo,sin cartelas ni rigidizadores. Uniones en forma de “k” conespaciamiento que requieren un único corte plano.
e) Ambas cubiertas se conciben para ejecutar en taller mediantesoldadura los elementos de mayor tamaño posible, habilitandoen ellos los detalles constructivos necesarios para su montajeen obra únicamente a base de uniones atornilladas.
RESUMEN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA
Zona de piscinas
Cercha de 24 m de luz:
Cordón superior:Perfil Tubular RHS 250 x 250 x 10 (sustituye a un perfilarmado mediante dos UPN 320 soldados en cajón).
Cordón inferior:Perfil Tubular RHS 200 x 200 x 8 (sustituye a un perfilarmado mediante dos UPN 320 soldados en cajón).
Diagonales:Perfiles Tubulares RHS 120 x 120 x 6 y RHS 120 x 120 x 4(sustituyen en este caso a perfiles armados mediante dosUPN 120 soldados en cajón).
Cercha de 28,89 m de luz:
Cordón superior:Perfil Tubular RHS 250 x 250 x 12 (sustituye a un perfilarmado mediante dos UPN 320 en cajón).
Cordón inferior:Perfil Tubular RHS 300 x 200 x 12 (sustituye a un perfilarmado mediante dos UPN 320 en cajón).
Diagonales:Perfiles Tubulares RHS 120 x 120 x 6 y RHS 120 x 120 x4 (sustituyen a perfiles armados mediante dos UPN 120en cajón).
A diferencia del proyecto original se eliminan las vigas deatado intermedias proyectándose las cerchas estables sinnecesidad de arriostramientos intermedios. El cordón superiores el que da la pendiente a la cubierta, disponiéndose el cordóninferior horizontal para seguir la línea del falso techo.
En este caso, debido a la pequeña pendiente de la cubierta, semantienen las correas previstas en el proyecto original IPN 140.
SOLUCIÓN ALTERNATIVA
10 11
DETALLE -A-
DETALLE -B-
VIGA DE ATADO
DETALLE -A-
VIGA DE ATADO
DETALLE -B-
DIAGONALESSHS 120x6 CORDON SUPERIOR
SHS 250x12
MONTANTERHS 300x200x12
CORDON INFERIORRHS 300x200x12
DIAGONALES CENTRALESSHS 120x4
28.89
DIAGONALESSHS 120x6
1.2 1.49
Reducción en peso: 37,18 %
Estructura piscinas: 41,06 %
Estructura pista polideportiva: 35,33 %
Reducción en tiempo de fabricación en taller:
Estructura piscinas: 18 %
Estructura pista polideportiva: 10 %
Reducción de la superficie a pintar: 35 %
Plazos de fabricación y montaje:
Fase I: Estructura piscinas 4 semanas.
Fase II: Estructura pista polideportiva 5 semanas.
12 13
CONCLUSIONES
El rediseño de la Estructura de Cubierta del ComplejoPolideportivo mediante la utilización de Perfiles Tubulares, haproporcionado un valor añadido a la solución estructuraloriginal como evidencian los datos obtenidos:
Peso de la estructura según proyecto original: 468.000 kg
Estructura piscinas: 151.000 kgEstructura pista polideportiva: 317.000 kg
Peso de la estructura según estudio aprobado y ejecutado: 294.000 kgEstructura piscinas: 89.000 kgEstructura pista polideportiva: 205.000 kg
Cercha curva en forma de “vientre de pez”:
Cordón superior:Celosía curva tipo Warren de cordonesparalelos a base de Perfiles TubularesRHS 200 x 100 x 6 y 8, y diagonalesRHS 140 x 80 x 6 y RHS 120 x 80 x 4,con un canto de 700 mm (sustituye auna viga igualmente curva, formada pordos UPN 300 a 700 empresilladas deforma inclinada con UPN 100).
Cordón inferior:Perfil Tubular RHS180 x 180 x 5(sustituye a dos UPN 300 en cajón).
Diagonales:Perfiles Tubulares RHS 180 x 100 x 6(sustituye a dos UPN 220 en cajón).
Apoyos:Perfiles Tubulares CHS 139,7 x 5 y CHS200 x 8.
Los perfiles de apoyo en los pilares semantienen como en el proyecto originalcon Perfiles Tubulares de sección circular.
En este caso debido a la pendiente quealcanza la cubierta se adoptan correasde Perfil Tubular de sección rectangularRHS 150 x 100 x 4 y 5.
En ambas cubiertas la separación y lucesde la solución adoptada viene fijada porla estructura de hormigón prefabricado,y que corresponde con las modulacionesestablecidas en el proyecto original.
El acero empleado en los perfiles es el
siguiente:
Perfiles Tubulares de espesor < 6 mm:
S 275 J0H.
Perfiles Tubulares de espesor ≥ 8 mm:
S 355 J2H.
Perfiles laminados en caliente:
S 275 JR.
Chapas de acero:
S 275 JR y S 355 J2.
Las uniones en obra de los elementos
estructurales se realizan atornilladas
mediante el empleo de tornillos de alta
resistencia (TR) de calidad A10t.
Zona de pista polideportiva
D1
D2
D3
Coste < > PesoDesde hace ya algunas décadas, el Coste del Material ha dejado de ser el preponderanteen el montante total de la factura a abonar por una Estructura de Acero ejecutada ymontada. Es ahora la Mano de Obra, presente en mayor o menor grado en todas las fasesde su construcción, la que protagoniza el Coste Global de la Estructura.
La adopción de las Tipologías Estructurales
adecuadas a las características del edificio,
la selección de los Perfiles Estructurales
en función de los esfuerzos a soportar y
un Diseño de Uniones y de Detalles
Constructivos bajo criterios de sencillez y
eficiencia, contribuirá notablemente a
facilitar la Fabricación de la Estructura,
su Transporte y su Montaje, actividades
con gran contenido de Mano de Obra.
Por tanto, tener en cuenta desde el
momento de la concepción del Proyecto,
además de los aspectos Arquitectónicos,
los aspectos Estructurales y los Industriales,
pe rmi t i r á l a consecuc ión de
construcciones en acero no sólo útiles
para el uso previsto, también se conseguirá
que sean Resistentes y Rentables.
En cualquier caso, la solución más económica
se conseguirá cuando se contemplen todos
los conceptos que comprenden la realización
de una estructura: Diseño y Detallado,
Materiales, Cimentación, Fabricación,
Protección, Transporte, Montaje e incluso
Mantenimiento posterior.
Según esto, parece obvio que, no siendo
el Peso de la Estructura de Acero el factor
que determina de forma absoluta la
economía de la solución constructiva
adoptada, sea más razonable valorar el
coste de la misma en términos de ¤/m2
y no en ¤/t ni en kg/m2.
En el caso particular de los Perfiles Tubulares
de acero, la opción de utilizar secciones
cuadradas y/o rectangulares (con caras
planas que requieran en las uniones
únicamente cortes planos); el uso de
uniones directas (tubo contra tubo, sin
cartelas) donde interviene toda la sección
del Perfil Tubular en la recepción o entrega
de los esfuerzos; y el diseño de estructuras
que hagan trabajar a estos perfiles
fundamentalmente a esfuerzos axiales
(soportes y celosías), es garantía de
estructuras RESISTENTES, LIGERAS y
RENTABLES. Además de aportar un mejor
Factor de Forma (resistencia contra el fuego)y un mayor potencial expresivo, que dotaal Proyectista de un campo más ampliodonde trabajar la ESTÉTICA de sus diseños.
Las Estructuras Tubulares son solucioneseconómicas cuando el Diseño se adecua ala forma de trabajo de los Perfiles Tubulares.Trabajar con ellos es sencillo. En la mayoríade los casos, el diseño, la fabricación y elmontaje precisan de los mismos recursos,o menos, que cualquier otro sistemaconstructivo. La experiencia estádemostrando que respecto a solucionesalternativas, un diseño adecuado de laestructura con Perfil Tubular:
a) reduce el peso de determinadoselementos principales de la estructurahasta en un 35%.
b) reduce notablemente los tiempos defabricación.
c) reduce la superficie a tratar (granallado,pintura, etc.) hasta en un 50%.
d) reduce considerablemente lasnecesidades de mantenimiento futuras.
Un Estudio Comparativo de costes sobre Naves Industrialesrealizado por el Grupo CONDESA a comienzos de 2002, entrela solución tipo: pórtico realizado con Perfiles Tubulares, ylas soluciones tradicionales: pórtico realizado con Perfiles de
Acero Laminados en Caliente y pórtico ejecutado a base deelementos de Hormigón Prefabricado, pone de manifiestoque la primera constituye realmente una alternativacompetitiva y fiable.
5,70º
0,8 0,4
0,3 0,4
(*) Coeficientes eólicos
14 15
1. CARGAS PERMANENTESPanel de cubierta 20 kg/m2
Panel de cierre 15 kg/m2
Peso Propio Estructura segúndimensionadoadoptado
2. SOBRECARGASViento (Presión dinámica situación normal y 0 < B < 10 m) 50 kg/m2 (*)Nieve 80 kg/m2
3. COEFICIENTES DE MAYORACIÓNCargas Permanentes 1,35Sobrecargas 1,50Acciones dinámicas verticales (puentes grúa) 1,25
4. GEOMETRÍA PÓRTICO Y NAVEPendiente de Cubierta 10 %Altura en Alero (A) 9 mModulación entre Pórticos (M) 6 m
5. MATERIALESPerfiles Tubulares de espesor < 8 mm S 275 J0HPerfiles Tubulares de espesor ≥ 8 mm S 355 J2HTornillos y Tuercas A 10tChapas y Redondos de arriostramientos S 275 JR
6. LÍMITES DE DEFORMACIÓNPórtico: - Dintel (vertical) L/250
- Pilar sin puente grúa (horizontal) A/150- Pilar con puente grúa (horizontal) D/300
Correas (Horizontal y Vertical) M/200
Vigas carril: - Vertical M/750- Horizontal M/1000
Tabla 1. HIPÓTESIS DE CÁLCULO PARA TODOS LOS EJEMPLOS
Fig. 1.
Este Estudio considera para las tres tipologías mencionadas, un
conjunto de casos de Naves Industriales de luces (L) de 15 a 45 m
de 5 en 5 m, con 9 m de altura en alero (A), cubiertas a dos aguas
con el 10% de pendiente y modulaciones (M) de 6 m. El resto de
características, así como las hipótesis de cálculo utilizadas para el
dimensionado, se recogen en las figuras 1 y 2 y tablas 1 y 2.
16 17
L
10 %
C
A
B
D
E
RHS
SHS
DINTELSECCIÓN TRASVERSAL
Detalle:PLACA BASE DE PILAR
El pórtico realizado con Perfiles Tubulares se propone con dintelen celosía de cordones paralelos y pilares de perfil tubularúnico y, a la hora de optimizar los costes, fueron especialmenteimportantes las consideraciones de diseño siguientes:
· Las uniones de las celosías se han realizado de forma directa,sin emplear cartelas ni rigidizadores, por lo que la unión hasido muy sencilla y económica de ejecutar.
· Todos los perfiles tubulares seleccionados son de seccióntrasversal (RHS) cuadrada o rectangular, de manera que todoslos encuentros se han podido resolver mediante cortes planos.
· Todas las uniones de las celosías se han resuelto conespaciamiento entre las barras de relleno, es decir, sin solapesque den lugar a dobles cortes sobre el extremo de alguna deellas. Las posibles excentricidades que esto en algunos casosha originado, se han mantenido dentro de los rangos permitidospor el Eurocódigo 3, Anexo K.
· El diseño de las celosías se ha basado siempre en unaconfiguración tipo Warren (sólo diagonales) con cordonesparalelos, lo que significa: diagonales iguales con el mismoángulo de corte, menor longitud total de barras de relleno(diagonales) y menor número de uniones (nudos) a ejecutar.Esto representa una reducción importante en el costo depreparación de las barras de relleno y en el costo de ejecuciónde las uniones. Por otro lado, se han utilizado para las diagonalesun máximo de tres dimensiones diferentes de Perfiles Tubulares,de esta manera se consigue también un ahorro importante enel aprovisionamiento de materiales.
· La superficie a proteger y pintar es mucho menor que la quenos exigiría una celosía de otros tipos de perfiles, lo cual repercutede forma directa en los costos de granallado y pintado. Laaplicación de las sucesivas capas de pintura es más sencilla queen otras tipologías constructivas debido a la ausencia de recovecos.
Se ha buscado la solución de mayor valor añadido para eldiseñador, no la más barata.
· Se ha previsto que todas las uniones en obra se realicen mediantetornillos, asegurando la calidad final del montaje de la estructurasin necesidad de mano de obra especializada in situ.
· La sobrecarga de nieve de 80 kg/m2 resulta excesiva para la mayorparte de ubicaciones de la península. Una sobrecarga adecuadaa la cota de la nave industrial supondría un aligeramiento de lanave que tendría una notable repercusión económica.
· La pendiente de la cubierta, 10%, es también generalmenteexcesiva para la pluviometría nacional que nos permite en la mayorparte de los casos cubiertas menos pronunciadas (7% y menores).
L Puente B C D E Pilares Dintel Correas Arriostramientos(m) Grúa (t) (m) (m) (m) (m) ø Redondos (mm)
Cordón Superior Cordón Inferior Diagonales Fachada Cubierta
(1) (2) (3) (4)
15 - 9,74 7,90 - 1,79 RHS 250x150x8 RHS 120x80x5 RHS 60x60x4 (6) RHS 50x50x3 16 12
15 5 9,74 7,90 6,25 1,79 RHS 300x150x8 RHS 120x80x5 RHS 60x60x4 (6) RHS 50x50x3 20 12
20 - 9,98 7,63 - 1,93 RHS 250x150x8 RHS140x80x5 RHS 90x90x5 (4) RHS 60x60x3 20 16
(4) RHS 50x50x3
20 10 9,98 7,63 6,00 1,93 RHS 300x150x10 RHS 140x80x5 RHS 100x100x5 (4) RHS 60x60x3 25 16
(4) RHS 50x50x3
25 - 10,24 7,37 - 2,03 RHS 250x150x8 RHS 150x100x6 RHS 100x100x6 (4) RHS 70x70x3 22 16
(6) RHS 60x60x3
30 - 10,49 7,09 - 2,10 RHS 250x150x8 RHS 200x100x6 RHS 120x120x6 (4) RHS 80x80x4 25 20
(6) RHS 70x70x3
35 - 10,74 6,83 - 2,15 RHS 250x150x8 RHS 200x150x6 RHS 140x140x6 (4) RHS 90x90x4 25 20
(8) RHS 70x70x3
40 - 10,98 6,59 - 1,96 RHS 250x150x10 RHS 200x100x8 RHS 120x120x8 (6) RHS 90x90x4 30 25
(6) RHS 70x70x4
45 - 11,23 6,33 - 2,02 RHS 250x150x10 RHS 200x100x8 RHS 140x140x8 (4) RHS 100x100x5 30 25
(4) RHS 80x80x4
(4) RHS 70x70x3
(n)= número de diagonalesdel pilar hacia el centro nave
(1) El cordón superior permite la colocación de correas fuera del nudo.(2) El cordón inferior no necesita arriostramiento en el plano perpendicular al pórtico.(3) Las correas propuestas no necesitan tirantillos.(4) La gran rigidez de los perfiles tubulares de los pilares en el plano perpendicular al pórtico, permite que los arriostramientos de fachada prescritos sean suficientes para
absorber tanto los esfuerzos debidos al viento como los debidos al empuje horizontal del puente grúa.
Tria
poya
das:
RH
S 14
0x80
x4B
iapo
yada
s:
RH
S 14
0x80
x5Tabla 2. PERFILES TUBULARES
Detalle:UNIÓN DINTEL A PILAR
Fig. 2.
· En todos los casos se han previsto
succiones debidas a la acción del viento.
Para evitar el pandeo del cordón inferior,
se han empleado perfiles tubulares de
mayor dimensión, evitando así los costos
de materiales y ejecución de los
arriostramientos necesarios.
La utilización directa de estas soluciones
nos pone del lado de la seguridad ante
todas estas hipótesis, si bien, la
adecuación de la solución a los requisitos
particulares del proyecto supone
importantes ahorros en costo de materia
prima y mano de obra.
Realizado el diseño y dimensionado de
las Naves a comparar, se llevó a cabo el
proceso de valoración económica de las
mismas por parte de un grupo de
empresas nacionales fabricantes de
estructuras metálicas. El Estudio necesitó,
como garantía de la fiabilidad en la toma
datos y de la homogeneidad en el
tratamiento de los mismos, de una
herramienta específica de fácil manejo.
Con este objeto, se desarrolló para las dos
soluciones en Estructura de Acero una
aplicación en “Microsoft Access”, que bajo
la denominación de “PRESTEEL” recogía
las mediciones de todos los casos resueltos
en ambas tipologías y permitía elaborar
los presupuestos con precisión y rapidez
en base a costes/hora y a rendimientos
de trabajo en kg/hora, tanto a nivel de
estructura completa como por elementos
de la misma. Los datos referentes a la
solución en Hormigón Prefabricado, se
tomaron directamente mediante la
petición de ofertas a 9 empresas del sector.
En la figura nº 3 se recogen los valores
obtenidos de costes por unidad de
superficie, para cada luz y en cada una
de las tres soluciones estructurales
estudiadas. Su análisis pone de
manifiesto, por un lado, que la estructura
metálica es claramente más competitiva
que la realizada con elementos en
hormigón prefabricado, y por otro, que
el pórtico en perfil tubular con dintel en
celosía compite en costes con el realizado
a base de perfiles laminados en caliente
con total claridad, a partir de 20 m de
luz. Aspecto este último que se refleja
con mayor claridad en la figura nº 4.
La figura nº 5 muestra el reparto en ¤/m2
por elemento estructural en uno de los casos
de naves estudiadas (luz de 40 m), en Perfil
Tubular y en Perfil Laminado en Caliente.
18 19
30,00
33,00
36,00
39,00
42,00
45,00
15 20 25 30 35 40 45
PerfilTubular
PerfilLaminado
LUCES (m)
Fig. 4. COMPARATIVA DE COSTES ENTRE NAVES INDUSTRIALES TIPO
resueltas en: Perfil Tubular (dintel celosía) - Perfil Laminado
Fig. 5. COMPARATIVA DE COSTES POR ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Caso Nave de 40 m de Luz
30,00
35,00
40,00
45,00
50,00
55,00
60,00
65,00
70,00
75,00
80,00
15 20 25 30 35 40 45
Perfil Tubular
Perfil Laminado
HormigónPrefabricado
LUCES (m)
Fig. 3. COMPARATIVA DE COSTES ENTRE NAVES INDUSTRIALES TIPO
resueltas en: Perfil Tubular (dintel celosía) - Perfil Laminado - Hormigón Prefabricado
¤/m 2
¤/m 2
PERFIL LAMINADOPERFIL TUBULAR
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
¤/m2
P
ilare
s
D
inte
les
Co
rrea
s de
Cub
iert
a
E
stru
ctur
a Fa
chad
a
Ar
riost
rado
Cub
iert
a
Pór
tico
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rena
do
/Cer
chas
P
ilare
s
D
inte
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Cor
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tura
Fac
hada
Arrio
stra
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rta
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rtic
o de
Fre
nado
/Cer
chas
GUÍA DE DISEÑO 8
“Nudos soldados de perfiles tubularescirculares y rectangulares sometidos asolicitaciones de Fatiga”
Este es el octavo libro de la serie “Construccióncon Perfiles Tubulares de Acero” del CIDECT(Comité Internacional para el Desarrollo y elEstudio de la Construcción Tubular), y abarcael diseño a fatiga de diferentes tipos de nudosy uniones de perfiles tubulares de acero.
El fenómeno de la Fatiga se caracteriza por lareducción progresiva de la resistencia bajo laactuación de tensiones variables en el tiempo,lo que da lugar a la formación y posteriorcrecimiento de grietas, pudiéndose llegar a larotura de alguna barra e incluso al colapso dela estructura. A lo largo de los años se handesarrollado varios métodos, de variada precisióny complejidad, para determinar la vida útil afatiga de una estructura o detalle estructural:método de clasificación, método de lapenetración por punzonamiento, método de lamecánica de la fractura, método de tensión delpunto caliente, ….
Este libro se centra principalmente en el últimode los mencionados, considerado como uno delos más precisos al tener en cuenta la mayorparte de los factores influyentes. Se basa en elcálculo de la denominada “tensión de puntocaliente”, la cual es empleada a su vez paradeterminar la vida útil a fatiga del nudo objetode investigación. Se incluye además, aunquede manera menos detallada, la determinaciónde la vida útil a fatiga mediante el método declasificación, más restrictivo y aproximado.
Para disponer de esta nueva publicación realicesu pedido a través de la web: www.ictubular.es.
Perfiles Tubulares en aplicacionesestructurales. J. Wardenier.
Las Colección de Guías de Diseño “Construccióncon Perfiles Tubulares de Acero”, editada porel Comité Internacional para el Desarrollo y elEstudio de la Construcción Tubular –CIDECT–se enfocó, prácticamente en su totalidad, hacialos ingenieros en ejercicio. Sin embargo, estenuevo libro del CIDECT, ha sido especialmenteescrito para los Profesores y Estudiantes deingeniería civil y de estructuras, explicando losprincipios del comportamiento de las estructurasrealizadas con Perfiles Tubulares de Acero.
Dado que el diseño de estructuras de acero esrecogido y tratado en las clases introductorassobre la materia, este nuevo libro sólo consideralos aspectos específicos relacionados con el usode las “secciones huecas” en especial las uniones.Se ha puesto el mayor énfasis en la explicaciónde las nociones básicas, por ejemplo los modosde fallo y los modelos analíticos. Además deser de inestimable valor como base para cursosespecializados en “Estructuras de PerfilesTubulares de acero”, partes de este libro podríanser excelentes para impartir cursos de nivel másbásico sobre diseño y comportamiento de lasestructuras de acero.
El material incluido está avalado por el consensointernacional sobre el estado del conocimientoen estos temas a finales del Milenio: como tal,este libro es también una referencia ideal paratodos los ingenieros en estructuras involucradosen la Estructura Tubular.
Los Docentes de la Universidad Española,responsables de asignaturas de la disciplina deEstructuras, pueden solicitar esta publicacióndirigiéndose al Instituto para la ConstrucciónTubular –ICT– en la dirección arriba indicada.No obstante, pueden disponer de su contenidoal completo, en formato “pdf”, en la web deICT: www.ictubular.es, opción habilitada paraAlumnos y Técnicos en estructuras.
edita:
Parque Tecnológico de Álava, Edif. E-5 · Ofic. 0050 1 5 1 0 M I Ñ A N O M A Y O R ( Á l a v a )Tel . : 945 297 232 · Fax: 945 296 974www.ictubular.es · e-mail: [email protected]
Construber
RECONOCIMIENTO a los SOCIOS de I.C.T.
El Instituto para la Construcción Tubular –ICT–fue creado en 1996 por dos grandes firmas,ambas fabricantes nacionales de Perfil Tubularde Acero, lo que hoy es ARCERALIA TUBOSGrupo Arcelor y el Grupo CONDUCCIONES YDERIVADOS, S.A. –CONDESA–.
Nació con el objeto de promover el empleo delPerfil Tubular de Acero en la Construcción enel mercado español, y muy pronto se adhirierona este objetivo otros fabricantes nacionales ylos más importantes distribuidores de productossiderúrgicos en España. Todos ellos hancontribuido con sus conocimientos técnicos ysus recursos económicos a dinamizar y financiarlas actividades de ICT. Gracias a ellos, ICT seemplea en acercar a nuestro país las últimasinvestigaciones realizadas en todo el mundosobre Estructura Tubular, los criterios de diseñoy cálculo más avanzados, divulgar, formar yasistir técnicamente sobre todo ello, de modogratuito, en beneficio de una mejora constanteen la calidad, seguridad y rentabilidad de lasConstrucciones Tubulares de Acero.
Tras siete años trabajando con los Estudios deArquitectura e Ingeniería, la Administracióncompetente en Normativa y Reglamentacióny los Organismos Internacionales, es hora dereconocer y agradecer la iniciativa y apoyo dequienes hoy siguen haciendo posible el trabajode ICT, sus SOCIOS:
· Fabricantes:
ACERALIA TUBOS Grupo ArcelorGrupo CONDESATubos y Flejes, S.A. –TUFLESA–Alfonso Gallardo, S.A.Chinchurreta, S.A.Laminaciones Arregui, S.L.
· Distribuidores:
Aceros y Tubos Rodrigo, S.A.Grupo ROS CASARESFreire Hermanos, S.A.Granallados y Tubos, S.A. -GRATUSA-Grupo HIEMESAGrupo VELASCOHierros Leiza, S.L.PROTUBSA
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Unión de Almacenistas de Hierros de España
Contacte con ellos a través de nuestra web:www.ictubular.es.
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