Edificios Industriales

CERCHAS.

Este tipo de sistemas tienen la característica de ser muy livianos y con una gran capacidad de soportar cargas. Se utilizan principalmente en construcciones con luces grandes, como techos de bodegas, almacenes, iglesias y en general edificaciones con grandes espacios en su interior. Las cerchas también se usan en puentes, aunque para este tipo de estructuras los puentes atirantados, colgantes (cables), los puentes en vigas de alma llena (ya sea vigas armadas soldadas) y los puentes en concreto presforzado se han desarrollado tanto que resultan ser sistemas más atractivos para el diseñador.

Existen diferentes tipos de cerchas de acuerdo con la solución estructural que se requiere. Su construcción o ensamble se lleva a cabo uniendo elementos rectos, que primordialmente trabajan a esfuerzos axiales, en unos puntos que llamamos nudos y conformando una geometría tal que el sistema se comporta establemente cuando recibe cargas aplicadas directamente en estos nudos.

En las cerchas utilizadas para techos se busca que su geometría conforme o supla la forma del techo. Por lo general el cordón superior conforma las pendientes del techo y el inferior es un tensor horizontal. En techos con luces grandes esto obligaría a tener una cercha muy alta en el centro, en ese caso se puede también hacer la cuerda inferior inclinada.

Para puentes se trata de brindar un apoyo plano al tablero del puente, ya sea en la parte superior de la cercha o en la inferior.

Si el tablero va apoyado en la parte inferior de las cerchas, entonces los elementos verticales trabajan a tensión.

Si el tablero está apoyado en la parte superior los elementos verticales trabajan a compresión.

En el caso de vigas simples cargadas por la parte superior, donde el sistema trabajará como un todo a flexión, se pueden construir los diagramas de momento y cortante comparándolos con los de una viga de alma llena. Encontramos que los momentos internos que producen esfuerzos de compresión y tracción en la viga, se descomponen en un par de fuerzas en la cercha produciendo esfuerzos de compresión en el cordón superior y esfuerzos de tracción en el cordón inferior; las diagonales resisten esfuerzos cortantes como también parte de los momentos y sirven de unión entre el elemento superior y el inferior.

La semejanza de los diagramas entre uno y otro, en la medida en que los nudos sean más seguidos los brincos en los diagramas son menores y la semejanza es mayor.

La misma semejanza se puede tener con una viga que se carga en la parte inferior. La viga cargada en la parte inferior requiere de elementos internos que soporten esa tracción, es decir, es como si la carga estuviera colgada y por lo tanto se necesitan tirantes internos que transmitan esa carga a la zona superior.

Tipos de cerchas.

Existen muchos tipos de cerchas de acuerdo con su uso, estos tipos tomaron el nombre de la primera persona que las analizó o construyó, una de ellas es la Pratt para puentes y para techos:

En esta cercha, las diagonales trabajan a tensión. Este análisis lo podemos hacer comparando los esfuerzos internos en una viga simplemente apoyada, momento positivo y cortante positivo:

Podríamos decir que para cerchas simplemente apoyadas, de acuerdo con la orientación de las diagonales ellas trabajarían a tracción o a compresión.

Clasificación de las cerchas según su conformación.

Según Hibbeler en su libro “Análisis estructural” las cerchas se clasifican, en: cerchas simples, compuestas y complejas

 Simples: aquellas construidas a base de la figura mínima estable (triángulo) y a partir de ahí por cada dos barras agregadas se agrega un nudo, de tal manera que:

Las cerchas simples siempre se empiezan por un triángulo y se construyen agregando 2 barras unidas a un nudo común pudiendo dar origen a figuras que no son triángulos, por su manera de construirse una cercha simple siempre será estable internamente.

 Compuestas: Aquellas construidas por la unión de dos cerchas simples usando 1 barra de unión adicional y un nudo común, o tres barras adicionales o sustituyendo elementos de una estructura principal por cerchas o armaduras secundarias.

 Armaduras complejas: No son simples ni compuestas.

Para determinar su estabilidad se requiere verificar donde:

 m: es el número de barras.

 r: número de reacciones.

EDIFICIOS INDUSTRIALES.

Se denomina nave industrial o edificio industrial a las construcciones que se realizan para albergar en las mismas todo tipo de maquinaria de la industria manufacturera o de los almacenes logísticos de distribución de productos agrícolas, químicos o industriales, así como talleres, pabellones deportivos, etc.

Las naves industriales se construyen en terrenos especialmente habilitados para las mismas conocidos como polígonos industriales habilitados y equipados por los diferentes Ayuntamientos u otras autoridades competentes en esa materia.

Los polígonos industriales tienen la particularidad de contar con una serie de servicios comunes, como pueden ser: abastecimiento de energía eléctrica, abastecimiento de agua con diversos tipos de tratamiento, en función del uso que se le quiera dar. También pueden tener otros servicios comunes, como servicio de vigilancia, portería, tratamiento de aguas servidas, entre otros.

La elección de estas zonas no se elige aleatoriamente sino que tienen que se miran diferentes aspectos:

 Terreno favorable.

 Fuentes de energía.

 Transporte y mano de obra.

 Ubicación y magnitud de los mercados o áreas de servicio.

 Impuestos y aranceles

 La disponibilidad de los servicios públicos y otros de apoyo que son esenciales para la operación exitosa de una planta.

También podemos incluir el hecho del impacto medio ambiental, es decir, se busca zonas donde el impacto medio ambiental de la zona sea menor por la implantación del polígono industrial. Otros aspectos relacionados con esto que implican la instalación son los efectos para la salud pública, y la experiencia con la degradación del aire, el agua y la tierra que puede ocurrir si no existe una planificación sólida de las áreas industriales. Otra es la falta de voluntad de las comunidades para tolerar las alteraciones en la forma de ruido, tráfico, olores y la presencia física de las grandes instalaciones.

Al mismo tiempo, la industria ha ganado experiencia con los costos de las operaciones rutinarias de control de contaminación y eliminación de desechos, respuesta a los accidentes y actividades de limpieza. En los países donde se ejecutan las normas ambientales, el control de la contaminación representa un costo conocido e importante. Hay la tendencia de incluir el aspecto económico en la toma de decisiones de las compañías cuando buscan nuevos sitios para las plantas, y los lugares que tienen fragilidades ambientales especiales que requieren medidas extraordinarias para proteger su calidad ambiental, se vuelven menos atractivos, económicamente. En cambio, los parques industriales pre planificados, con sistemas de tratamiento y eliminación de desechos y otras infraestructuras necesarias, ofrecen importantes ventajas.

Se deben comparar y seleccionar los sitios según un conjunto completo de criterios. A veces, pueden existir ya, criterios de selección de sitios en la forma de reglamentos y lineamientos gubernamentales. Donde no existan en esta forma, pueden ser derivados de varias fuentes, a fin de utilizarlos en el proyecto. Los criterios pueden ser implícitos en la planificación y zonificación, como base para determinar su idoneidad para uso industrial. Las leyes o reglamentos que protegen ciertas áreas o recursos frágiles sirven como restricciones, y deben ser incorporados a los criterios que se emplean para la selección del sitio. Hay criterios que representan buenas prácticas para ciertas industrias. Finalmente, están los principios generales para la planificación del uso de las tierras que son ambientalmente frágiles.

El sitio industrial estará, por lo menos, a las siguientes distancias de los lugares que se enumeran:

 5 km de las áreas ambientalmente o de otra manera frágil (los ejemplos incluyen los sitios religiosos e históricos y monumentos arqueológicos, áreas pintorescas, playas, áreas costaneras y esteros que sean criaderos importantes, parques nacionales y santuarios, lagos naturales y pantanales, y asentamientos tribales).

 0,5 km de la línea de la marea alta en las áreas costaneras.

 0,5 km de los límites naturales o modificados de la planicie de inundación.

 25 km del límite de crecimiento proyectado de las ciudades grandes (población de 3 millones o más).

Los siguientes son ejemplos de los requerimientos ambientales relacionados con el uso industrial de los sitios específicos:

 No puede haber conversión de bosques a otra actividad no forestal para sostener la industria.

 No puede haber conversión de las mejores tierras agrícolas para el uso industrial.

 Ha de haber suficiente espacio en el sitio para el almacenamiento de los desechos sólidos y el tratamiento apropiado y reutilización de las aguas servidas.

 Debe haber un "cinturón verde" de 0,5 km de ancho alrededor del sitio.

 Debe adaptarse la instalación propuesta al paisaje, de modo que el desarrollo no altere los

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