GRUPO 1 Gustavo Figueira Serrano · Lina Youssef Pavón · Roberto Cruz Fuentes
Materiales estructurales avanzados e innovadores
Índice Condicionantes
3
Referentes / Idea previa
4
Proyecto arquitectónico
8
Predimensionado
12
Cálculos
17
Resultados
20
Comprobación a fuego
24
Zona de oficinas + almacén
29
Uniones
50
Puesta en obra
60
Presupuesto
76
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Gustavo Figueira Serrano · Lina Youssef Pavón · Roberto Cruz Fuentes
Condicionantes
-
Hangar con capacidad para 3 aviones Learjet 35. Dimensiones: 35m x 25m.
-
Espacio de oficinas + almacenamiento, superficie de 200m2 en total.
-
Estructura ligera.
-
Envolvente estanca.
-
Diseño, optimización de materiales y de coste.
-
Emplazamiento: Aeropuerto del Prat, Barcelona.
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Referentes/ Idea previa Pabellón IBM / Renzo Piano & Richard Rogers. 1982.
Bodegas Protos / Richard Rogers + Alonso y Balaguer. 2008
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Referentes/ Idea previa
Se propone un diseño de hangar compuesto por pórticos de vigas de madera laminada, en forma de arco parabolico. Estos pórticos se repiten cada 6 metros hasta lograr la dimensión de 36 metros de largo. La zona de oficinas y almacén se propone como un elemento independiente a la estructura principal del hangar, compuesto por un pequeño edificio de dos plantas resuelto con paneles de madera contralaminados (CLT). Materiales estructurales avanzados e innovadores
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Referentes/ Idea previa
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Referentes/ Idea previa
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Hangar Proyecto
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Hangar Proyecto
Jácena conformada por 4 vigas de 14.25m de longitud
Planta Baja Hangar
Planta Baja Oficinas Materiales estructurales avanzados e innovadores
Planta Nivel 1 Oficinas Gustavo Figueira Serrano · Lina Youssef Pavón · Roberto Cruz Fuentes
Hangar Proyecto
Planta Nivel Azotea Materiales estructurales avanzados e innovadores
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Hangar Proyecto
Alzado Principal
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Hangar Pre-dimensionado
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Predimensionado cargas permanentes Peso (kg/m2) Panel Sandwich
Peso (kN/m2)
22.40
0.22
Capa impermeable
4.80
0.05
Subestructura paneles cerámicos
1.26
0.01
15.00
0.15
Paneles cerámicos
0.43
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Predimensionado correas
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Predimensionado Jácena
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Predimensionado Pilar
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Hangar cálculos
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Cálculos
Cargas y acciones
C.C. Peso Propio
C.C. Sobrecarga de uso
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C.C. Nieve
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Cálculos
Cálculo del viento 1)
Viento en Cubierta
qw= qb.ce.cp
Cargas y acciones
De acuerdo a código qb= 0.52 kn/m2 Ce= F * (F+7K) F= 0.17 in (15 /0.01) = 1.24 Ce = 1.24 (1.24 + (7*0.17)= 3.01 cp = de acuerdo a código A= 0.25 B= -0.9 c= -0.4 qw1= 0.52 * 3.01 * 0.25 = 0.39 * 6 = 3.66 kn/m qw2= 0.52 * 3.01 * -0.9 = -1.40 * 6 = -13.15 kn/m qw3= 0.52 * 3.01 * -0.4 = -0.62 * 6 = -0.62 kn/m
Cálculo del viento 1)
Viento en Fachada
C.C. Viento en X
De acuerdo a código h/d h= 15 d= 50 h/d= 0.3 De acuerdo a código D= 0.8 E=-0.5 qw= qb.ce.cp qw1= 0.52 * 3.01 * 0.30 = 0.47kn/m qw2 = 0.52 * 3.01 * -0.50 = -0.78 * 6 = 4.68 kn/m qw3 = 0.52 * 3.01 * -0.50 = -0.78 * 15 = 11.70 kn/m En las zonas A & C se considera la qw3 En la zona central B, se considera la qw2
C.C. Viento en Y Materiales estructurales avanzados e innovadores
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Hangar Resultados
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Resultados Jácena correa pilares
cables
Optimización de secciones Materiales estructurales avanzados e innovadores
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Resultados
Deformaciones
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Resultados
Optimización de secciones
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Hangar Comprobación a fuego
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Comprobación a Fuego Correa
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Comprobación a Fuego Correa
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Comprobación a Fuego Jacena
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Comprobación a Fuego Jacena
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Hangar Zona de oficinas + almacén
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Zona de oficinas + almacén Diseño
Se proyecta dentro del hangar un pequeño edificio destinado al uso de oficinas y almacén, de una superficie total de 270m2, distribuído en dos plantas, unidas por una escalera interior.
El edificio tiene una estructura independiente a la estructura principal de arcos, y se poryecta en paneles de madera contralaminada encolada (CLT).
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Zona de oficinas + almacén Diseño
Se emplean paneles estructurales de CLT de Finsa de dos tipos: Forjados: CLT 125 Dimensión de panel empleada: 1,25 m x 4,50 m. Fachadas: CLT XL Dimensión de panel empleada: 3,00 m x 10,00 m.
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Zona de oficinas + almacén Predimensionado
Utilizando las indicaciones del fabricante para el dimensionado, comenzamos con el predimensionado del FORJADO: La envergadura de nuestro vano es de 4,5 m, entrando a la tabla, nos encontramos con un espesor de 140 mm - 150 mm, para una resistencia al fuego de R90, según las cargas aplicadas. Consideramos un 150 mm.
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Zona de oficinas + almacén Predimensionado
Finalmente, los paneles que se introducen al programa de cálculo son los siguientes: MUROS: Panel CLT 125 (1,25 m x 4,50 m), compuesto por 3 capas: 35 + 30 + 35, resultando en muros de 100 mm de grosor. FORJADOS: Panel CLT XL (3,00 m x 10,00 m), compuesto por 5 capas: 40 + 20 + 30 + 20 + 40, resultando en forjados de 150 mm de grosor.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Muros interiores e exteriores formados por 3 capas de madera laminada encolada C24, con espesores de 35 + 30 + 35, formando unos muros de 100 mm de espesor. Forjados formados por 5 capas de madera laminada encolada C24, con espesores de 40 + 20 + 30 + 20 + 40, formando unos forjados de 150 mm de espesor. Materiales estructurales avanzados e innovadores
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Los paneles se encuentran apoyados sobre el terreno mediante apoyos fijos (tipo rótula), y articulados entre sí. Considerando unas articulaciones lineales entre cada panel.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
MUROS: Panel CLT 125 (1,25 m x 4,50 m), compuesto por 3 capas: 35 + 30 + 35, resultando en muros de 100 mm de grosor. FORJADOS: Panel CLT XL (3,00 m x 10,00 m), compuesto por 5 capas: 40 + 20 + 30 + 20 + 40, resultando en forjados de 150 mm de grosor. Se modelizan las articulaciones lineales según las dimensiones reales de los paneles, y donde aparecen los encuentros de los muros con forjados.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Las cargas fueron introducidas como cargas superficiales, y son las siguientes: Sobrecarga de Tabiquería sobre el forjado intermedio de 1,5 kN/m2. Sobrecarga de Uso sobre el forjado intermedio de 2 kN/m2 (Uso administrativo). Sobrecarga de cubierta sobre el forjado superior de 1kN/m2. Al encontrarse el edificio en el interior del hangar, no se consideran las sobrecargas de nieve y viento. Materiales estructurales avanzados e innovadores
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Se observan las deformaciones en Estado Límite de Servicio (integridad)
Las mayores deformaciones de los forjados se generan el forjado intermedio, expuesto a la mayor cantidad de cargas, en un espacio diáfano de 4,5m x 12m. Flecha máxima = 15 mm (L/300) La flecha máxima obtenida es de 8,6 mm.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Se observan las deformaciones en Estado Límite de Servicio (integridad)
En cuanto a fachadas, se producen unas pequeñas deformaciones (máx. =0,5mm) en las zonas donde se abren huecos, especialmente en los dinteles.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Se observan las deformaciones en Estado Límite de Servicio (integridad)
En cuanto a fachadas, se producen unas pequeñas deformaciones (máx. =0,4mm) en las zonas donde se abren huecos, especialmente en los dinteles.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Tensiones en los forjados
Las tensiones son mayores en el forjado intermedio, ya que este soporta más cargas que el forjado de la cubierta.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Tensiones en el forjado intermedio
Razón máxima = 0.66
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Tensiones en el forjado intermedio
Razón máxima = 0.66
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Tensiones en fachadas
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
Tensiones en fachadas
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
COMPROBACIÓN FRENTE AL FUEGO 1. 2. 3.
Tiempo a cumplir Sección reducida Comprobación resistencia
Según el Código Técnico de Edificación (CTE), consultando el Documento Básico de Seguridad en caso de incendio (DB-SI), consideramos que tenemos que cumplir con un R 60. Nos encontramos con un edificio de uso administrativo, con una altura inferior de 15 metros desde rasante, y sin zonas de sótano.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
COMPROBACIÓN FRENTE AL FUEGO 1. 2. 3.
Tiempo a cumplir Sección reducida Comprobación resistencia
Se utiliza el programa CALCULATIS, para calcular la sección reducida tras la situación de incendio. Se añaden un tablero de yeso laminado (cartón-yeso) de 18mm + 50mm de aislamiento de lana mineral. SECCIÓN REDUCIDA MUROS: 78 mm.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
COMPROBACIÓN FRENTE AL FUEGO 1. 2. 3.
Tiempo a cumplir Sección reducida Comprobación resistencia
Se utiliza el programa CALCULATIS, para calcular la sección reducida tras la situación de incendio. Se añaden un tablero de yeso laminado (cartón-yeso) de 18mm + 50mm de aislamiento de lana mineral. SECCIÓN REDUCIDA FORJADOS: 138 mm.
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Zona de oficinas + almacén Cálculos
COMPROBACIÓN FRENTE AL FUEGO 1. 2. 3.
Tiempo a cumplir Sección reducida Comprobación resistencia
Se introducen las secciones reducidas al programa de cálculo DLUBAL, y se comprueba el cumplimiento de la resistencia. La razón máxima que se obtiene es de 0.89, por lo tanto, las secciones cumplen.
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Hangar Uniones
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Uniones
Jácena - Jácena
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Uniones
Jácena - Jácena
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Uniones
Jácena - Jácena
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Uniones
Jácena - Jácena
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Uniones
Cimentación
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Uniones
Cimentación
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Uniones
Cimentación
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Uniones
Jácena - correas
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Uniones
Jácena - correas
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Hangar Puesta en obra
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Puesta en obra
Transporte
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Puesta en obra
Montaje
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Hangar Presupuesto
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