construccion metálica ed.16

10 Construccin Metlica 16

14PROYECTO NACIONALZona Franca Industrial de GM Colmotores La tercera planta de estampado y grafado que General Motors instal en Suramrica est envuelta en la teja sin traslapo Standing Seam, sistema metlico caracterizado por su acabado homogneo y hermeticidad contra filtraciones de humedad.

22NORMATIVANaves industriales De la mano del Ing. Rodrigo Delgado Charria, presidente de Fedestructuras Valle, Construccin Metlica presenta los referentes tcnicos y normativos de mayor importancia para el diseo y clculo estructural de este tipo de edificaciones.

LINKS Cubiertas metlicasDatos tcnicos, catlogos de materiales para su implementacin, normativa de diferentes pases y las posibilidades ecolgicas de las cubiertas son algunos de los temas que puede encontrar en esta seleccin de Construccin Metlica.

50

28ZOOM INCentro de distribucin Pisa Farmacutica de ColombiaCon ms de 65 aos en el mercado, el laboratorio mexicano Pisa reforz su presencia en el pas mediante la construccin de un complejo para la distribucin y almacenamiento de sus productos farmacuticos.

Fundadores - AsesoresTito Livio Caldas

Alberto SilvaMiguel Enrique Caldas

PresidenteLuis Alfredo Motta Venegas

IPE-Informacin Profesional EspecializadaUN CONSTRUDATA

Gerente Unidad de Informacin Profesional EspecializadaDavid De San Vicente Arango

[email protected] comercial Bogot, Central y Santanderes

Toms Enrique [email protected]

Gerente comercial Medelln y Costa CaribeDavid Barros

[email protected] de ventas Software

Mauricio [email protected]

Director de Operaciones e InvestigacinCristian Chacn Lara

[email protected] comercial Circulacin, Suscripciones y Mercadeo

scar Ricardo Becerra [email protected]

Ventas de publicidad y softwareBarranquilla y Costa Caribe

(5) 349 1122 - 349 1345 Bogot

(1) 425 5255 ext. 1544 / 1571 / 1618 / 1759 / 1760Bucaramanga(7) 643 2028

Cali(2) 667 2600

Medelln(4) 361 3131

SuscripcionesLnea nacional gratuita 018000 510 8888 / Lnea local (1) 425 5201

E-mail: [email protected] postal 111071

Directora generalCatalina Corrales Mendoza

[email protected] editorial Alejandro Villate Uribe

[email protected]

Ana Maritza Villalba Csar Orozco

Charlene LeguizamnClaudia Camacho

Marco Andrs OsunaCorrectora de estilo

Nadia Johana GonzlezDiseo, diagramacin y portada

Yamile Robayo VillanuevaTrfico de materiales

Fabin Andrs Ortiz GarcaFotografas

2013 ThinkStock Fotografa portada

Cortesa Ing. Rodrigo DelgadoImpresinLegis S.A.

Licencia de Mingobierno 000948 - 85Tarifa postal reducida No. 152

Construccin MetlicaISSN 1900-5385

MATERIALESVigas electrosoldadasFabricadas a partir de bandas de acero estructural laminado en caliente, mediante un proceso continuo y automtico de electrosoldadura por alta frecuencia, cuentan con la versatilidad de formar perfiles con secciones y longitudes diferentes, a la medida de cualquier proyecto.

62

INNOVACINIndicadores Directos de TensinConozca algunos mtodos para asegurar el ajuste pretensado de los pernos estructurales. Normativa de referencia y situaciones que requieren este tipo de conexiones.

52

Las opiniones expresadas por los autores de cada artculo individual no refl ejan necesariamente las de Legis S.A.

Legis S.A. se reserva los derechos de autor sobre el material de la presente edicin, que no puede reproducirse por medio alguno sin

previa autorizacin escrita. La informacin tcnica de productos fue suministrada directamente por cada fabricante y Legis S.A. no asume ninguna responsabilidad,

implcita o explcita, sobre la utilizacin que de ella se haga, as como tampoco por el contenido, la forma o el fondo de los avisos

publicitarios, incluido el uso de fotografas, marcas y/o patentes.

11Construccin Metlica 16

Contenido

32PARA LEERLiteratura tcnica de gran inters y breves reseas sobre libros que dan cuenta de la construccin metlica y sus componentes.

36GALERA GRFICASeleccin de obras nacionales destacadas por el manejo de sus estructuras y componentes metlicos.

34DO: EL PROYECTO Y EL MATERIAL Canaleta Grado 40Las cubiertas son el elemento constructivo de cierre superior que protege la estructura de las variaciones climticas, y asegura su aislamiento acstico y trmico. Especificaciones y uso de la Canaleta Grado 40 de Acesco en bodegas, naves industriales y centros logsticos, entre otros.

44INTERNACIONALBestseller Centre NorthCon este complejo logstico, la compaa danesa de ropa Bestseller centraliz toda su operacin en Europa. Su diseo innovador, acabado moderno e integracin con el paisaje hacen que este proyecto, de la firma C.F. Moller Architects, se destaque entre los estndares tradicionales.

LEGADOCorferias, arquitectura de grandes luces La construccin de los pabellones principales de Corferias en 1954, constituy un reto para la arquitectura convencional de la poca. El resultado: dos estructuras de madera a manera de hangar importadas desde Holanda, que representan un magnfico ejemplo para la industria.

68

PROYECTO NACIONALCentro de Distribucin Inteligente JamarLa compaa distribuidora y comercializadora de mobiliario construy un centro de distribucin de 25 mil m2 con el objetivo de hacer ms eficientes sus entregas nacionales y abrir nuevos mercados en la regin.

74

NOTICIASActividades de gran importancia para el sector y para quienes estn interesados en la industria del acero. Adems, agenda de eventos nacionales e internacionales.

82FICHAS TCNICASDescripcin amplia y detallada de productos y sistemas metlicos para la construccin.

85

Nos interesan sus comentarios. Escrbanos a: [email protected]

nota: Los componentes del producto de esta ficha estn en constante proceso de innovacin y desarrollo, por lo que pueden estar sujetos a modificaciones.

ENTREPISOS

METALDECK 2 y 3 GRADO 40

Lnea nacional de servicio al cliente 018000 514 514 - www.acesco.com

METALDECK 2 GRADO 40

PESO LMINA

Calibre 22 (0.75 mm) 20 (0.90 mm) 18 (1.20 mm) 16 (1.50 mm)

kg/m 7.12 8.55 11.33 14.20

kg/m2 7.57 9.10 12.05 15.11

ESPESOR TOTAL DE LA LOSA H (MM) METALDECK 2

100 120 140

CONSUMO DE CONCRETO TERICO (M3/M2)

0.072 0.092 0.112

Ancho til: 940 mm. Disponible en longitudes especiales de acuerdo con el despiece del proyecto. El espesor del producto se refiere al es-pesor total incluyendo el recubrimiento metlico. Acero Norma ASTM A653 grado 40 (Yp=40ksi).

METALDECK 3 GRADO 40

PESO LMINA

Calibre 22 (0.75 mm) 20 (0.90 mm) 18 (1.20 mm) 16 (1.5 mm)

kg/m 7.12 8.55 11.33 14.20

kg/m2 8.18 9.83 13.02 16.32

ESPESOR TOTAL DE LA LOSA H (MM) METALDECK 3

130 140 150

CONSUMO DE CONCRETO TERICO (M3/M2)

0.091 0.101 0.111

Ancho til: 870 mm. Disponible en longitudes especiales de acuerdo con el despiece del proyecto. El espesor del producto se refiere al es-pesor total incluyendo el recubrimiento metlico. Acero Norma ASTM A653 grado 40 (Yp=40ksi).

Nivel de concretoRefuerzo de retraccin

304,8 mmSeparadores

H: variable100 mm a 150 mm2

Nivel de concretoRefuerzo de retraccin

305 mmSeparadores

H: variable130 mm a 150 mm3

Bodega La Espaola

DISEO, CLCULO Y MONTAJE DE ESTRUCTURAS METLICAS.ACABADOSARQUITECTNICOS.

Cra. 13 No. 73-33 Of. 301BOGOT - COLOMBIA

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Perfiles en acero - TejasObra Civil - Drywall - NSR10

Bodega La Espaola

Polideportivo Cartagena

14

p r o y e c t o n a c i o n a l

Construccin Metlica 16

Zona FrancadeIndustrial

ColmotoresColmotoresGM

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la tercera planta de estampado y grafado que General Motors instal en suramrica

est envuelta en la teja sin traslapo standing seam, sistema metlico caracterizado por su acabado homogneo y hermeticidad contra

filtraciones de humedad.

P asar de ensamblador a fabrican-te de vehculos fue un proyecto que General Motors Colmotores (filial de GM en Colombia) puso a rodar en 2009 y consolid en noviembre de 2012, cuando estamp la primera pieza piloto de un Chevrolet Cobalt en su nueva Zona Franca Industrial (Zoficol), localizada al suroccidente de Bogot.

Frente a la entrada en vigencia de varios tratados de libre comercio suscritos por el Gobierno Nacional, la compaa au-tomotriz, establecida en 1957, tena dos opciones: transformarse en importador o dar el salto hacia su plan de reconversin industrial, el cual, adems de la fabricacin de piezas, contemplaba la incorporacin de seis robots para los procesos de rema-tado de soldadura en el armado de cabinas y aplicacin de pintura.

Finalmente se opt por lo segundo, tal como lo afirma Jaime Ardila, presidente de GM para Suramrica: nosotros pro-ducimos en los lugares que vendemos e importamos donde no hay ninguna alter-nativa. Y como Colombia no es el caso de esto ltimo, para ser ms competitivos decidimos dar un salto tecnolgico ms all del ensamblaje.

Por su parte, Santiago Chamorro, presi-dente de GM Colmotores, seala que an-teriormente traer conjuntos CKD (piezas desarmadas) era ms barato que importar, pues los costos de logstica eran inferio-res, exista una proteccin arancelaria y nuestra moneda era ms dbil; sin em-bargo, este escenario cambi y exiga que innovramos y nos adaptramos.

Para lograrlo, GM invirti 380 mil millones de pesos en la construccin de esta nueva zona franca de 41 300 m2, donde se en-cuentran una planta de estampado y gra-fado, y un edificio administrativo. Con la operacin de Zoficol estaremos en capaci-dad de producir 60 mil vehculos cada ao con piezas moldeadas en el pas, destaca el alto directivo.

la cubierta y la fachada de la planta estn hechas en la teja sin traslapo standing seam calibre 24, un sistema para la fabricacin en obra a travs de un proceso de rolado en fro de lminas de acero galvanizado.

Foto

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Estructura metlicaLa edificacin principal de Zoficol es la planta de estampado y grafado, una estructura me-tlica de 9 300 m2 que cost 17 200 millones de pesos. En ella operan dos prensas de ori-gen surcoreano, de 1 000 y 2 250 t, emplea-das para dar forma a las piezas de los dos nuevos modelos de la marca Chevrolet: el ya mencionado Cobalt y el Sail (ver recuadro: Carros made in Colombia).

La cubierta y la fachada de la planta estn hechas en la teja sin traslapo Standing Seam calibre 24. Este sistema, de fabrica-cin en obra, utiliza un proceso de rolado

en fro de lminas de acero galvanizado en mquinas formadoras de paneles, las cuales fabrican mdulos en varios tipos de espesor y geometra que sern grafa-dos y sellados posteriormente de forma manual o mecnica.

Se emplea habitualmente en proyectos de bajas pendientes, grandes luces sin tras-lapos longitudinales, sellado hermtico o en el desarrollo de formas curvas. La configuracin geomtrica y su mtodo de instalacin permiten obtener reas libres de perforaciones, lo que habilita su uso en proyectos con bajas pendientes

(mnimo 5 %), explica Mario Bermdez, arquitecto encargado de la obra. Entre sus ventajas se encuentran el no poseer traslapos en la direccin del flujo del agua y utilizar anclajes ocultos que garantizan un sistema completamente hermtico, aade.

El diseo, fabricacin y montaje de esta edificacin estuvieron a cargo de CMA Ingeniera & Construccin, empresa que tambin erigi la estructura metlica del edificio Propilco de Ecopetrol y de la planta Columbus de Argos, ambos pro-yectos localizados en la Zona Industrial de Mamonal, en Cartagena.

17



Manejo y almacenamientoLa teja sin traslapo Standing Seam se fabri-c en las instalaciones de Zoficol. Por esta razn, el transporte, descargue y moviliza-cin correspondieron al material en rollo y no a la cubierta y fachada como tales.

Cada rollo de material que se despach para este proyecto pesaba alrededor de 1,2 t, por lo que se debi calcular adecua-damente el peso total y utilizar camiones que soportaran esta carga, expone Carlos Nieto, ingeniero civil de CMA Ingeniera & Construccin. Los rollos debieron trans-portarse en vehculos cubiertos evitando su manipulacin en condiciones de lluvia, ya que el secado y aireacin de estos es un proceso sumamente complicado y que demanda mucho tiempo, complementa.

En vista de que cualquier dao en la lmina se reflejara posteriormente en la teja, se tomaron precauciones durante el descar-gue y movilizacin para que el material no sufriera golpes contra elementos rgidos. Los rollos se despacharon sobre estibas de madera, las cuales fueron retiradas solo hasta la instalacin. Adems, cuando se realiz el descargue con montacargas se ubicaron las uas por debajo de la estiba para no levantar los rollos desde el orificio central, menciona.

El material fue almacenado en instalacio-nes bajo techo, ventiladas y sin cambios

bruscos de temperatura que afectaran la humedad y condensacin. Nos cerciora-mos de no colocar un rollo encima de otro; as como de evitar el contacto con la arena o el polvo, que podan atentar contra el zinc o la pintura, aclara el profesional.

Previo a la instalacin, fue necesario ve-rificar las condiciones de la estructura; cualquier desviacin hubiera quedado reflejada en la cubierta y la fachada. Comprobamos la distancia entre las co-rreas de cumbrera, que no deba ser mayor a 30 cm para que el caballete funcionara adecuadamente. Adems, cotejamos la perpendicularidad de la estructura, puesto que los elementos principales y secun-darios deban describir un ngulo de 90 entre s, ejemplifica el experto.

OchO hitOs cOnstructivOs dE ZOficOl

1. La estructura de fachada est compuesta por perfiles Z grado 50 de 355 mm de altura.

2. El 100 % de los perfiles estructurales fueron prefabricados por el contratista en Colombia a partir de lmina importada A-572 grado 50 con el uso de maquinaria robotizada de ltima generacin. Se utilizaron perfiles tipo alma llena (I, I+T, C) y cajones armados.

3. Estructura metlica 100 % prefabricada en taller con maquinaria CNC y pernada en sitio. Diseo estructural basado en el uso de prticos resistentes a momento para naves de hasta 22 m de altura con luz de 25 m y capacidad para dos puentes-gra de 40 t c/u.

4. Puentes en estructura metlica prefabricada, entrepisos en lmina colaborante calibre 18 de 3 y placa de concreto para soportar cargas de hasta 18 t x m2.

5. nicamente se usaron andamios para trabajos en el interior del crcamo y para la instalacin de la mquina formadora de la teja sin traslapo Standing Seam de la cubierta, la cual se ubic a 22 m de altura. El resto de actividades se desarrollaron con manlifts por agilidad y seguridad.

6. El sistema contraincendios est compuesto por rociadores de techo. Su presin de operacin es de 150 psi y su capacidad de almacenamiento de agua, de 3 000 m3. Dispone de un sistema de monitoreo y alarma que permite dar respuesta inmediata ante una emergencia en cualquier zona de la planta.

7. Se instalaron 90 lmparas tipo LED. Cada una consume 154 W, para un gasto total de 13,9 kW. Cubren el rea total de la planta, 9 300 m2.

8. Los requerimientos de la teja sin traslapo Standing Seam a nivel de estructura de soporte fueron mnimos; su peso no supera los 6 kg/m2. Adicionalmente, este material disminuy los desperdicios en obra por su proceso de fabricacin en sitio y, por sus caractersticas arquitectnicas, reemplaz los cielorrasos.

instalacinEn la mayora de casos, la teja sin traslapo Standing Seam se fabrica a nivel de piso y luego se iza hasta la altura de la cubierta. Sin embargo, para proyectos de elevacio-nes considerables como Zoficol (22 m), lo ms conveniente fue utilizar una torre con seis secciones de andamio para colocar la mquina formadora al nivel de la cubierta. Esta torre, debidamente arriostrada, ase-gura estabilidad y buen comportamiento ante la vibracin generada por el artefacto.

El resto de actividades concernientes a la colocacin de la cubierta se desarrollaron utilizando manlifts, plataformas elctricas para el trabajo en alturas que permitieron mayor capacidad de carga y un rea de operacin ms amplia y segura.

debido a su sistema de fijacin a la estructura

metlica por medio de clips, la teja sin traslapo standing seam no requiere perforaciones en la cubierta, as se

evitan problemas de filtracin.

18



Vale destacar que la instalacin fue muy similar a la de cualquier cubierta. Se di-ferenci principalmente por la utilizacin de tornillos con cabeza plana y clips de fijacin para la sujecin a la estructura de soporte, lo que permiti que la teja se pudiera instalar sin ser perforada. Adicionalmente, no se emplearon fijadores de ala en los traslapos laterales, en su lugar se emple manualmente un grafado conti-nuo sobre las correas y mecnicamente en toda la longitud de la cubierta.

Respecto al manejo e instalacin del sis-tema para la fachada, la nica diferencia radic en cmo se izaron las tejas para su colocacin. Se debieron almacenar

de se esperan cargas de viento muy altas, como sucede en Zoficol. El tornillo auto-perforante empleado permiti un anclaje mucho ms rgido y resistente, aunque hi-zo que la fachada se calcara un poco en la estructura. Tambin fue necesario ubicar tornillos en el valle de la correa ms alta de la fachada, concluye.

Obra civil para las prensasJunto a la estructura metlica de la planta, otro reto constructivo de Zoficol fue la obra civil para el funcionamiento de las dos prensas de estampado.

Estas mquinas arribaron al puerto de Cartagena el 11 de abril de 2012 proceden-

lo ms cerca de la zona de instalacin y tomar cada unidad, izarla e instalarla en un solo paso. Esto oblig a tener un grupo de instaladores, generalmente uno en cada correa o uno por cada dos correas, para realizar este proceso adecuadamente, describe el ingeniero Nieto.

La teja sin traslapo Standing Seam poda ser incrustada a la fachada con el mismo clip de fijacin utilizado en la cubierta; sin embargo, se escogi el tornillo autoper-forante colocado en el valle de la teja por condiciones ambientales. Utilizar clips de fijacin proporcionaba una presentacin muy limpia, pero con una adherencia me-nos fuerte, inconveniente para zonas don-

19



carrOs MadE in cOlOMbia

Histricamente, la industria automotriz colombiana ha sido experta en el proceso de ensamblaje: armado de vehculos uniendo piezas importadas y nacionales.

Desde abril de 2013, la entrada en operacin de Zoficol permite ejecutar dos nuevos procesos: estampado y grafado. El primero consiste en moldear lminas de acero, previamente cortadas, para dar forma a paneles o piezas de carrocera puertas, bales, techos, laterales y guardabarros; y el segundo radica en tomar dos paneles estampados y unirlos mediante una tcnica de doblaje perimetral. La suma de ambos permitir la fabricacin de automviles nacionales, tal como hoy lo hacen Argentina y Brasil.

El proceso de estampado utilizar dos prensas de alto tonelaje, las cuales tienen montadas matrices (moldes) con la forma de la pieza por fabricar, que al unirse dan la forma deseada.

El acero empleado para producir esta carrocera es de alta capacidad de embuticin. Tal materia prima an no se produce en Colombia, por lo que Zoficol deber importarla de Japn, China, Estados Unidos o Brasil.

20



Zona Franca Industrial de GM Colmotores (Zoficol)General Motors$ 380 000 000 00041 300 m2

11 mesesfebrero de 2012$ 17 216 398 846

9 300 m2

CMA Ingeniera & Construccinteja sin traslapo Standing Seam, calibre 241 020 t

ProyectoCliente

Inversin totalrea

Tiempo de construccinInicio de obra

Inversin planta de estampado y grafado

rea planta de estampado y grafado

Empresa estructura metlicaTipo de cubiertaAcero empleado

ficha tcnica

tes de Corea del Sur, y su traslado hasta Bogot fue todo un desafo logstico. Los 36 vehculos transportadores empleados tomaron distintas rutas de acuerdo con las condiciones climticas y con el peso de la carga (las prensas pesaban 1 000 y 2 250 t, y estaban compuestas por 38 y 62 piezas, respectivamente). Las fracciones de menor peso tardaron cuatro das en llegar, mien-tras que las ms pesadas requirieron 20, explica el arquitecto Mario Bermdez.

Una vez en Zoficol, fue necesaria la ins-talacin de una gra con capacidad de 130 t para poder descargar las piezas y comenzar as el ensamble de las prensas, proceso en el que intervinieron 60 exper-tos provenientes de Brasil, Corea del Sur, Japn y Colombia.

La superficie sobre la cual operan las pren-sas de estampado requiri una profundi-dad de cimentacin de 8 m; deba soportar el peso de las mquinas y su accionar (cada impacto de la prensas puede llegar a 945 t, el mismo peso de 1 200 vehculos Spark).

Previo al inicio de la excavacin se cons-truyeron 270 pilotes de entre 0,30 m y 0,60 m, de los cuales 150 soportan las car-gas de trabajo de las prensas y sus acceso-rios, mientras que los 120 restantes fueron utilizados como pantalla para proteccin de la excavacin. Posteriormente y con la estructura metlica instalada, se realiz

la excavacin a 8 m de profundidad con la ayuda de tres retroexcavadoras simul-tneas en niveles diferentes y un equipo de demolicin para el descabezado de los pilotes. En total se retiraron alrededor de 6 900 m3 de material.

El crcamo cuenta con una placa de 1,20 m de espesor, muros de 0,50 m de espesor y columnas para apoyo de las prensas de 0,85 m x 4 m. Toda la construccin reque-ra un alto grado de precisin para permitir un correcto acople de las prensas en la instalacin, de all que fuera realizada con formaleta industrializada y un concreto es-pecial que admita fundidas sucesivas con menos de 36 horas de diferencia.

Por ltimo, toda la placa del piso de la plan-ta y la zona de prensas fue enchapada con baldosas metlicas, cuya funcin es la de proteger la placa contra la alta abrasin del trfico de funcionamiento. Esta obra civil tuvo el acompaamiento permanente de un equipo de rescates especializado, para ga-rantizar la seguridad del personal en obra.

la teja sin traslapo poda ser incrustada a la fachada con el mismo clip de fijacin utilizado en la cubierta; sin embargo, se escogi el tornillo autoperforante colocado en el valle de la teja por condiciones ambientales.

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n o r m a t i v a

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De la mano del ing. rodrigo Delgado Charria, presidente de fedestructuras

valle, Construccin Metlica presenta los referentes tcnicos y normativos de

mayor importancia para el diseo y clculo estructural de este tipo de edificaciones.

L os tratados de libre comercio y los retos econmicos que la produccin industrial nacional asumi en los ltimos aos han llevado a que las empresas sean ms efi-cientes en sus procesos y en la calidad de sus entregas, de ah que las instalaciones donde se realizan las tareas de produccin y almacenaje sean hoy una prioridad.

Esta es una de las principales razones por las que las naves industriales comenzaron a jugar un papel determinante. Adems de alojar procesos de produccin y servir de rea de almacenamiento de mercancas, en estas se transforman bienes fsicos y desarrollan algunas o todas las fases de la cadena, por ejemplo: recibo de materias primas, transportes internos y despachos.

Diseo bsicoLas caractersticas de una nave industrial estn definidas especficamente por la clase de actividad desarrollada en el interior. Sin


n o r m a t i v a

embargo, en trminos generales, este tipo de construcciones consta de una estructu-ra principal de acero o de hormign refor-zado cuyo objetivo es soportar directa o indirectamente las cargas de una estructura secundaria, comnmente hecha en acero y que recibe los recubrimientos de la cubierta y de los cerramientos, as como de un piso de tierra compactada o de hormign con capacidades y calidades variables.

La infraestructura elctrica e hidrosani-taria es tambin un aspecto que debe contemplarse desde la concepcin del proyecto. Igual sucede con el posible ruido por su uso, porque la alta sonoridad es incompatible con otros tipos de actividad humana fuera de la industrial.

Las vas de acceso de las naves industria-les, en cuanto a requerimientos del diseo geomtrico y estructural, deben cons-truirse para circulacin de trfico pesado, realizacin de maniobras y giros, y con-diciones extremas de uso. Otras tambin incluyen elementos mecnicos y elctricos destinados a tareas especficas: transpor-tes internos, cargues y descargues.

En Colombia, la NSR-10 no especifica directa o exclusivamente estas construc-ciones; sin embargo, algunos aspectos de la norma deben sealarse, como los con-tenidos en el ttulo A referentes a anlisis por sismo; los del ttulo B enfocados en cargas muertas, cargas vivas y cargas por viento, y los del F, sobre diseo general para estructuras de acero.

As mismo, como dicho documento no cubre muchos aspectos de concepcin y disposicin estructural, y anlisis y comportamiento por cargas de gravedad y horizontales, se recomienda acudir a las disposiciones del manual de la Metal Building Manufacturers Association de Estados Unidos, y a la Gua de Diseo 7 del American Institute of Steel Construction (AISC), documento conocido como Industrial Buildings - Roofs to Anchor Rods.

Diseo estructuralEl clculo y diseo estructural debe contener:

Avalo de cargas. Anlisis estructural para el clculo de fuerzas internas y desplazamien-tos de los elementos estructurales (necesidad de resistencia y rigidez). Diseo de cada componente.

Cargas

Diagrama De momentos

Desplazamientos


La mayora de las naves industriales tiene una regularidad estructural en planta y al-tura que permite calcular y disear en 2D los prticos en cada sentido para facilitar y agilizar este proceso.

Adicionalmente, deben disearse las co-nexiones entre componentes estructurales de acero, as como entre estos y sus apo-yos en el hormign. Las conexiones entre elementos deben obedecer rigurosamente a las suposiciones del clculo y tener con-figuraciones estudiadas que garanticen la transmisin de fuerzas entre ellos.

Dichas conexiones pueden ser solda-das o empernadas, siendo las primeras normalmente ejecutadas en el taller y las segundas, en campo. Los procesos de aplicacin de soldadura y su diseo deben seguir las normas para soldadura estructural; en este caso, la American Welding Society rige los procedimientos y parmetros de aplicacin. Para los pernos estructurales, los referentes son los estn-dares ASTM A325 y A490, y las medidas y procedimientos definidos por el Research Council on Structural Connections. No deben usarse en la construccin de es-tructuras de acero pernos diferentes a los mencionados en los estndares.

El proceso del diseo estructural concluye con la elaboracin de planos de fabricacin o taller y de montaje. Los primeros deben contener dibujos de piezas individuales con todas las vistas, cortes, soldaduras, perforaciones y dimensiones necesarias para su construccin, adems de listados detallados de cada posicin que al final suministran el peso de cada pieza. Los planos de montaje, por su parte, muestran las plantas, alzadas y cortes de la estructu-ra ensamblada y detalles de cada empalme en la obra. Estos pueden ser desarrollados de acuerdo con las normas NSR-10 y el Cdigo de Prctica Estndar del AISC.

n o r m a t i v a

En comparacin con edificios para vivienda y similares, el diseo de naves industriales tiene cuatro grandes diferencias:

La magnitud de las cargas muertas es bastante menor, lo que origina menores solicitaciones debidas a fuerzas por sismos.Los lmites de los desplazamientos por sismo o por viento no tienen un valor tope, este queda a criterio del diseador, quien se basa en las caractersticas de los elementos de recubrimiento usados y su posibilidad de dao.Suele usarse ms del 2 o 3 % como deriva aceptable.Los elementos de acero no se disean para que entren en la zona de endurecimiento por deformacin de la curva esfuerzo-deformacin, porque las condiciones de arriostramiento no son fciles de cumplir y los criterios de compactibilidad o compacidad de la seccin transversal de los elementos no son de obligatorio cumplimiento.

naves inDustriales vs vivienDa

1.

2.

3.4.


En cuanto al sentido longitudinal de la nave industrial, hoy la separacin entre prticos ya no es tan grande, debido a que ese es el sentido que genera la luz de tra-bajo de las vigas de amarre, de las correas de cubierta y cerramiento, y de las vigas de rodadura o carrileras, si estas ltimas se han implementado.

A lo anterior se suma que entre las colum-nas de los prticos en el sentido dbil de su seccin y las vigas de amarre articu-ladas en su llegada a las columnas, se arman prticos con riostras verticales en algunos de los mdulos de la construc-cin. Esas riostras son casi siempre articu-ladas y concntricas. Todo este conjunto es el responsable de la rigidez y resistencia ante fuerzas horizontales.

Cmo se construyenEl proceso constructivo de una nave in-dustrial es similar al de un edificio desti-nado a otros usos, con la diferencia de que no se requieren mayores acabados.

La cimentacin, que puede ser superficial (zapatas) o profunda (pilotes, caissons, etc-tera) dependiendo del tipo de suelo, resiste:

Cargas y requisitos de empotramiento en la base.Vigas de amarre de cimentacin.Pedestales de hormign reforzado.

Estos elementos estn destinados a recibir las columnas de acero mediante anclajes embebidos.

El montaje de la estructura de acero es si-milar y obedece a las mismas necesidades de infraestructura de un edificio convencio-nal; sin embargo, las grandes luces de los prticos y los pesos de las piezas emplea-das deben tenerse en cuenta.

Luego de la estructura se instalan los re-cubrimientos de cubierta y cerramientos. Estos, por lo general, son paneles de acero formados en fro, sencillos o dobles, relle-nos de algn aislante (poliuretano, lana de roca, entre otras). En ocasiones, los prime-ros 3 o 4 m de los cerramientos laterales

la estructuraGeneralmente de acero, esta se compone de:

Columnas.Vigas de carga y de amarre.Riostras.Correas. Elementos secundarios de tensin y arriostramiento.

En las naves industriales se implemen-tan, transversalmente, luces y alturas de columnas muy superiores a los edificios convencionales de oficinas, comercio o vi-vienda. As se conforman prticos con unin viga-columna, rgida o a momento, con o sin

n o r m a t i v a

empotramiento en la base de las columnas, normalmente apoyadas en pedestales o dados de hormign armado, que se comple-mentan con cimentaciones cuya profundi-dad depende de las cargas transmitidas.

Para las columnas y vigas de los prticos se utilizan, por lo general, perfiles I, la-minados o fabricados a partir de lminas H.R. de acero, debido a que las prioridades son la flexin o la flexin combinada con la compresin; la seccin I, debidamente arriostrada, ofrece los mejores comporta-mientos estructurales en relacin con su precio y su calidad.

las grandes luces de los prticos y los pesos de las piezas marcan la diferencia entre una estructura para naves industriales y otra para edificios convencionales.


n o r m a t i v a

y frontales se construyen con bloques de cemento autoportantes.

Las instalaciones hidrosanitarias y elctri-cas, al igual que los cableados de todo tipo, se construyen de la manera convencional.

Los pisos, casi siempre de hormign, se construyen al final; demandan un proceso constructivo con prolongados tiempos de curado que impiden ejecutar otras labores.

Por su condicin y uso, la nave puede requerir dotacin adicional como elemen-tos de transporte interno, tales como mo-norrieles y puentes-gra; estos, al tener sus propias normas de clculo y diseo, son los ltimos en instalarse.

Las grandes luces requeridas en este tipo de construcciones son para evitar interfe-rencias en los procesos de produccin o almacenamiento. Luces transversales de 50 y 60 m son estructural y econmica-mente construibles, con alturas de 20 m o ms para las columnas.

En el sentido longitudinal, tambin pue-den proveerse grandes luces, aunque esto no es muy frecuente porque los accesos a la planta no requieren grandes tamaos. Cuando la luz requerida supera los valores mencionados, pueden disponerse apoyos intermedios o columnas para recibir vigas tipo Warren que permitan su ubicacin cada 20 o 30 m, y reciban los prticos a separaciones estndar.

Esas columnas intermedias deben trabajar solas en toda su altura (sin arriostramientos ni amarres), por lo cual su seccin trans-versal puede ser grande, tipo H, o cajn de fbrica, o armada en taller con lmina H.R.

las cubiertasLas cubiertas ms comunes son de perfil transversal trapezoidal, fabricadas con lminas de acero normalmente pintadas o galvanizadas o de aluminio. Tambin se usan paneles rellenos de poliuretano u otros elementos para mejorar el compor-tamiento acstico o trmico.

espesor, siendo el ms recomendado el de 0,7 mm, en tejas trapezoidales de hasta 12 m de largo. Las tejas termoacsticas se componen de dos tejas separadas desde 25 mm hasta 100 mm, rellenas con po-liuretanos de alta densidad, lana de roca, poliestireno u otro elemento.

Entre los elementos de fijacin de las te-jas a las correas o vigas de acero se cuen-tan los tornillos, clips u otros elementos diseados para soportar las cargas vivas y de viento, segn el tipo de estructura y su ubicacin geogrfica.

Cuando se requiere cerrar lateralmente las naves industriales, los recubrimientos suelen ser los mismos de la cubierta. De hecho, estos normalmente van de cierta altura para arriba, dejando los primeros 3 o 4 m sin cerramiento o con muros de mampostera con accesos.

en algunos casos, la nave requiere ser dotada de elementos de transporte interno, tales como monorrieles y puentes-gra, los ltimos en instalarse.

Mientras el uso de tejas de fibrocemento va en declive, el de tejas traslcidas es-t en su mejor momento. Estas ltimas propician el aprovechamiento de la luz natural, de all que se recomiende su uso en al menos 10 % del rea de la cubierta. Para permitir la salida del aire caliente pueden usarse lucarnas.

Las cubiertas usadas en construccin de naves industriales son normalmente lmi-nas de acero o aluminio plegadas, de for-ma trapezoidal o de bandejas de anchos variados. Pueden construirse en obra, del largo requerido, para no tener traslapos. Cuando se traen de fbrica, su longitud mxima alcanza los 12 m.

Para su fabricacin se utiliza acero con calibres desde 26 mm hasta 22 mm, gal-vanizado y pintado en fbrica. El aluminio normalmente se usa de 0,5 a 1,0 mm de


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los pisosEl piso de trabajo de la nave industrial debe casi siempre tener un terminado liso y bien nivelado, y ser resistente a la abrasin y a grandes cargas, pues debe soportar la circulacin de vehculos.

Los materiales van desde la sola roca muerta o base granular compactada, hasta pisos de hormign de alta resis-tencia mecnica y al desgaste. Se utili-zan hormigones MR39 y MR42 (Mdulo de Rotura 39 y 42 kg/cm2), a veces con adicin de fibras sintticas o metlicas del orden de 20 kg/m3.

En cuanto al espesor de los pisos, estos estn en el orden de los 10 cm hasta ms de 20 cm. Los mdulos o paos que se pueden manejar entre juntas de dilatacin son, comnmente, de hasta 8 m x 8 m, aunque mayores dimensiones son posi-bles (pero a mayor costo).

La planicidad es una caracterstica indis-pensable en un piso de buena calidad y debe medirse mximo a las 72 horas de vaciado el hormign, ya que, debido a la contraccin por fraguado, vara luego de ese tiempo. Debe revisarse la planicidad (Ff) 50, por ejemplo y la horizontalidad (Fl) 35, por ejemplo.

La resistencia al desgaste es otra propie-dad importante; para esto es conveniente aplicar un endurecedor de cuarzo en la superficie. Al respecto, un adecuado fra-guado, sin agentes dainos (golpes, circu-lacin, intemperie, etctera), al igual que el curado riguroso, es indispensable luego del vaciado del hormign.

iluminacin y ventilacinLa iluminacin es un factor importante en el diseo funcional de las naves industria-les. Puede ser artificial o natural (durante el da). Esta ltima se logra distribuyendo

Para la construccin de naves industriales, los siguientes son los aceros ms comunes:

uniformemente tejas traslcidas en la cubierta de la nave o en la cubierta y los cerramientos. El valor recomendado es del orden del 10 % del rea total de la cubierta.

La iluminacin artificial es por ahora ma-yoritariamente elctrica y obedece a las necesidades particulares de cada sector industrial. En algunos lugares se usa la acumulacin de energa solar para suplir estos requerimientos.

En la ventilacin, en combinacin con el tipo de teja, muchas veces termoacstica, debe preverse la circulacin de aire entre el interior y el exterior de la construccin. La entrada de aire debe ubicarse en la parte inferior de los cerramientos y su salida, ya recorrido el espacio interior, en la parte superior de los cerramientos opuestos. Tambin puede, si el funciona-miento de la planta lo permite, evacuar por sobre-techos o lucarnas.

Rodrigo Delgado CharriaIngeniero civil de la Universidad del

Valle, miembro del AISC y presidente de Fedestructuras Valle. Ha sido profesor

de posgrado en estructuras de acero de la Universidad del Valle y de estructuras

para arquitectos de la Universidad San Buenaventura. Es diseador y constructor de

estructuras de acero para naves industriales y edificios desde 1986.

aCero, el protagonista

ASTM A572 grado 50 (Fy=350 MPa): se consigue fcilmente para vigas I o H laminadas, desde 100 mm hasta 600 mm y para lminas H.R., desde 6 mm hasta 50 mm. Aunque es posible conseguir de 75 y 100 mm de espesor, reviste cierta dificultad.

ASTM A325 y A490: en conexiones con pernos estructurales. Las soldaduras de resistencias 490 MPa (70 ksi) son las ms usadas, pero de 420 MPa (60 ksi) tambin pueden ser utilizadas si la compatibilidad de los materiales base lo permite.

ASTM A992 (Fy=350 MPa): perfiles de acero provenientes de Estados Unidos, tambin son comerciales para I o H. Este acero tiene un mejor comportamiento estructural para edificios, por lo cual pronto desplazar al primero en el mercado nacional e internacional.

ASTM A1011 grado 50 (Fy=340 MPa): para los perlines de cubierta y cerramiento se usa este tipo de acero, preferiblemente galvanizado hasta 2 mm de espesor o sin galvanizar hasta 3 mm. Se recomienda no usar perlines de espesor inferior a 2 mm para estructuras que requieran ser completamente estticas, pues espesores menores ofrecen ondulaciones y facilitan marcas por golpes, que se destacan con la pintura.

ASTM A36: se usa para perfiles canal, platinas, angular y varillas lisas; y con menor frecuencia en lminas H.R.

ASTM A500 grado C (NCT 4526) (Fy=324 MPa): para perfiles estructurales cuadrados, rectangulares y redondos con costura. Los perfiles cuadrados y rectangulares logran finalmente un Fy de 350 MPa.


Z o o m i n

Pisa Farmacutica de Colombia

Centro de distribucin

Con ms de 65 aos en el mercado, el laboratorio mexicano pisa reforz su presencia en el pas mediante la construccin de un complejo para la

distribucin y almacenamiento de sus productos farmacuticos.

Foto

s y

plan

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orte

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Tecm

o S.

A.


Z o o m i n

C on el ojetivo de consolidar su operacin en Colombia, el labo-ratorio farmacutico mexicano Pisa decidi levantar un centro de distribucin y almacenamiento de 5 000 m2 en el municipio de Tocancip, Cundinamarca, el cual cuenta tambin con un patio de maniobras de 2 100 m2 y 820 m2 de oficinas.

La construccin corresponde a un volu-men rectangular en estructura metlica, de perfiles estndar laminados en calien-te, vigas prefabricadas en los prticos por tratarse de vigas de seccin variable,

la estructura est conformada por

prticos metlicos de 60 m de longitud,

con dos luces de 30 m cada uno, fabricados

en alma llena con apoyo intermedio

por columna metlica tubular de 14 m de

altura.

y correas en perlines de lmina delgada pa-ra la cubierta y las cuatro fachadas.

La estructura con un peso aproximado de 350 t est conformada por prticos metlicos de 60 m de longitud, con dos lu-ces de 30 m cada uno, fabricados en alma llena con apoyo intermedio por columna metlica tubular de 14 m de altura.

Se aplicaron las cargas normales para es-te tipo de proyectos segn lo establecido en la norma NSR-10 (de acuerdo con las correcciones emitidas en el 2011); sin em-bargo, se hizo una consideracin de las

plano De Diseo


Z o o m i n

Parque Industrial Gran Sabana, Tocancip, CundinamarcaPisa Farmacutica de Colombia S.A.Promotora Terrazzino S.A.- Administracin Delegada

Grupo Constructor y Promotor Industrial S.A. de C.V. Guadalajara, MxicoPromotora Terrazzino S.A., GCPI-PISA, Tecmo S.A.Tecmo S.A.

6 meses

Ing. Marco Javier SurezPromotora Terrazzino S.A.

ATL Ingenieros Contratistas Ltda.Construalmanza S.A.Metecno de Colombia S.A.Fluicn S.A.Soloredes Ingeniera Ltda.

Almenara Construcciones S.A.S.

M & M Soluciones en Concreto S.A.Sosammec Ltda.Vid.A. Ltda.PPS. S.A.S.Puertas y Acabados EUConstrumatcenter S.A.S.

Ingeniera y Arquitectura S.A.S.2012

Localizacin Cliente

Gerencia de proyectos y construccin

Proyecto arquitectnico

Equipo tcnico Diseo, fabricacin y montaje de

la estructura metlica Tiempo de ejecucin (estructura

metlica)Diseo Estructuras en concreto

Constructor Administrador Delegado

Movimiento de tierras Cimentacin y losa de concreto

Fachada y cubierta Instalacin hidrulica y sanitaria

Diseo y construccin de instalaciones elctricas

Mampostera estructural y pinturas

Pisos industriales Carpintera metlica

Aluminio y vidrio Fachada en Alucobond

Cerramientos Impermeabilizacin con

membranas Drywall, pisos y muros epxicos

Ao

fiCha tCniCa

cargas de viento utilizando una velocidad de 150 km/hora, superior a la especifica-da por el cdigo.

El edificio fue construido sobre una cimen-tacin de concreto apoyada sobre rellenos seleccionados y ceniza. En la cimentacin se dejaron embebidos los anclajes para conectar los tres ejes de columnas que, junto con las vigas prefabricadas, confor-man un prtico de dos aguas y 30 m de luz cada una. La construccin de la estructura es totalmente pernada.

Tanto las correas de la cubierta como de las fachadas son secciones cerradas con-formadas por dos perlines en lmina del-gada para cumplir con la reglamentacin sanitaria requerida.

Por su parte, las fachadas perimetrales en estructura y paneles de cerramiento con cubierta Standing Seam tienen correas y vigas de rigidez con perfiles en seccin cajn, armados con perfiles de lmina doblados en fro.

la construccin de la estructura es

totalmente pernada.

plano De Diseo


P a r a l e e r

ARCHITECTURE ET CONSTRUCTION - LE MTAL

Autor: Dimitris KottasEditorial: LinksAo: 2012Idioma: francsPginas: 298ISBN 13: 8415123868

Esta obra est organizada en dos partes: la primera presenta las propie-dades del metal, sus especificaciones tcnicas y las caractersticas de los principales productos fabricados a partir de este material; la segunda hace una seleccin de proyectos que muestran las posibilidades de estos en la arquitectura contempornea. Los proyectos, concebidos por los estudios de arquitectura ms importantes a nivel internacional, vienen acompaados con fotografas, textos explicativos y planos generales y de detalle.

MAGIC METAL

Autor: Dirk MeyhferEditorial: BraunAo: 2007Idioma: inglsPginas: 256ISBN: 3938780312

Calidad, durabilidad y belleza son algunos de los atributos que hacen del metal un material atractivo, con tantas aplicaciones como ningn otro en el mundo. Bien sea como piel o huesos de una edificacin, la calidad del metal siempre est presente dentro de las construccio-nes. Lujosamente ilustrado, este libro destaca proyectos excepcionales de reconocidos arquitectos y el trabajo innovador de jvenes diseadores. Adems, si bien el acero y el aluminio son los protagonistas, tambin hay espacio en sus pginas para materia-les clsicos como el cobre y el zinc.

CONCEVOIR ET CONSTRUIRE EN ACIER

Autores: Bertrand Lemoine y Marc LandowskiEditorial: EyrollesAo: 2011Idioma: francsPginas: 112ISBN: 2212133480

El acero es un material durable y reciclable. Presente en los edificios en mltiples formas, se adapta a las necesidades para combinar libertad de creacin con eficacia constructiva. Ofrece, adems, posibilidades nicas de alearse con otros materiales. Este manual, destinado tanto a profesionales como a estudiantes de arquitectura e ingeniera civil, presenta de manera didctica y sinttica lo que hay que saber sobre el acero, sus usos mecnicos, su presencia en las estructuras, suelos, fachadas y cubiertas, y sus bondades en cuanto a durabilidad y seguridad contraincendios.

FATIGUE OF STRUCTURES AND MATERIALS

Autor: Jaap SchijveEditorial: SpringerAo: 2009Idioma: inglsPginas: 621ISBN: 1402068077

A manera de manual, este libro ha sido diseado para aquellos ingenieros que trabajan o se especializan en problemas de fatiga, tanto en estructuras como materiales; de all que trate en profundidad temas como las predicciones, los espectros de carga y las verificaciones experimentales. Como parte de una mirada holstica, en sus pginas se estudia el fenmeno de la fatiga desde la iniciacin de la grieta hasta su creci-miento, analizando sus efectos sobre las variables de diseo, la seleccin del material, la tecnologa de produccin y los espectros de carga.


P a r a l e e r

STRUCTURAL HEALTH MONITORING: A MACHINE LEARNING PERSPECTIVE

Autores: Charles R. Farrar y Keith Worden Editorial: WileyAo: 2012Idioma: inglsPginas: 654 ISBN: 9781119994336

Elaborado por expertos en monitoreo del comportamiento de estructuras, este texto es el primero en abordar el problema de solidez y estabilidad desde un nuevo paradigma, a partir de un patrn de reco-nocimiento estadstico y de aprendizaje propio de una mquina. En l se explica el modelo, luego se sustenta su aplicacin con pruebas de laboratorio y chequeo de es-tructuras in situ, y finalmente se proponen soluciones mediante una correcta sincrona entre distintos hardware de medicin y los cuestionamientos expresados en algoritmos resultantes de la recoleccin de datos de la estructura por evaluar.

STRUCTURES MTALLIQUES - OUVRAGES SIMPLES

Autor: Collectif EyrollesEditorial: EyrollesAo: 2013Idioma: francs Pginas: 104ISBN: 2212136609

Entre las obras que resultan imprescin-dibles para tener a la mano en cualquier construccin, esta es quiz una de las ms completas y actualizadas. Al ser una gua tcnica y de clculo de los elemen-tos estructurales en acero, se presenta en un formato profusamente ilustrado, de diseo limpio, que se complementa con esquemas, grficos y tablas de fcil lectura. Para su elaboracin se cont con la asesora de tres autoridades en construccin metlica: LUNA Serrurerie-Mtallerie (de la Capeb), el CTICM y ConstruirAcier.

latam 01 arquiteCtura Contempornea latinoameriCana

Autores: Jeannette Plaut y Marcelo SarovicEditorial: Constructo y Hunter DouglasAo: 2012Idioma: espaolPginas: 429ISBN: 9789568801113

Este libro recoge una seleccin de 50 proyectos arquitectnicos provenientes de cinco pases de Amrica Latina, donde se resaltan la alta factura y el gran impacto que tuvieron en sus pases. En sus pginas, esta recopilacin refleja las distintas etapas, la evolucin de la arquitectura de la regin y cmo los nuevos productos de la industria han aportado a este proceso con soluciones y sistemas creativos y de vanguardia, desarrollados de manera conjunta entre arquitectos, diseadores y constructores.

Entre los proyectos seleccionados se destacan la Biblioteca Jos Vasconcelos (Mxico), la Biblioteca Julio Mario Santo Domingo (Colombia), el Complexo Rubem Braga (Brasil), la Universidad Adolfo Ibez Campus Via del Mar (Chile) y la Casa Codina (Argentina). Cada una de las obras reseadas se acompaa con fotografas, planos, esquemas y fichas tcnicas de gran calidad.


e l d o

L as cubiertas son un elemento constructivo de cierre superior cuyo objetivo es proteger la estructura de las variaciones climticas, as como asegurar su aisla-miento acstico y trmico. Actualmente se encuentra en el mercado la Canaleta Grado 40 de Acesco de gran desempeo en bodegas, grandes naves industriales, coliseos, centros logsticos y sitios de al-macenamiento, entre otros.

el material

ventajas De este tipo De Cubiertas

Son incombustibles: ante un incendio no arden, ni presentan conductividad con el fuego. Son resistentes a la oxidacin: debido a su recubrimiento de zinc antixido. Son impermeables: no permiten ni absorben el paso del agua.

Canaleta Grado 40Cubiertas:

utilice tornillos fijadores de ala a 900 mm cada uno. Distancia recomendada entre correas: 5 m.

Referencia Longitud (mm)Peso material

galvanizado (kg)Peso material

prepintado (kg)

CAN 0,9 m x 3 m 26 (0,46 mm)

3 000 13,01 12,91

CAN 0,9 m x 4,5 m 24 (0,60 mm)

4 500 25,55 25,84

CAN 0,9 m x 5 m 24 (0,60 mm)

5 000 28,39 28,71

CAN 0,9 m x 6 m 24 (0,60 mm)

6 000 34,07 34,45

CAN 0,9 m x 7 m 24 (0,60 mm)

7 000 39,75 40,19

CAN 0,9 m x 8 m 24 (0,60 mm)

8 000 45,43 45,93

Canaleta fiCha tCniCa

Espesor (mm) Calibre Peso material galvanizado (kg/m2) Peso material prepintado (kg/m2) Ancho til (mm) Voladizo mximo (mm)

0,46 26 4,82 4,78 900 600

0,6 24 6,31 6,38 900 800

0,7 22 7,37 - 900 800

espeCifiCaCiones

Luces (mm)

Luz simple (kg/m2)Calibre

Luz continua (kg/m2)Calibre

26 24 22 26 24 22

4 600 40 63 81 74 120 144

4 800 35 55 71 68 110 132

5 000 31 49 63 63 102 122

5 200 28 43 56 58 94 113

5 400 25 39 50 54 87 104

5 600 22 35 45 50 81 97

5 800 20 31 40 47 75 91

6 000 18 28 36 44 68 85

tabla De Carga

esquema De la Canaleta graDo 40

Ancho til 900 mm

110

189

32

Ancho total 940 mm

Nota: el espesor de la lmina se refiere al espesor del metal base (acero galvanizado). La pintura no se considera dentro del espesor de la lmina.

Esta cubierta, adems de ser de alta factura pa-ra acabados, es ideal para lugares que emplean grandes luces, pues cuenta con un ancho til de 0,9 m y longitudes desde 3 a 8 m. Puede en-contrarse en espesores de 0,46 mm a 0,7 mm.

La Canaleta Grado 40 se encuentra en el mercado con dos distintos acabados: galva-nizado o prepintado en una amplia gama de colores: blanco almendra, azul, verde, rojo, gris plata y cobre.


e l d o

L a Canaleta Grado 40 se emple en la ampliacin de la Plaza de Prodispel en el Parque Industrial y Comercial del Cauca, ubicado en el municipio de Caloto.

Dado que esta empresa se dedica al pro-cesamiento y distribucin de papel, re-quera para su planta de almacenamiento una cubierta completamente hermtica, que evitar el ingreso del agua y la pavesa (ceniza generada por la quema de la caa de azcar). Adicionalmente, necesitaba un producto que permitiera una buena ventilacin e iluminacin.

Para satisfacer lo anterior, se decidi em-plear 9 050 m2 de Canaleta Grado 40 ca-libre 24 de color blanco para la cubierta. Este producto, el cual posee la cresta ms alta del mercado (12 cm), forma canales entre crestas que permiten una eficiente evacuacin de agua y as se evita acumula-cin del lquido. Adems, dota a la cubierta de un sistema de autolavado. Por su parte, en la fachada se instalaron 5 762 m2 de tejas sin traslapo con un ancho til de 30 cm.

el proyecto

ProyectoUbicacin

ClienteFabricante y proveedor

ampliacin de la Plaza de Prodispel S.A.Parque Industrial y Comercial del Cauca, municipio de CalotoProdispel S.A.Acesco

fiCha tCniCa

Ampliacin de la

De manera previa a la instalacin del pro-ducto, se verificaron los siguientes criterios:

El buen estado de la estructura para descartar desviaciones que afecten el desempeo del producto.La distancia entre las correas de cumbre-ra, para no superar los 30 cm y garantizar la elaboracin de un buen caballete. La separacin entre correas interme-dias, la cual deba ser de 5 m.El alineamiento y nivel de las correas, las cuales requeran estar perfectamen-te organizadas en una sola lnea en su parte superior. La perpendicularidad de la estructura, donde los elementos principales y se-cundarios deban formar un ngulo de 90 entre s.

Cubiertas:

Para la implementacin, que tom 90 das, se emple en la cubierta un sistema de fijacin hermtico entre los traslapos, don-de se colocaron un sello y unos soportes especiales para que la teja realmente fuera hermtica. Adicionalmente, a nivel de cana-les, caballetes y remates laterales, se realiz un trabaj para evitar filtracin de agua.

Plaza de Prodispel


G a l e r a G r F i C a

teCnoparque sena

Diseo, suministro, fabricacin y montaje de estructura para bodegas, mezzanines, escaleras y cubiertas. Entre los materiales empleados se

cuentan, vigas IP y HEA, tubera estructural, perlines en C y Corpalosa.

ConCesionario autoCom

Estructura de cubiertas metlicas, mezzanine en vigas y tubera estructural.

Cliente: Consorcio CentralUbicacin: Soacha Ao del proyecto: 2010Tiempo de ejecucin: 8 mesesrea construida: 10 000 m2 Acero empleado: 122 518 kgProyecto arquitectnico: SenaEquipo tcnico: Clculos y Montajes Estructurales Ltda.

Clculo estructural: Clculos y Montajes Estructurales Ltda.Fabricacin y/o montaje de la estructura: Clculos y Montajes Estructurales Ltda.Constructor: Clculos y Montajes Estructurales Ltda.Fotografa: Clculos y Montajes Estructurales Ltda.

Cliente: Automotores de Colombia AutocomUbicacin: Bogot Ao del proyecto: 2012Tiempo de ejecucin: 2 mesesrea construida: 1 500 m2

Acero empleado: 30 t

Proyecto arquitectnico: Arq. Fabio Velsquez Equipo tcnico: Metaza S.A.Fabricacin y/o montaje de la estructura: Arq. Fabio VelsquezConstructor: Arq. Fabio VelsquezFotografa: Metaza S.A.

Proyectos metlicos



moDernizaCin estaDio hernn ramrez villegas

Para dotar a este proyecto de dinamismo e impacto en la fachada, se eligi el Cortasol 84R de Hunter Douglas. Este, colocado en franjas de cuatro colores intercalados, logra proteger el rea de ofi cinas de la luz directa de la tarde, tambin aporta un particular lenguaje arquitectnico. Para el punto fi jo se eligi el Revestimiento Softwave 50 Hunter Douglas Perforado para garantizar la circulacin permanente de corrientes de aire.

Entidad promotora: Corporacin Deportiva de Pereira, Alcalda de PereiraUbicacin: PereiraAo del proyecto: 2011Tiempo de ejecucin: 6 mesesProductos empleados: Cortasol 84R y Revestimiento Softwave 50, ambos de Hunter Douglas

Diseador: Arq. Juan Carlos Rodrguez Equipo de diseo: Arq. Natalia Betancourt y Arq. Mario Ernesto Albn Clculo estructural: Ing. Fernando Escalante E.Constructor: Alcalda de Pereira Fotografa: Hunter Douglas

estruCturas Campamentos hiDroelCtriCa pesCaDero-ituango

Estructuras metlicas varias: edificios, cubiertas, entrepisos, puentes y escaleras para los campamentos ubicados en la Represa de Ituango, la ms grande de Colombia y Latinoamrica.

Cliente: EPM A.I.A.Ubicacin: Municipio de ItuangoAo del proyecto: 2011 2012Tiempo de ejecucin: 12 mesesrea del terreno: 120 000 m2

rea construida: 40 000 m2

Acero empleado: 800 t Proyecto arquitectnico: A.I.A.

Arquitectos diseadores: SolingralEquipo tcnico: Codimec Ltda.Clculo estructural: Codimec Ltda.Fabricacin y/o montaje de la estructura: Codimec Ltda.Constructor: Codimec Ltda.Fotografa: Ing. Bernardo Uribe



Proyectos metlicos

Cliente: Innovarq ConstruccionesUbicacin: PereiraAo del proyecto: 2010 2012Tiempo de ejecucin: 3 aosrea construida: 14 721 m2

Acero empleado: A36 A572 grado 50

Proyecto arquitectnico: Innovarq Construcciones Equipo tcnico: Ing. Liseth Ramrez, Ing. Carlos A. Navarro, Arq. Mara del Pilar Prieto e Ing. Beatriz GmezClculo estructural: Inhierro S.A.Fabricacin y/o montaje de la estructura: Inhierro S.A.Fotografa: Inhierro S.A.

multiCentro pereira

Estructura de acero, cubierta y mezzanine para 25 bodegas.

Proyectos metlicos

Cliente: Ferriperfiles Ltda.Ubicacin: BogotAo del proyecto: 2012Tiempo de ejecucin: 8 mesesrea construida: 850 m2

Hierro empleado: 70 t, suministrado por Metaza S.A.Proyecto arquitectnico: Ing. Wilson Javier Tibat

Equipo tcnico: Jorge Luis Ferrucho y Juan Carlos BolvarClculo estructural: Ral CamachoFabricacin y/o montaje de la estructura: Jorge Luis Ferrucho y Juan Carlos BolvarConstructor: Orlando SenzFotografa: Metaza S.A.

nuevas boDegas ferriperfiles

Asesora tcnica y suministro de productos para las nuevas bodegas de la empresa Ferriperfiles Ltda., compuestas por estructura metlica en vigas y losas con lmina colaborante.


i n t e r n a c i o n a l

Centre NorthBestseller

Foto

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con este complejo logstico, la compaa danesa de ropa bestseller centraliz toda su

operacin en Europa. su diseo innovador, acabado moderno e integracin con el paisaje,

ubican a este proyecto de la firma c.F. moller Architects por encima de los estndares

tradicionales para este tipo de construcciones.

L a compaa de ropa danesa Bestseller, fundada en 1975, cuen-ta con ms de 10 marcas distin-tas entre las que se destacan Jack&Jones y Vero Moda y hace presencia en 46 mercados de Europa, Oriente Medio, Asia y Canad, a travs de ms de 3 000 tien-das propias y 12 000 tiendas multimarca. Para el abastecimiento de todo el Viejo Continente, la empresa decidi construir un centro logstico ms all de las solu-ciones tpicas estandarizadas para este tipo de instalaciones, que adems lograra desde su diseo una fuerte identidad cor-porativa y se integrara con el paisaje verde circundante. Bestseller encomend esta tarea a la firma C.F. Moller Architects, uno de los estudios de arquitectura ms presti-giosos de Escandinavia.



El diseoPara dar respuesta a las exigencias de la compaa, C.F. Moller Architects dise el edificio de 48 000 m2 en un terreno virgen de 50 hectreas, justo en una salida de la autopista E45 en Haderslev (Dinamarca), ubicacin que garantiza un equilibrio de las distancias de trfico para las mercan-cas entrantes y salientes.

El centro logstico fue planeado con tres bandas paralelas que pueden ser amplia-das individualmente a lo largo, permitien-do flexibilidad y adaptabilidad:

Terminal de recepcin: contiene una seccin de tres niveles donde se encuentran la entrada principal, la zona de oficinas y la de personal; en la planta baja hay espacio para los muelles de carga y el rea de clasificacin manual.

Terminal clasificador: adems de un rea de almacenamiento de respaldo, all se ubican las instalaciones de clasifi-cacin automatizada.

Terminal de despacho: la tercera ban-da cuenta con una serie de minialmace-nes de carga totalmente automatizados, donde, dependiendo de la demanda, existe la posibilidad de aadir ms sec-ciones a las actualmente construidas.

Como se mencionaba, el diseo del pro-yecto deja abierta la posibilidad de realizar una expansin futura al triple de su tama-o; es decir, a 150 000 m2.

Por otra parte, y con el nimo de configurar un entorno agradable de trabajo, el edificio hace gala de un gran aprovechamiento de la luz natural, con lo cual se genera una intimi-dad entre los patios, terrazas e instalaciones comunes de alto nivel comedor, baos, etctera. Esta transparencia hace que el complejo logstico se compenetre con un rea verde circundante de 500 000 m2, en cuyo diseo la firma se empe en agregar bosques de roble, humedales y prados pa-ra pastoreo vacuno.

La estructuraSolucionado parte del diseo, C.F. Moller se centr en la estructura de la construc-cin, buscando crear un edificio seguro, cmodo y resistente. Por ello, en las terminales de recepcin y clasificacin se usaron componentes de hormign prefabricados, tanto estructurales como de revestimiento. Los minialmacenes de carga fueron construidos en acero y revestidos con paneles del mismo material con aislamiento a prueba de fuego y una pantalla de madera exterior.

En la fachada se emplearon aproximada-mente 290 km de listones de madera de gran tamao, prefabricados de manera similar a paneles de grandes dimensiones. Estos fueron izados y anclados a la sub-estructura de acero en un marco de acero galvanizado; para no comprometer la se-guridad de los paneles de acero y reducir el riesgo de incendios, los listones fueron atornillados a unos puntos de conexin fija aislados entre las juntas de los paneles.

Para la fachada con vista a la autopista se decidi usar, sobre un soporte de acero vertical simple, lminas transparentes en ETFE (plstico de gran resistencia al calor, la abrasin y los cortes), caracterizadas por su peso liviano, su alta resistencia me-cnica y su bajo costo.

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REconocimiEntos

Este proyecto recibi el premio Building of the Year 2012 en la categora Comercial, que otorga la revista danesa Byggeri (Edificio), y fue seleccionado como ganador general de los International Trimo Architectural Award 2012.

El jurado detrs del premio de la revista Byggeri destac el diseo arquitectnico, capaz de mezclar el equipo tcnico avanzado con una expresin humana, cuyo resultado es un centro logstico grande y eficiente como un aeropuerto.

Hay muchos centros de logstica en todo el mundo y la mayora son bastante feos. Es raro y una delicia ver lo mucho que los diseadores, constructores y el cliente han trabajado con la impresin general y el ambiente de trabajo, destac el jurado a la hora de entregar el premio.

Por su parte, los jueces de los premios de arquitectura Trimo resaltaron la alta calidad de la arquitectura; mezcla el edificio con sus alrededores y hace nfasis en el paisaje.

En la construccin del techo de las termi-nales de recepcin y clasificacin se us una hoja de acero corrugada trapezoidal, perforada para la absorcin acstica, entre las vigas de concreto doble T. Cada segunda seccin del techo fue sustituida por claraboyas enmarcadas en una caja metlica hecha como simples marcos de acero, revestidas con paneles de acero con aislamiento en los extremos y total-mente acristaladas a lo largo.

Uno de los mayores retos que exigi un acercamiento novedoso por parte del equi-po de diseo fue la alta probabilidad de in-cendios, potencializada por la envolvente en madera. En consecuencia, se decidi no perforar los paneles de acero cuando se izaran los listones, as no se compromete-ra su seguridad. As mismo, se desarroll un plan de respuesta rpida de estrecha colaboracin entre los equipos propios y locales de seguridad, quienes crearon es-trategias redundantes de accin.

En cuanto a la integracin fsica de la maquinaria con la estructura del edificio, diferentes equipos de construccin los instalaron con distintas fechas de entrega de los sistemas logsticos. Dichas velocida-des variables en los procesos demandaron realizar pruebas continuas de los equipos, as como de interconectividad entre s.



ClienteUbicacin

Firma de arquitecturaArquitectura del paisaje

Equipo de ingenierosColaboradores tcnicos y

logsticosContratista

TamaoDuracin de la obra

Ao

Bestseller6 100 Haderslev, DinamarcaC.F. Moller ArchitectsC.F. Moller ArchitectsRambollTGW & Chrisplant (clasificador automtico)

Zblin48 000 m2

22 meses aprox. 2009 2012

FicHA tcnicA

identidad corporativa y sostenibilidadEntre otros obstculos por sortear, C.F. Moller se enfrent al reto de representar y proyectar mediante la arquitectura la filo-sofa corporativa de Bestseller: construir un mundo con justicia y oportunidades, donde prime la confianza, cooperacin, el trabajo duro y la honestidad.

Con estos conceptos como base, una de las soluciones de la firma de arquitectura se enfoc en lograr el mejor espacio de trabajo posible, donde la transparencia del edificio sera un factor clave: tanto por crear un am-biente acogedor y abierto en las instalacio-nes donde abunda la luz natural, como por permitir la interactividad de los emplea-dos con el paisaje y sus panormicas.

En los alrededores se encuentran bos-ques de roble, humedales y praderas que propician la biodiversidad. As mismo, se disearon jardines de lluvia, que incluyen un canal de 300 m de largo y un lago artifi-cial de cinco hectreas. Estos espacios de sostenibilidad, estticamente sugerentes, pueden ser visitados por todos los traba-jadores sin importar su labor: desde ope-rarios o conductores de los vehculos de carga, hasta los trabajadores de las oficinas y recepcin pueden disfrutar del enfoque ambiental del Bestseller Centre North.

Por su parte, este centro logstico fue el primero en Dinamarca en alcanzar la certificacin en sostenibilidad BREEAM Industria, hacindose merecedor de la cla-sificacin Energy Class 1.

El cumplimiento de las exigencias de este estndar de construccin medioambiental britnico se dio gracias a la implementa-cin de varias estrategias, entre las que se cuentan:

Uso de materiales reciclados en el pro-ceso de construccin.Inclusin de grandes porciones de te-chos verdes, encargados de reducir el consumo de energa; que adems absor-

ben y repelen la radiacin solar, dismi-nuyen el efecto isla de calor y aslan la edificacin en el invierno.Recoleccin de aguas lluvia en las cubiertas.Inclusin de ventanales, claraboyas y fa-chadas traslcidas de lminas ETFE, que permiten el ingreso de grandes cantida-des de luz natural, para reducir el uso de luz artificial.Instalacin de aleros y listones de madera en la fachada, con lo cual se disminuye el consumo por aires acondicionados, toda vez que se controla la radiacin solar y, por ende, la temperatura del edificio.

A todo esto hay que sumarle el uso de equipos eficientes que logran reducir en 75 % el consumo de energa y el aprove-chamiento de energas renovables como la solar y el biodisel para la calefaccin.

Despus de 22 meses de obra, la ambicin condujo a la creacin de una instalacin diseada en armona con el paisaje, donde trabajan cerca de 130 empleados, con ca-pacidad de recibir 200 vehculos de carga 100 entrando y 100 saliendo y manejar 100 000 cajas diarias.

El centro puede recibir 200 camiones y est diseado para manejar un volumen de carga de 100 000 cajas por da.


l i n K S

La Florida Roofing sheet metal & Air conditioning contractors Association organiza su convencin y

muestra comercial en julio, del 18 al 20, en la ciudad de orlando. no deje de asistir.

www.floridaroof.com/convention/

datos tcnicos, catlogos de materiales, normativa de diferentes pases y las posibilidades ecolgicas de las cubiertas son algunos de los temas que puede encontrar en esta seleccin de Construccin Metlica.

Cubiertasmetlicas

center For cliMate anD enerGY SolUtionS

www.c2es.org/technology/factsheet/Buildingenvelope

Las cubiertas metlicas tambin hacen parte de la piel de las edificaciones, responsables

del 39 % del consumo de energa de Estados Unidos. Como estas no solo proveen proteccin

ante los efectos climticos externos, esta pgina le ayudar a comprender el papel que

juegan en cuanto a eficiencia energtica, ventilacin natural y asilamiento. Como si

fuera poco, el Center for Climate and Energy Solutions presenta un compendio normativo

en sostenibilidad y ofrece soluciones arquitectnicas para su cumplimiento.

cool Metal rooFinG www.coolmetalroo ng.org

Muchos son los beneficios de las cubiertas metlicas: mayor eficiencia energtica, incremento en la resistencia al viento,

durabilidad y alta resistencia al fuego, y disminucin de la carga a la estructura, entre

otras. Esta pgina, adems de fuente de consulta tcnica, sirve para conocer las ltimas noticias,

productos, tendencias, proyectos y eventos que le ayudarn a alcanzar todos estos beneficios. Visite los foros, donde se dan cita expertos del

sector para resolver dudas y entablar contactos efectivos de negocios.


l i n K S

laGence nationale De lHaBitatwww.anah.fr/ leadmin/anahmedias/textes_et_publications/Fiches/Fiches_

techniques/Ft20_couverture_Metal.pdf

Qu es una cubierta metlica?, qu materiales se utilizan en ella? o cmo realizar un adecuado mantenimiento? son algunas preguntas que esta

pgina del Gobierno Francs responde para todos los interesados en la materia. La Agencia Nacional

de Vivienda ayuda a propietarios nuevos y antiguos a conocer la normativa sobre cubiertas, as como a profundizar en los mtodos para su cumplimiento. Encuentre aqu, a manera de guas hgalo usted

mismo, especificaciones para obtener un desempeo eficiente o implementar mejoras en las cubiertas de sus

proyectos residenciales, comerciales o industriales.

coUrS De Gnie civil www.cours-genie-civil.com/iMG/pdf/

Bardages_et_couvertures.pdf

Por ser una pgina web nutrida de rigurosos estudios en ingeniera civil y arquitectura, remitidos

por profesionales, acadmicos y estudiantes, encontrar normas, proyectos, fichas tcnicas de

productos e innovaciones en temas de construccin metlica. En particular, remtase a los documentos especficos sobre cubiertas, donde se detallan sus

componentes y procesos constructivos.

En mayo de este ao sern anunciados los ganadores de los Roofing Awards 2013, premios diseados por the national

Federation of Roofing contractors Limited. www.nfrc.co.uk/nfrc/media-centre/roofing-awards-2013

BritiSH BoarD oF aGreMentwww.bbacerts.co.uk

El BBA es la principal autoridad de la industria de la construccin en el Reino Unido, por lo que ofrece servicios de certificacin a

fabricantes e instaladores de cubiertas, entre otros sistemas. Esta pgina proporciona informacin sobre los requerimientos para

alcanzar altos estndares de calidad mediante las certificaciones, as como cursos para convertirse en un instalador certificado.

Estndares de construccin como el Green Deal, de orientacin sostenible, pueden ser consultados en esta pgina.

otroS linKS De interS

tHe national FeDeration oF rooFinG contractorS liMiteD

www.nfrc.co.uk

canaDian SHeet Steel BUilDinG inStitUtewww.cssbi.ca

tHe eUroPean StainleSS Steel DeveloPMent aSSociation

www.euro-inox.org/pdf/build/envelope/Envelopes_EN.pdf

Metal rooFinG alliancewww.metalroofing.com

rooF coatinGS ManUFactUrerS aSSociation

www.roofcoatings.org

arcHi eXPowww.archiexpo.es/cat/techos

Esta pgina es un completo directorio de materiales para cualquier tipo de trabajo

arquitectnico. Contiene imgenes de los productos lderes por categoras, su

ficha tcnica, las marcas que ofrecen estos productos y videos para su correcto uso. Si su inters es mantenerse al tanto de los ltimos materiales y las novedades, navegar este sitio le supondr un gran placer. Puede acceder a esta informacin en ingls, alemn, francs,

italiano o espaol.


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autosoldablesmediante su implementacin en estructuras compuestas puede lograrse una vinculacin resistente entre el acero y el concreto, capaz de soportar altas cargas y deformaciones. conozca especificaciones tcnicas propias

de este sistema, sus beneficios y mtodos de instalacin.

Por Ing. Fabio Hoyos Toro

Conectores decortante

L a construccin de estructuras compuestas (acero-concreto) ofre-ce muchas ventajas de carcter tcnico y econmico. La estructu-ra de acero y concreto, vinculada de modo apropiado mediante conectores, permite que los dos materiales trabajen como una unidad para reducir las deformaciones y resistir as solidariamente las cargas im-puestas al conjunto, expresando al mximo lo mejor de sus caractersticas individuales.

En cuanto a beneficios, los conectores de cortante autosoldables pueden ser ins-talados con una velocidad tres o cuatro veces mayor con respecto a los conecto-res instalados con procesos de soldadura manual o convencional.

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Los conectores de cortante desempean, entonces, un papel fundamental en la conformacin de secciones compuestas al transferir los esfuerzos entre el concre-to y el acero: el conector se suelda a los elementos de acero y queda embebido en el concreto, esto crea un vnculo fuerte entre los dos materiales.

Al respecto, uno de los ejemplos ms co-munes corresponde a las vigas de seccin compuesta, en las cuales el conector permi-te que parte de la losa de concreto instalada sobre las vigas de acero soporte las cargas en conjunto con el perfil metlico, aumen-tando la rigidez del sistema y la capacidad resistente de la seccin, con lo que es posi-ble optimizar las secciones de acero requeri-das para soportar las cargas actuantes.

Conector de cortante tipo espigo (perno autosoldado al patn superior de la viga que atraviesa la lmina colaborante).

Elemento no compuesto

Seccin resistente sin accin compuesta Seccin resistente con accin compuesta completa

Elemento compuesto

compARAcin dE vigAs sin Accin compuEstA y con Accin compuEstA


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Otros ejemplos de construccin com-puesta son las losas de concreto vaciadas sobre tableros metlicos (lminas colabo-rantes), tubulares rellenos de concreto y vigas o columnas revestidas con concreto, que transmiten los esfuerzos entre los dos materiales principalmente por adherencia. Sin embargo, cuando estas fuerzas de ad-herencia son insuficientes para desarrollar una mayor capacidad estructural del ele-mento, debe recurrirse a la instalacin de anclajes o conectores de cortante.

pros y contrasEntre las ventajas de las construcciones compuestas se cuentan:

La reduccin en el peso de la estructura de acero (hasta en un 30 %).La disminucin de los costos en la ci-mentacin por emplear una estructura ms liviana.La reduccin de deflexiones por cargas vivas y muertas sobreimpuestas.El uso de vigas de menor altura que pueden reducir la altura de la edifica-cin y disminuir los costos en fachadas, ascensores y escaleras en edificios de varios pisos.La posibilidad de aumentar las luces entre apoyos.La generacin de entrepisos ms rgidos y con mayor resistencia contra la corro-sin y el fuego.

Por el contrario, son muy pocas las des-ventajas de este tipo de construccin. Aunque el uso de los conectores implica un aumento en los costos de obra (requie-re un subcontratista e incluir una labor adicional de instalacin de conectores en el programa de ejecucin de obras) esto puede ser una ventaja, dado que existe la posibilidad de instalarlos con un proceso industrializado, utilizando conectores tipo espigo implementados como pernos autosoldables. Para esto, el contratista debe tener experiencia y mano de obra calificada en la construccin de sistemas compuestos; en caso de utilizar pernos autosoldables, se necesitan altos requeri-mientos de energa en obra.

Actualmente, la NSR-10 solo avala el conector tipo espigo con cabeza (Shear Stud) para los dos sistemas de entrepiso ms utilizados en el pas en estructuras metlicas: entrepisos de losas macizas y entrepisos de losas de concreto vacia-dos sobre tableros metlicos o lminas colaborantes. Los conectores tipo canal y tipo perno grado 2, utilizados exten-samente en el pas, solo estn avalados por la normativa para emplearse exclusi-vamente cuando el sistema de entrepiso consista en losas macizas.

instalacinLos conectores tipo espigo con cabeza pueden ser instalados como pernos autosoldables, esencialmente con un

otRos ELEmEntos En sEccin compuEstA

proceso de soldadura de arco elctrico rectificado, utilizando el mismo perno o conector como electrodo. El sistema de instalacin consiste en colocar el perno y una frula (casquillo cermico) en un apli-cador (boquilla de la pistola), insertando primero el perno y despus la frula, para a continuacin presionar la punta del perno contra el patn de la viga o pieza por soldar (material base) y, finalmente, accionar el gatillo de la pistola que se encuentra conectado a un equipo de sol-dadura. El arco elctrico formado entre el perno y la superficie del material base crea un charco de metal derretido que es confinado por la frula de cermica, as queda el perno embebido en la fundicin. El metal se solidifica en una milsima de

Al poder soldar directamente los conectores autosoldables a travs de las lminas, se eliminan los problemas relacionados con la perforacin de tableros metlicos.


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Fabio Hoyos ToroIngeniero civil de la

Universidad del Valle. Se ha desempeado como residente de interventora e ingeniero

calculista en GAP Ingeniera. Miembro del Comit de Estructuras Metlicas de Camacol Valle desde 2008. Actualmente es promotor

tcnico de Aceras de Colombia Acesco S.A.S.

filete alrededor de la base del perno, caso en el cual se requiere eliminar el fundente de la punta del perno. Los dos procedi-mientos de soldadura, el manual y como perno autosoldable, estn avalados por el cdigo de soldadura estructural AWS D.1.1. Este mismo cdigo de soldadura tambin establece cules son los requisitos mni-mos de calidad de los conectores tipo es-pigo con cabeza o pernos autosoldables.

Como se mencion anteriormente, los conectores de cortante tipo espigo con ca-beza instalados como pernos autosoldados pueden instalarse con una velocidad tres o cuatro veces mayor en comparacin con los conectores instalados con procesos de soldadura convencionales, lo cual reduce el total de horas/hombre requeridas para com-pletar la actividad hasta lograr 800 conec-tores instalados al da con un solo equipo y cuadrilla de instaladores.

Al mismo tiempo, al poder soldar direc-tamente los conectores autosoldables a travs de las lminas, se eliminan los problemas relacionados con la perforacin de tableros metlicos. Se evita, entonces,

el debilitamiento o dao de las lminas y mejora el ajuste de estas; as mismo se evita el sellado de las perforaciones que se generan en los procesos convencionales e impiden filtraciones de concreto en el mo-mento del vaciado. Todos estos factores reducen el costo de la instalacin, mano de obra de fabricacin y tiempo de instala-cin de los conectores en obra.

Por ltimo, es vlido sealar que este pro-ceso de instalacin demanda gran cantidad de energa, por lo que en obras pequeas o donde no se tenga disponibilidad de la energa apropiada, se necesita de un generador o planta elctrica que pueda suministrar la carga suficiente para realizar correctamente el proceso de instalacin.

segundo y el perno queda absolutamente soldado en su base.

Los conectores de cortante autosoldables se encuentran disponibles en el pas en dime-tros de 5/8 (15,9 mm) y 3/4 (19 mm), mxi-mos permitidos por el reglamento NSR-10.

Los pernos se deben solicitar con la longi-tud apropiada, teniendo en cuenta que los conectores se consumen durante el pro-ceso de fundicin y reducen su longitud entre 1/16 (1,6 mm) a 3/8 (9,5 mm).

De acuerdo con el reglamento, se exige que el conector, una vez instalado, tenga una longitud mnima por encima de la cresta de la lmina colaborante de 1 1/2 (38 mm) y de tres veces el dimetro del conector cuando se ubica sobre losas macizas. Por esto, los conectores de mayor salida comercial son aquellos con longitudes mnimas de 3 7/8 (98 mm) y 4 7/8 (124 mm), para ser instala-dos en lminas colaborantes de 2 (50 mm) y 3 (76 mm) de altura, respectivamente.

Como alternativa, los conectores pueden ser instalados con soldadura manual en

pRocEso y Equipo dE instALAcin dE conEctoREs AutosoLdAbLEs

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5 6

2 3

Conector y frula cermica. Pistola aplicadora. Proceso de fundicin del perno sobre la viga que atraviesa el tablero metlico. Equipo de soldadura conectado a la pistola. Pernos instalados. Losa lista para el vaciado del hormign.

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456


i n n o v a c i n

Indicadores

Estos son algunos mtodos para

asegurar el ajuste pretensado de los

pernos estructurales. normativa de

referencia y situaciones que

requieren este tipo de conexiones.

Por Ing. Rodrigo Delgado Charria

de Tensin

Directos


i n n o v a c i n

para esta labor cuentan con el mismo nivel de calificacin que los de taller, las con-diciones de incomodidad, viento y riesgo hacen que las posibilidades de lograr una buena soldadura sean mnimas, toda vez que no puede asegurarse una revisin exhaustiva por parte de los tcnicos ni la ejecucin de ensayos no destructivos.

Por lo mismo, las conexiones de campo deben ejecutarse mediante pernos de alta resistencia, cuyo costo resulta mayor en comparacin con el de las soldadas, por el precio de los pernos y las platinas de conexin; sin embargo, es un gasto en el que se debe incurrir para garantizar que las conexiones tengan la resistencia requerida por la estructura.

conexiones empernadasLas conexiones empernadas se componen de pernos y de lminas y platinas perfo-radas, que hacen parte de la trayectoria de las cargas de un elemento a otro. Cada conexin, por insignificante que parezca, debe ser calculada y diseada por un in-geniero civil especializado en la materia; infortunadamente, este tema era, hasta hace poco, relativamente desconocido y menospreciado en el medio.

E n la construccin con estructuras de acero, las conexiones entre elementos son de gran importan-cia; de all que deban ser consi-deradas tanto en la fase de diseo como en la de ejecucin. Cualquier desacierto en su concepcin y realizacin puede acarrear dao o colapso de la estructura.

Para las estructuras de acero existen dos elementos que pueden ser usados para realizar estas conexiones:

1. Soldadura: normalmente se emplea pa-ra las conexiones realizadas en el taller de fabricacin, dadas las ventajas que ofrece para su adecuada aplicacin en cuanto a barreras contra el viento; puentes-gra, pa-ra ubicacin de las piezas en las posiciones ms favorables; facilidad para la inspeccin visual, y la realizacin de los ensayos no destructivos por parte de tcnicos especia-lizados en control de calidad, entre otras.

Pernos estructurales: como las condiciones anteriores son muy difciles de garantizar en obra y menos an si las soldaduras deben realizarse en altura, las conexiones con pernos suelen predominar en campo. A pesar de que los operarios

Para revertir esta tendencia, han ayudado el incremento de las construcciones con estructura de acero, el aumento significa-tivo de ctedras que ofrecen las principa-les universidades del pas, la bibliografa tcnica sobre el tema y la asequibilidad a software especializados en su manejo.

Las conexiones para estructuras de acero pueden ser articuladas o a momento; ambas con soldadura o con pernos. Los pernos en las conexiones estructurales pueden tener dos tipos de ajuste pleno y pretensiona-do segn las referencias nombradas, y de-pendiendo de la funcin que cumplan y del ajuste dado en el momento de los ensayos de precalificacin.

El ajuste pretensionado se logra girando ms las tuercas o pernos luego de haber logrado el ajuste pleno definido en la refe-

cada conexin, por insignificante que parezca, debe ser calculada y diseada por un ingeniero civil especializado en la materia.

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i n n o v a c i n

rencia ajuste que logra que las superficies de acero queden en firme contacto. Dicho ajuste se consigue con unos cuantos impac-tos de herramienta neumtica o el mximo esfuerzo de un obrero usando una llave ma-nual ordinaria, segn lo afirma el Research Council on Structural Connections (RCSC).

Los pernos de alta resistencia deben ser instalados pretensionados en:

Los empalmes de columnas de todas las estructuras de ms de 60 m.Las conexiones a momento precalifica-das para zonas de alta sismicidad tipo end plate (placa extendida) y platabanda (placas en los patines).Las conexiones de deslizamiento crtico.Las conexiones para soporte de m-quinas mviles u otras cargas vivas que produzcan impacto o inversin de esfuerzos.Las estructuras de naves industriales que soporten gras viajeras de ms de 5 t y en las uniones de los elementos que las soportan.Las estructuras sometidas a cargas re-petitivas y sensibles a deflexin como vigas de puentes vehiculares.Elementos sometidos a tensin directa o combinada con cortante.

mtodos de ejecucinPara verificar que el ajuste pretensiona-do se aplic al perno en la obra, la RCSC acepta cuatro tipos o mtodos de ejecu-cin. Para todos estos se toma como pun-to de partida el ajuste pleno en plantillas de pernos puede requerirse ms de un ciclo de ajuste para obtener esa condicin, la cual vara con la cantidad y disposicin de los pernos, el espesor, el paralelismo y uniformidad de las lminas por unir, y el mtodo de ajuste elegido. Los siguientes son los mtodos de ejecucin:

1. Giro de la tuerca: el primer mtodo es el ms econmico; aunque su certidumbre es aceptable, su principal desventaja radi-ca en el control de calidad, pues este exige la presencia de un supervisor que de fe del procedimiento con lo cual no queda constancia o una prueba de su ejecucin.

Longitud del pernoc

(en relacin con el dimetro del mismo)

Disposicin de las caras externas de las partes pernadas

Ambas caras perpendiculares al

eje del perno

Una cara perpendicular al

eje

construccion metálica ed.16

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