Diseño estructural de una nave industrial fabricado con perfiles conformado en frio bajo la norma AISI COLD STEEL FORMED para carga de cinco toneladas en la provincia constitucional del Callao, Perú

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo analizar el comportamiento de una estructura basada solo con perfiles de acero conformado en frio, el cual incluya un puente grúa monoviga, con una capacidad de carga de cinco toneladas métricas. Esta estructura, se encontrará en la provincia constitucional del Callao, Perú. Y contara con las dimensiones de 18 metros de ancho, 24 metros de largo, seis metros de altura del puente grúa con respecto al piso y una altura máxima de techo de nueve metros, considerando que la estructura contara con un techo tipo a dos aguas. La motivación de realizar esta investigación, tiene como finalidad demostrar las ventajas y el comportamiento de los perfiles de acero conformado en frio, con respecto al acero laminado en caliente, en la aplicación de miembros estructurales principales de una nave industrial que contenga una carga variable afectada por la gravedad en su interior. Adicionalmente, la parte económica o costos de material, la reducción de pesos de la estructura, lo que, por consiguiente, permite un desarrollo del proyecto o ensamble más rápido. De igual manera, lograr el expandir el alcance de estructuras que contengan en su interior cargas afectadas por la gravedad, en función del acero conformado en frio. El cálculo o verificación de los miembros de la estructura, se realizará bajo la norma AISI COLD STEEL FORMED S100, paralelamente, para las combinaciones y obtención de cargas, se considerará la norma ASCE 7-16 y para el cálculo de cargas sísmicas y la verificación de estabilidad y rigidez de la estructura, la norma peruana E.030. Cabe considerar que la metodología de diseño será bajo el método LRFD 1 . Y también se realizará una simulación estructural por medio del programa SAP2000, el cual, por un análisis de elementos finitos, brindará resultados de ratios de esfuerzos admisibles y máximas deformaciones de la estructura.

The present research aims to analyze the behavior of a structure based only on cold-formed steel profiles, which includes a single-girder overhead crane, with a load capacity of five metric tons. This structure will be found in the constitutional province of Callao, Peru. And it will have the dimensions of 18 meters wide, 24 meters long, six meters high of the bridge crane with respect to the floor and a maximum ceiling height of nine meters, considering that the structure will have a gabled roof. The purpose of conducting this research is to demonstrate the advantages and behavior of cold-formed steel profiles, with respect to hot-rolled steel, in the application of main structural members of an industrial warehouse that contains a variable affected load. by the gravity inside. Additionally, the economic part or material costs, the reduction of weights of the structure, which, consequently, allows a faster project development or assembly. In the same way, to expand the scope of structures that contain loads affected by gravity in their interior, depending on the cold-formed steel. The calculation or verification of the members of the structure will be carried out under the AISI COLD STEEL FORMED S100 standard, in parallel, for the combinations and obtaining loads, the ASCE 7-16 standard will be considered and for the calculation of seismic loads and the verification of stability and rigidity of the structure, the Peruvian standard E.030. It should be considered that the design methodology will be under the LRFD method. And a structural simulation will also be carried out through the SAP2000 program, which, by means of a finite element analysis, will provide results of allowable stress ratios and maximum deformations of the structure.