Las naves industriales son un tipo de estructuras que se caracterizan por ser de gran envergadura y se usan para una variedad de aplicaciones, desde fabricación y almacenamiento de bienes hasta la logística y el transporte. Pensar en este diseño de esta infraestructura requiere tomar en consideración la estructura que requiere de un conocimiento específico en la mecánica de materiales, la dinámica estructuras así como, la ingeniería de materiales en general.
Sin duda, es una tarea que puede ser un desafío importante, sin embargo, considerando algunas de las nociones básicas sobre este tema, es posible llevar a cabo un proyecto de construcción eficiente. A continuación, daremos a conocer algunas consideraciones generales sobre el diseño de este tipo de infraestructuras.
¿Qué debo considerar sobre el diseño de naves industriales?
Dentro de los aspectos más importantes a considerar sobre el diseño de una nave industrial, se encuentra la capacidad de carga. Estas infraestructuras deben ser capaces de soportar pesos grandes, tanto de las cargas estáticas como de las dinámicas. Esto quiere decir, en pocas palabras que, se requiere determinar ciertos factores como la resistencia del acero y otros materiales que son usados en el proceso de construcción de las nuevas industriales, así como, la distribución de cargas a lo largo de la estructura conforme a la tipología de la misma que se desee usar para el proyecto.
Por otro lado, cuando se habla de diseño de naves de tipo industrial se debe tener presente la seguridad. Esto se debe a la gran cantidad de máquinas y equipos especializados que se usan dentro de estas estructuras, donde es fundamental asegurar que la nave pueda ser estable y totalmente segura.
Esto implica el hecho de que se considere analizar la capacidad de la estructura para resistir fuerzas externas como sismos o el efecto del viento, así como la resistencia de los materiales frente al desgaste y la fatiga.
Aparte de estos aspectos técnicos relacionados con la ubicación de la estructura y las condiciones ambientales a las que puede estar expuesto. También, se deben considerar los requerimientos específicos de los clientes y usuarios finales. En consecuencia, es necesario trabajar de manera conjunta con arquitectos y otros profesionales que, igualmente, se encuentran involucrados en el proyecto para garantizar que se cumplan cada una de las consideraciones y especificaciones de un proyecto de construcción de esta magnitud.
Tipos de naves conforme a la carga estructural
Las naves industriales se pueden encontrar divididas en dos categorías básicamente que son: las naves de almacenaje y la nave de fabricación. En el caso de estas primeras, se usan para el almacenamiento y transporte de productos, mientras que, las de fabricación se usan especialmente para el sector de manufactura y producción de bienes. Cada una de ellas tiene sus propias necesidades a nivel estructural, por lo que es importante comprender cuál es la diferencia entre ellas al momento de tomar una decisión.
En este caso, la distribución de cargas se genera, sobre todo, a través del techo y las paredes laterales, lo que quiere decir que, la estructura debe tener la capacidad de soportar grandes pesos en dichas áreas. Al respecto, se suelen usar estructuras de acero, vigas y columnas de gran sección, que se pueden distribuir en una red estructural que garantiza la estabilidad de la nave industrial.
Existen ciertas ocasiones, donde se usan estructuras de hormigón armado, aunque es una alternativa que tiende a ser menos común, debido a que representa un alto costo.
Por otra parte, las naves de fabricación requieren de la distribución de cargas, que suele ser más compleja, porque existe el hecho de tener presente la maquinaria y los equipos que se usan a nivel de producción. De igual manera, las cargas dinámicas pueden llegar a ser esenciales, lo que quiere decir que, la estructura debe tener la capacidad de soportar vibraciones y movimientos.
En este sentido, se debe considerar el uso de estructuras de acero con grandes vigas, que se puedan distribuir a lo largo de la nave, llegando a formar una especie de esqueleto que tenga la capacidad de sostener la cubierta. Algunas obras de construcción suelen incorporar estructuras mixtas de hormigón y acero, lo que permite aprovechar aún más las ventajas de este tipo de materiales.
¿Cuáles tipos de pórticos se usan?
La distribución de cargas y la selección de los elementos estructurales, hacen parte de los aspectos clave, en lo que respecta al diseño estructural de la nave tipo industrial. Al respecto, los pórticos, las vigas y las celosías son elementos clave para asegurar la estabilidad y resistencia de la estructura ante la carga a las cuales puede ser sometido un tipo de nave de esta categoría.
Por ejemplo, en el caso de los pórticos se pueden distinguir algunos tipos comunes, como los siguientes:
Simples
Se trata de un pórtico que está constituido por una viga y dos columnas, que los une en su parte superior, formando así una estructura simple y que puede ser económica. Por lo general, se usan en industrias que son pequeñas o de mediano tamaño.
Reticulados
Se caracterizan por tener un diseño muy parecido al de los pórticos de celosía. Pero, estos disponen de elementos más largos y delgados. Se usan de preferencia para naves que son de grandes dimensiones y su diseño permite disminuir considerablemente el peso y los costes a nivel de la estructura.
Celosía
Están constituidos por un conjunto de diagonales y barras horizontales que forman una celosía. Cuentan con gran resistencia y permiten la construcción de naves industriales de grandes dimensiones. De igual manera, su diseño es ligero y facilita el montaje y la construcción.
Atirantados
Son pórticos que están conformados por columnas y vigas, que se encuentran unidas, a través de cables de acero que forman una red de tirantes. Estos se usan para espacios de grandes dimensiones y se destacan por su gran resistencia y rigidez.
Mixtos
Combinan varios materiales en su diseño, como en el caso del acero y el hormigón armado, con el propósito de aprovechar las ventajas de estos dos materiales. Se usan para naves que son de gran tamaño y que requieren de un diseño y construcción específicos.
En términos generales, el diseño estructural de las naves de tipo industrial, es una tarea de cierta complejidad que amerita tener conocimientos técnicos y especializados, en cuanto a la distribución de cargas y los tipos de estructuras que se adapten de mejor forma a cada tipo de nave.
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