Estación de Carga para Vehículos Eléctricos

Sobre el proyecto

Los criterios de diseño para el proyecto de cubierta de doble pendiente incluyeron:

1. La estructura debía fabricarse en Malasia y enviarse a los Países Bajos; sin embargo, no debía requerirse soldadura in situ.
2. El cliente deseaba tener únicamente pernos ocultos, lo que supone un reto ya que todas las uniones debían ser uniones atornilladas por la razón anterior.
3. Todos los elementos de evacuación de aguas pluviales debían estar ocultos, por ejemplo, canalones y bajantes.
4. El diseño debería permitir cualquier ampliación futura mediante atornillado exclusivamente. Si se construyera una segunda estructura adyacente a la existente, no debería requerir más que encargar otro conjunto y utilizar el mismo método de instalación (mediante uniones motorizadas). Esto es para garantizar que no se requiera ningún tiempo de inactividad de las estaciones de carga.
5. El diseño debería adaptarse a diversos materiales de cubierta (por ejemplo, PVC, chapas metálicas, vidrio, etc.) y a cualquier combinación de ellos, ya que se utilizarán en muchos lugares diferentes y el operador de la estación puede desear utilizar un tipo diferente de estética.
6. El diseño de la unión de acero debe cumplir con el Eurocódigo, incluidas las normativas estructurales y las cargas.

Se concibió un esquema estructural utilizando:

• un pilar de sección hueca (para ocultar el bajante)
• un cabio de sección hueca cónica
• una viga tirante de perfil en U abierto por la parte superior (canal orientado) para soportar el canalón y la cubierta

Para el diseño de los elementos de acero, se utilizó el software comercial de análisis estructural STAAD.Pro® para el análisis lineal y la verificación normativa, junto con el software de elementos finitos Ansys® para análisis no lineales y de pandeo (para la viga tirante). IDEA StatiCa fue elegido para el diseño de nudos y todos los diseños de uniones de acero.

Desafíos de ingeniería

Se requirió un modelado especial de la unión para la unión pilar-cabio-viga tirante. Este era el componente más crítico de la estructura, ya que materializaría el requisito estético clave del cliente (bajante, canalón y uniones atornilladas ocultos). Sin embargo, se encontraba en una junta sometida a grandes tensiones.

Chew Ooi Teck y su equipo emprendieron un proceso de prueba y error para corregir las sobretensiones abordando al mismo tiempo las restricciones de instalación, como la logística y el acceso para soldadura y herramientas. De hecho, tuvieron que realizar ajustes para tener en cuenta el tamaño medio de la mano europea y garantizar que los espacios fueran lo suficientemente grandes para permitir la instalación. Esta es una de las razones por las que se utilizaron placas de respaldo y rigidizadores para resolver los problemas de sobretensión.

Soluciones y resultados

Chew Ooi Teck y su equipo no solo han modelado y construido con éxito la unión especial para conectar el cabio, el pilar y la viga tirante, sino que cumplieron con las restricciones de coste, instalación y operación con un mínimo de prueba y error. Utilizaron un par de rigidizadores en forma de U para el refuerzo, pudiendo así proporcionar una placa de respaldo sin soldar para permitir el acceso a la soldadura y una abertura en la parte superior para el tubo de descarga.

La solución era estable y rápida y todo se hizo con el mínimo esfuerzo gracias a IDEA StatiCa. Nos llevó un tercio del tiempo que nos habría llevado hacerlo a mano. Definitivamente lo utilizaremos en el futuro. Nos ha abierto los ojos. Sabíamos que se podía hacer, pero no que sería tan fácil.

Chew Ooi Teck

Director – Atech Design
Malaysia

Sobre la empresa

Fundada en 2017 por el Ing. Chew Ooi Teck, Architectural Technology & Engineering Computation House, Atech Design (M) Sdn. Bhd., es la primera consultora especialista en diseño paramétrico integral de Malasia. 

Desde sus inicios, la empresa proporcionó servicios de verificación de diseño, ingeniería de valor y coordinación de construcción a contratistas especializados. Pero a lo largo de los años, ha ampliado su oferta para incorporar trabajos de fachada en diversos edificios emblemáticos (como Encore Melaka y LBS HQ), así como trabajos computacionales como el análisis por elementos finitos (FEA) para resolver problemas que los métodos de ingeniería tradicionales, establecidos por códigos, fórmulas y suposiciones predefinidas, no podían resolver de manera eficiente.

Atech Design ganó un Premio a la Excelencia de IDEA StatiCa en 2021 en la categoría "Estructuras de pequeña escala".