Viga correa de hormigón prefabricado del pabellón logístico CTPark Blučina
Sobre el proyecto
El pabellón de gran capacidad BLU3 forma parte del centro logístico CTPark Blučina. El edificio tiene una planta de 264,0 x 192,0 metros. La estructura portante del pabellón está realizada como un conjunto prefabricado de elementos de hormigón armado atípicos. En la dirección longitudinal, el edificio consta de 11 naves, con una luz modular de las vigas principales de cubierta de sección variable de 24,0 metros. En la dirección transversal, la distancia entre pórticos es de 12 metros. Perpendiculares a las vigas principales de cubierta de sección variable se encuentran las vigas correa prefabricadas, y la cubierta está realizada con chapa trapezoidal. La estructura se cimenta sobre pilotes perforados de perfil ancho con encepados, donde se han formado collares.
El promotor de la construcción del parque logístico es la empresa CTP Invest, spol. s r.o., y CTPark Blučina forma parte de una extensa red de parques empresariales en toda Europa, desde el Mar del Norte hasta el Mar Negro.
Retos de ingeniería
Aunque el sistema estático básico de la estructura portante representa en general una solución bastante tradicional, fue necesario abordar una serie de desafíos técnicos. Un requisito estándar en el mundo actual es la maximización del espacio utilizable, lo que conduce a estructuras verticales muy esbeltas y grandes luces de los elementos portantes horizontales en la estructura de cubierta. Los diseñadores de construcciones prefabricadas también están bajo presión para lograr la máxima optimización del consumo de materiales. Además, desde la perspectiva del transporte de los elementos prefabricados individuales, es necesario diseñar vigas de cubierta, vigas correa, etc., esbeltas y lo más ligeras posible. Todo ello, por supuesto, manteniendo una alta capacidad portante y una durabilidad a largo plazo de la estructura. Por lo tanto, deben utilizarse herramientas de cálculo modernas para el diseño y la verificación de estos elementos esbeltos y optimizados, que describen la respuesta de la estructura con mayor precisión que lo que era posible anteriormente.
¿Qué papel desempeñó IDEA StatiCa?
La separación modular de las vigas de cubierta de sección variable es de 12,0 metros. Las vigas correa de esta longitud de montaje se apoyan en el ala superior de las vigas mediante una unión de extremo rebajado. La sección transversal de la viga correa tiene forma de T con un espesor de alma de solo 130 mm. El extremo rebajado de la viga correa es una zona típica de discontinuidad (denominada región D).
El extremo rebajado puede analizarse típicamente mediante una analogía de Biela-y-tirante, que está descrita en la bibliografía para esta región D. Sin embargo, una solución adecuada mediante el modelo SaT puede ser un proceso iterativo largo. La geometría exacta de la celosía a menudo debe determinarse mediante varias iteraciones, dependiendo del diseño real de la armadura. Además, la verificación del anclaje de la armadura en los nodos de la celosía es una tarea compleja. Por otra parte, el modelo SaT se utiliza únicamente para evaluar el estado límite último, no para el estado límite de servicio (fisuras, deformaciones, limitaciones de tensiones).
Para una verificación detallada del apoyo de la viga correa, se utilizó la aplicación IDEA StatiCa Detail, ya que elimina las desventajas mencionadas de los modelos SaT. El método CSFM, implementado en la aplicación Detail, se basa en hipótesis conservadoras estándar para el diseño de estructuras de hormigón armado (el hormigón no trabaja a tracción). Permite la verificación no solo del estado límite último (incluido el anclaje de la armadura), sino también del estado límite de servicio, incluyendo la evaluación de las anchuras de fisura y las deformaciones en la región D.
En la aplicación Detail, es posible analizar detalles tanto como partes recortadas de la estructura completa o, preferiblemente, evaluando el modelo completo del elemento. Los ingenieros de DUPROCON decidieron evaluar todos los estados límite utilizando un modelo de la viga correa completa en lugar de un modelo local del extremo rebajado. Este enfoque es especialmente eficaz para elementos en los que se producen simultáneamente múltiples regiones D (extremos rebajados, aberturas en el alma, cartelas), y también en casos donde se necesita optimización de materiales, especialmente de la armadura.
Sobre DUPROCON
La empresa DUPROCON, s.r.o., con sede en Zlín, es una oficina de diseño estructural especializada en el diseño de estructuras de hormigón armado para todo tipo de edificios en ingeniería civil. Se centra principalmente en estructuras prefabricadas, en las que cuenta con una amplia experiencia. Actualmente, se trata principalmente de edificios para fabricación, logística y comercio.