Nave industrial 20×50 en San Fernando del Valle, Catamarca
1. Descripción general del Proyecto
El presente trabajo corresponde al cálculo estructural completo de una nave industrial metálica ubicada en San Fernando del Valle de Catamarca, sobre la Ruta Provincial N.º 38, dentro de una zona industrial en el periurbano de la ciudad.
La obra presenta particularidades geométricas y exigencias estructurales relevantes, entre las cuales se destacan:
- Fundaciones especiales tipo medianera, debido a las limitaciones laterales del lote.
- Pórticos metálicos de gran luz, con dimensiones en planta de 20 m × 50 m.
- Acciones de viento significativas, según CIRSOC 102-2005, condicionando tanto la rigidez global como el diseño de las fundaciones.
La estructura principal se resolvió mediante pórticos transversales reticulados, arriostrados longitudinalmente y vinculados por rigidizadores, generando un comportamiento estable frente a cargas estáticas y dinámicas.
2. Condicionantes del Proyecto
El lote presentaba una inclinación respecto a la línea municipal, lo que obligó a estudiar cuidadosamente la alineación y geometría frontal de la nave. Se analizaron dos alternativas:
a) Girar toda la nave, alineando los pórticos a la geometría del terreno.
b) Mantener los pórticos ortogonales y resolver la diferencia angular mediante pórticos triangulados en los extremos.
Se seleccionó la alternativa (b) por:
- Eficiencia estructural, al mantener pórticos repetitivos con igual geometría.
- Reducción de complejidad constructiva, evitando múltiples ángulos entre marcos.
- Mejor funcionalidad interior y modulación para cerramientos y portones.
Plano de planta de la construcción
3. Geometría General y Materiales
- Luz principal: 20 m
- Separación entre pórticos: 5 m
- Altura a cumbrera: 8,50 m
- Altura del dintel: 6,00 m
- Sistema resistente: Pórticos metálicos reticulados
- Correas de cubierta: C140×60×20×2,5 mm
- Acero estructural: F24
- Fundaciones: H-20 con barras ADN 420
4. Fundaciones Tipo Medianera
Debido a que la nave se ubica entre dos lotes contiguos, se utilizaron bases excéntricas tipo medianera. En este tipo de fundación, la carga vertical de la columna no coincide con el centro de presiones del suelo, generando un momento de vuelco que debe compensarse.
Para equilibrar dicho momento se diseñó un tensor de hormigón armado:
- Sección: 30 × 30 cm
- Longitud: 20 m
- Brazo resistente efectivo: 1,25 m
El tensor permite lograr el equilibrio de momentos y garantizar el adecuado comportamiento de la fundación bajo las combinaciones críticas de cargas gravitatorias y de viento.
5. Análisis Estructural – Modelos Utilizados
Se adoptó una verificación múltiple, combinando diferentes métodos de análisis:
- Modelo 2D en CYPE 3D
Para evaluar esfuerzos principales: axiales, cortantes, momentos y fuerzas en nudos. - Cálculo manual en Excel
Para validar:- Axiles
- Pandeo y esbeltez
- Tensiones admisibles
- Deformaciones y flechas
- Diseño y verificación de barras compuestas en cajón
- Modelo 3D completo
Para identificar:- Torsión global del conjunto
- Rigidez longitudinal aportada por correas
- Redistribución real de cargas entre pórticos
- Interacción con el sistema de arriostramientos
Esta combinación permitió lograr un dimensionamiento seguro, eficiente y consistente con la luz principal de 20 m.
6. Diseño de la Cercha Principal y Pórticos
Cercha principal – luz 20 m
- Altura central: 1,85 m
- Altura en apoyos: 0,80 m
- Cordones superior e inferior: 2 × C180 × 70 × 25 × 3,2 mm (configuración en cajón)
- Montantes y diagonales: perfiles C100 simples o dobles según demanda de esfuerzos
Correas de cubierta
- Sección: C140 × 60 × 20 × 2,5 mm
- Separación aproximada: 0,80 m
- Refuerzo adicional: barra redonda Ø10 mm soldada cada 1 m entre labios (antiabollamiento y mejora de rigidez local)
Cruces de San Andrés (arriostramiento lateral)
- Material: Redondo Ø8 mm
- Función: estabilizar correas, evitar pandeo lateral y mejorar rigidez del plano de cubierta.
Tornapuntas
- Material: Planchuela 50 × 5 mm
- Función: vincular la viga cajón con las correas secundarias.
- Ubicación: en 1/3 y 2/3 de la luz del pórtico.
Rigidizadores longitudinales
- Sección: Ángulo 40 × 40 × 6 mm
- Separación: cada 2,50 m entre pórticos principales.
- Función: controlar desplazamientos longitudinales y estabilizar el sistema completo.
Documentación elaborada
- Modelo CYPE 3D completo
- Detalles 2D de cerchas, nudos y conexiones principales
Modelo estructural en CYPE
Detalles constructivos cercha 2D
7. Cerramiento y Detalles
- Chapa sinusoidal fijada a cerchas y montantes.
- Montantes laterales: C100 × 50 × 15 × 2,5 mm cada 1 m.
- Dintel frontal: luz de 6 m para portones y accesos.
- Control de calidad recomendado:
- Ensayos con tintas penetrantes para detectar fisuras o porosidades en soldaduras críticas.
8. Conclusiones
El proyecto integró diversos desafíos:
- Luz importante de 20 m
- Condición geométrica no ortogonal del lote
- Fundaciones excéntricas tipo medianera
- Viento significativo según CIRSOC 102
- Necesidad de controlar torsión global y estabilidad lateral
La solución adoptada combinó:
- Pórticos estándar en los tramos centrales
- Pórticos triangulados en los extremos
- Fundaciones compensadas mediante tensor estructural
- Arriostramientos longitudinales, tornapuntas y rigidizadores
El resultado final es una estructura optimizada, estable y funcional, totalmente apta para uso industrial, cumpliendo con las exigencias normativas y operativas.
El cliente manifestó su plena conformidad con el diseño y la nave se encuentra actualmente en servicio con buen desempeño estructural.
