Proyecto Fin de Carrera Ingeniería...

Equation Chapter 1 Section 1

Proyecto Fin de Carrera

Ingeniería Aeronáutica

Estudio y Cálculo de Cubierta de Membrana para

Aplicación a Hangar de Aviación Comercial

Autor: Álvaro Enrique Tárraga Gutiérrez

Tutor: Javier Niño Ortí

Dep. Ingeniería de la Construcción y Proyectos

de Ingeniería

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2016

Departamento de Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería

iii

Proyecto Fin de Carrera

Ingeniería de Aeronáutica

Estudio y Cálculo de Cubierta de Membrana para

Aplicación a Hangar de Aviación Comercial

Autor:

Álvaro Enrique Tárraga Gutiérrez

Tutor:

Javier Niño Ortí

Profesor asociado

Dep. de Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2016

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Proyecto Fin de Carrera: Estudio y Cálculo de Cubierta de Membrana para Aplicación a Hangar de Aviación

Comercial

Autor: Álvaro Enrique Tárraga Gutiérrez

Tutor: Javier Niño Ortí

El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:

Presidente:

Vocales:

Secretario:

Acuerdan otorgarle la calificación de:

Sevilla, 2016

El Secretario del Tribunal

vii

A mi familia

A mis maestros

ix

Agradecimientos

En primer lugar, un agradecimiento a mi familia, por hacer posible en todo momento que el estudio de esta

carrera me fuera posible económicamente.

En segundo lugar a mi tutor, Javier Niño Ortí por haberme guiado en la realización de este proyecto y por

proveer los contactos necesarios para que en ningún momento me faltara asesoramiento respecto del tema

tratado en este proyecto.

Finalmente, me gustaría agradecer al arquitecto Francisco Duarte Jimenez por orientarme en la dirección

correcta en cuanto a procedimientos y herramientas a utilizar en el estudio y cálculo de este proyecto.

Álvaro Enrique Tárraga Gutiérrez

Estudiante de Ingeniería Aeronáutica

Sevilla, 2016

x

Resumen

Las cubiertas de membrana no solo ofrecen un aspecto funcional y minimalista (Con una cantidad de material

muy pequeña pueden construirse grandes estructuras) sino que también tienen cierto componente estético,

transmitiendo un aire de modernidad. Además, su carácter ligero hace interesante el diseño de una estructura

desmontable para aplicaciones de hangar de aviación comercial.

Con este objetivo, este proyecto trata el cálculo estructural de este tipo de estructuras para una escala lo

bastante grande como para dar cabida a una aeronave de aviación comercial. El diseño de esta estructura

supone un reto por dos motivos. El primero es la escala, ya que las estructuras textiles suelen usarse para

pequeñas cubiertas o carpas, y el segundo es la imposibilidad de uso de postes interiores, algo muy común en

este tipo de estructuras cuando se aumenta la escala.

Este proyecto aborda, desde un punto de vista académico, pero sin perder de vista la normativa, el estudio y

cálculo de un hangar con cubierta de membrana tensada. Se abordan también algunos de los subsistemas que

suelen instalarse en los hangares para analizar no solo las ventajas e inconvenientes estructurales sino también

cómo pueden verse afectados estos sistemas por el hecho de emplear esta tipología estructural. Finalmente, se

realiza un presupuesto aproximado para estimar el coste tan solo de la estructura y compararlo con la misma

solución, pero empleando una cubierta convencional.

xi

Abstract

The membrane covers aren't only functional and have a minimalist look (with a very small amount of material

you can build large structures) but also have a certain aesthetic component, apporting an air of modernity. In

addition, their lightweight properties make them interesting for the design of a detachable structure for

applications in hangars for commercial aviation.

To this end, this project is about the structural design of these structures in a scale large enough to

accommodate an aircraft. The design of this structure is a challenge for two reasons. The first is the scale, as

the textile structures are normally used for small covers or tents, and the second is the inability to use interior

posts, something very common in these structures when the scale is increased.

This project addresses, from an academic point of view, but without losing sight of the normatives, the study

and calculation of a hangar with tensioned membrane cover structure. It also addresses some of the subsystems

that are usually installed in the hangars to analyze not only the structural advantages and disadvantages but

also how these systems can be affected by using this structural type. Finally, a budget is included to estimate

the cost of the structure only and compare it to a similar solution, but using a conventional structure.

xii

Índice

Agradecimientos ix

Resumen x

Abstract xi

Índice xii

1 Introducción 1 1.1. Motivación 1 1.2. Posibles objetivos (o clientes) 1

1.2.1. Vueling 1 1.2.2. Ryanair 2

1.3. Propuesta de estructura basada en membranas textiles 2 1.3.1. Ventajas 2 1.3.2. Inconvenientes 3

1.4. Conclusiones 3

2 Alcance 4 2.1. Objetivo del proyecto 4 2.2. Profundidad y nivel de detalle 4

3 Objeto del proyecto y solución adoptada 6 3.1. Solución de cubierta textil 6 3.2. Solución para cerramientos 7

3.2.1. Paredes prefabricadas 7 3.2.2. Cerramientos superiores 8

3.3. Solución para el área técnica 8 3.3.1. Área de almacenamiento 8 3.3.2. Área de oficinas 9

4 Descripción de la obra 10 4.1. Explicación del método de cálculo 10

4.1.1. Descripción del método de cálculo del elemento tensado 11 4.1.2. Descripción del método de cálculo del modelo estructural 11

4.2. Elemento tensado 12 4.2.1. Introducción 12 4.2.1.A. Arquitectura textil o tensada (Breve resumen) 13 4.2.2. Estudio de la geometría de la estructura 13 4.2.2.A. Criterios de diseño 13 4.2.2.B Requisitos de espacio 14 4.2.2.C. Geometría de la cubierta 16 4.2.2.D. Geometría del elemento textil 18 4.2.3. Estudio del material y modelo resistente 19

xiii

4.2.3.A. Modelado del material 20 4.2.3.B. Modelado del elemento hilo 21 4.2.4. Estudio de las cargas 23 4.2.4.A. Estudio de la geometría de la estructura 23 4.2.4.B. Estudio de la presión estática del viento 24 4.2.4.C. Aplicación de las cargas de viento al modelo de elementos finitos 25 4.2.4.D. Cargas de pretensado 26 4.2.5. Resultados y conclusiones 28 4.2.5.A. Succión en todo el elemento 29 4.2.5.B. Presión en todo el elemento 33 4.2.5.C. Resumen y conclusiones 35

4.3. Modelo estructural 35 4.3.1. Introducción 35 4.3.1.A. Objetivos, justificación y criterios de diseño de la estructura 36 4.3.1.B. Consideraciones al diseño 36 4.3.2. Predimensionado de pórticos 37 4.3.2.A. Definición de cargas 38 4.3.1.B. Resultados a plastificación 39 4.3.2.C. Resultados a pandeo 44 4.3.2.D. Resultados y conclusiones del predimensionado 48 4.3.3. Análisis del acero y la sección según el código técnico 49 4.3.3.A. Particularización del acero dentro del código técnico 49 4.3.3.B. Particularización de la sección dentro del código técnico 50 4.3.4. Modelo propuesto 50 4.3.4.A. Objetivos 51 4.3.4.B. Hipótesis de simetría 51 4.3.4.C. Modelo 52 4.3.5. Estudio de las cargas 54 4.3.5.A. Cargas sobre la cubierta 54 4.3.5.B. Cargas sobre los cerramientos 55 4.3.5.C. Coeficientes de seguridad 58 4.3.5.D. Casos de carga considerados para el análisis 58 4.3.6. Estudio de las envolventes de la tensión equivalente de VM 60 4.3.6.A. Caso de viento frontal (VFront) 60 4.3.6.B. Caso de viento lateral (VLat1) 61 4.3.6.C. Caso de viento lateral (VLat2) 62 4.3.7. Estudio de los desplazamientos 63 4.3.7.A. Caso de viento frontal (VFront) 64 4.3.7.B. Caso de viento lateral (VLat1) 65 4.3.7.C. Caso de viento lateral (VLat2) 66 4.3.8. Estudio del pandeo 66 4.3.8.A. Estudio del pandeo global de la estructura 67 4.3.8.A1. Caso de pandeo para viento frontal (VFront) 67 4.3.8.A2. Caso de pandeo para viento lateral (VLat1) 68 4.3.8.A3 Caso de pandeo para viento lateral (VLat2) 69 4.3.8.B. Estudio del elemento más desfavorable 69

4.4. Cimentación 71 4.4.1. Introducción 71 4.4.2. Estudio geotécnico 71 4.4.3. Estudio de las reacciones 71 4.4.4. Propuesta de cimentación 72 4.4.5. Comprobación frente a vuelco 72 4.4.6. Comprobación frente a hundimiento 73

xiv

4.4.7. Comprobación frente a deslizamiento 74

4.5. Instalaciones de protección contra incendios 74 4.5.1. Caracterización del edificio 75 4.5.2. Riesgo intrínseco 75 4.5.3. Requisitos constructivos 77 4.5.3.A. Estabilidad ante el fuego 77 4.5.3.B. Ventilación y eliminación de humos 78 4.5.3.C. Sistemas automáticos de detección 78 4.5.3.D. Sistemas manuales de alarma 78 4.5.3.E. Sistemas de comunicación de alarmas 78 4.5.3.F. Sistemas de abastecimiento de agua 78 4.5.3.G. Hidrantes exteriores 78 4.5.3.H. Extintores de incendios 79 4.5.3.I. Sistemas de bocas de incendio equipadas 79 4.5.3.J. Sistema de columna seca 79 4.5.3.K. Rociadores automáticos 79 4.5.3.L. Otros sistemas 79 4.5.4. Conclusiones y recomendaciones 80

4.6. Instalaciones de agua 80 4.6.1. Abastecimiento 80 4.6.2. Saneamiento 81 4.6.3. Drenaje de aguas pluviales 82

4.7. Instalaciones eléctricas 82 4.7.1. Iluminación 82 4.7.1.A. Geometría y datos de la instalación a realizar 83 4.7.1.B. Soluciones propuestas 83 4.7.1.C. Iluminación natural 84 4.7.1.D Solución económica 85 4.7.1.E Solución ecológica 85 4.7.2. Climatización 86 4.7.2.A. Estudio del clima en el entorno del Aeropuerto de Sevilla 86 4.7.2.A1. Estudio de la temperatura 87 4.7.2.A2. Estudio de la radiación solar 87 4.7.2.B Sistema de climatización para el área de oficinas 93 4.7.2.C Soluciones propuestas para la climatización del área general 95 4.7.2.D. Conclusiones respecto de la climatización 96 4.7.3. Línea de abastecimiento eléctrico 97 4.7.3.A. Estimación de cargas 98 4.7.3.B. Dimensionado de línea por intensidad máxima 98

4.8. Instalaciones especiales 99 4.8.1. Propuesta de puerta para el hangar 99 4.8.2. Instalación de aire comprimido 100 4.8.3. Propuesta conceptual para montaje y desmontaje de hangar 100 4.8.3.A Introducción 100 4.8.3.A1. Problemas y limitaciones de diseño encontradas 101 4.8.3.B Formas de unión de tela 101 4.8.3.B1. Uniones entre textiles para conformar el patrón de la membrana 102 4.8.3.B2. Uniones entre elementos de membrana y bordes 102 4.8.3.C. Piezas de montaje para la membrana 103 4.8.3.C1. Montaje de las uniones intermedias 104

xv

4.8.3.C2. Montaje de las uniones exteriores 106 4.8.3.D. Procedimiento de montado y desmontado 107

5 Mediciones y presupuesto 109 5.1. Introducción 109 5.2. Mediciones 109

5.2.1. Cantidad de acero S355 109 5.2.2. Cubierta 111 5.2.3. Cerramientos 112 5.2.3. Cimentación 112

5.3. Unidades de obra 112 5.3.1. Unidad de obra de acero 113 5.3.2. Unidad de obra de lona de poliéster recubierta de PVC 114 5.3.3. Unidad de obra de cerramientos de hormigón prefabricado 114 5.3.4. Unidad de obra de cerramientos de paneles tipo sándwich 115 5.3.5. Unidad de obra de cimentación en zapatas de hormigón 116 5.3.6. Unidad de obra de cubierta de chapa corrugada (comparativa) 116

5.4. Presupuesto 117

6 Conclusiones 118 6.1. Conclusiones económicas 118 6.2. Conclusiones estructurales 118 6.3. Conclusiones de ambiente interior 119 6.4. Conclusiones estéticas 119

7 Bibliografía 120 7.1. Guías y normativa 120 7.2. Fuentes en internet 120

8 Planos G1. Exterior general P1 I1. Interior general P2 E1. Riostras P3 E2. Pórtico A P4 E3. Pórtico B P5 C1. Cimentación P6

NOTA: Se adjunta un modelo de Sketch Up para la consulta del patrón textil en 3D

Estudio y Cálculo de Cubierta de Membrana para Aplicación a Hangar de Aviación Comercial | 1

1. Introducción

1.1. Motivación

Con la creciente variabilidad y agresividad del mercado del transporte aéreo, causada en gran

medida por las aerolíneas low cost, cada vez es más necesaria la adaptabilidad y capacidad de

reacción ante cambios bruscos del mercado por parte de las aerolíneas y clientes. Tomando

estos factores como premisa, se propone la construcción de un hangar como solución para el

mantenimiento de aeronaves.

Los fenómenos cíclicos de la demanda, sobre todo en las zonas más turísticas, pueden hacer

interesante la posibilidad de ampliar los servicios de estos aeropuertos. Una forma de hacerlo

de cara a las aerolíneas puede ser dar mayor flexibilidad y facilidades por medio del

ofrecimiento de servicios de mantenimiento (Expandir las capacidades de ofrecerlos o

incluirlos desde cero en un aeropuerto más pequeño que no disponga de ellos).

Las características de un hangar para cumplir estas funciones en este entorno son

principalmente que no sea demasiado costoso y que a la vez sea rápido de construir.

1.2. Posibles objetivos (o clientes)

Un claro objetivo de este producto pueden ser las aerolíneas de bajo coste que exploten el

turismo de costa, más precisamente, la flota de dichas compañías. Para estudiar estas flotas,

se propone el estudio de las compañías que más operaciones de este tipo realizan a nivel

nacional, basándose en las operaciones realizadas en el Aeropuerto de Sevilla.

Los resultados son que Vueling y Ryanair son las compañías más populares en el Aeropuerto de

Sevilla, y por tanto, se deben de estudiar sus flotas.

1.2.1. Vueling

La mayor parte de la flota de Vueling se compone de aviones del modelo Airbus A-320-200, de

una envergadura de 34.1m, una longitud de 36.6m y una altura de 11.8m. También disponen

de alguna aeronave A-319-100, que es el modelo recortado de la anterior, y por tanto sus

dimensiones no son críticas para dimensionar el hangar.


1.2.2. Ryanair

Ryanair presume de la uniformidad de su flota, tratándose en su totalidad de aviones del

modelo Boeing B-737-800. Éstos aviones tienen una envergadura de 35.7m, una longitud de

39.5m y una altura de 12.5m.

1.2.3. Conclusiones para el dimensionado

La aeronave más grande de las estudiadas ha sido la empleada por Ryanair, el modelo B-737-

800. El hangar se dimensionará por tanto para dar cabida como máximo, a este tipo de avión.

Para hacer atractivo este servicio, debe de ser rápido de construir y que ofrezca flexibilidad, a

la vez que no sea demasiado costoso para el aeropuerto, es decir, algo ajustado y funcional

que pueda ofrecerse a demanda de las aerolíneas.

*Fuente de las dimensiones de las aeronaves: Wikipedia

1.3. Propuesta de estructura basada en membranas textiles tensadas

Una tipología de estructura muy interesante frente a estas especificaciones son las cubiertas

hechas de materiales textiles tensados. A continuación se exponen algunas características que

pueden hacerlas interesantes para la construcción de una cubierta de un hangar.

1.3.1. Ventajas

Ligereza: Son estructuras muy ligeras que pueden por lo tanto ayudar a reducir la cantidad de

material empleado en su edificación, ya que tan solo constan de una membrana y una

estructura de soporte. Las luces a cubrir son muy grandes en los hangares, así que esto puede

representar una ventaja especialmente en la cubierta.

Montaje: Puede proyectarse una estructura de soporte metálica que pueda ser montada

rápidamente, incluso desmontada en caso de que el hangar ya no sea necesario o

simplemente se quiera trasladarlo a otro lugar. Esto puede representar un punto interesante

para aeropuertos pequeños que tan solo quieran alquilar la estructura durante un tiempo

relativamente corto.

Novedoso: Estas estructuras suelen tener un aspecto poco convencional, con una apariencia

moderna con un claro componente estético.


1.3.2. Inconvenientes

Normativa: Existe poca normativa al respecto, ya que son algo relativamente nuevo en la

arquitectura.

Compañías instaladoras: Son difíciles de encontrar y suelen disponer de catálogos muy

cerrados de productos, normalmente destinados a pequeñas aplicaciones como toldos o

cubiertas para exteriores.

Dificultades para diseñar y calcular: A priori, al tratarse de un producto novedoso que aún no

se ha estandarizado del todo, es complicado su estudio para un nuevo modelo. Las membranas

textiles presentan propiedades que hacen difícil su estudio mediante programas

convencionales para arquitectura. Es necesario diseñar un modelo que recoja que la tela es un

elemento no lineal, ya que solo trabaja a tracciones y que puede presentar grandes

deformaciones y desplazamientos.

Escala: Por otro lado, también se presenta la dificultad de diseñar este tipo de estructuras para

unas dimensiones tan grandes, ya que por lo general se suelen usar para pequeñas

aplicaciones de sombrajes y toldos, o en caso de grandes superficies, suelen implicar grandes

postes que para la aplicación de un hangar son inviables por los requisitos de espacio.

1.4. Conclusiones

Parece interesante realizar un estudio basado en la realización de un proyecto constructivo a

nivel académico para buscar las ventajas e inconvenientes más concretas relativas a esta

tipología de arquitectura, así como todos aquellos detalles a tener en cuenta para posibles

futuros proyectos de ejecución de hangares que utilicen estos materiales.


2. Alcance

En este apartado se describen los objetivos a cumplir por el proyecto y el nivel de profundidad

y de detalle al que se debe de llegar para cumplir dichos objetivos.

2.1. Objetivo del proyecto

Se pretende realizar un estudio de las ventajas e inconvenientes de las estructuras de

membrana aplicadas al diseño y construcción de un hangar mediante la realización de un

proyecto constructivo a nivel académico.

Uno de los principales factores a estudiar es la posibilidad de diseñar una estructura que pueda

ser desmontada y transportada por piezas a otro lugar, aprovechando así la ligereza de las

estructuras de membrana.

Se pretende también diseñar un modelo de cálculo que pueda abordar mediante el uso del

método de los elementos finitos el cálculo de este tipo de estructuras.

Finalmente, se quieren analizar las estructuras de membranas tensadas desde el punto de

vista de viabilidad de construcción y estimar de forma aproximada el rango de costes que su

construcción a nivel estructural puede conllevar para la aplicación de un hangar que sea rápido

de poner en funcionamiento y, en caso necesario, pueda ser desmontado. Esto viene también

condicionado por la idea de las características peculiares de una estructura destinada a un

hangar dentro de este tipo de construcciones, que para grandes luces requieren de grandes

postes intermedios o aparatosos elementos externos de soporte.

2.2. Profundidad y nivel de detalle

Para abordar el estudio de forma que se cumplan los objetivos mencionados en el apartado

anterior, en este apartado se habla del nivel de detalle de los distintos puntos en los que va a

consistir el proyecto.

Principalmente, lo que más importancia tiene es el cálculo estructural, por lo que el modelo de

elementos finitos se realizará con el mayor detalle posible para estudiar el comportamiento de

tanto la membrana tensada, como de la estructura de soporte que deberá resistir los esfuerzos

que ésta le transmita.

Para lograr esto, se propone un modelo para el elemento textil aislado para el estudio de su

comportamiento y por otro lado, un modelo completo en el que se integren los elementos de

tela con una estructura de acero. El modelo completo recogerá los elementos tipo barra,

estudiando sus secciones desde los puntos de vista de plastificación y pandeo, atendiendo a la

normativa del código técnico de la edificación, integrando también algunos de los conceptos


que se recogen en "Guia Europea de Diseño de las Estructuras Superficiales Tensadas",

nombrada como (1), única referencia fiable encontrada de cara al diseño de estas estructuras.

El nivel de detalle del análisis estructural es el suficiente para estudiar el comportamiento de

los elementos estructurales, no se estudian por tanto detalles como las piezas de unión y

refuerzos en los nudos, de los cuales, tan solo se mencionará el tipo de unión de forma

justificada, dado el ámbito académico de este diseño.

También se han recogido algunos datos geotécnicos del Plan Director del Aeropuerto de

Sevilla, expuestos en el apartado de cimentación, ya que ésta forma parte de los elementos

estructurales. Se toma como ejemplo de posible emplazamiento, el Aeropuerto de Sevilla para

al menos disponer de una referencia respecto de la que diseñar. En concreto, los datos se

encuentran en la Tabla 17, página 71.

Para abordar las ventajas e inconvenientes fuera ya del ámbito meramente estructural, se

estudiarán los distintos subsistemas de forma resumida que se suelen instalar en hangares,

tales como sistemas de protección de incendios, iluminación, climatización, abastecimiento

eléctrico, fontanería y drenaje de aguas tanto pluviales como residuales.

Se pondrá un ligero énfasis en aquellos sistemas que de forma más obvia se vean afectados

por el hecho de que la cubierta no es convencional, de este modo se podrá analizar qué

elementos tienen que ser remodelados o adaptados a los nuevos requerimientos y

condiciones.

Dado que se trata de un hangar, también se revisarán algunas normativas de la Parte 145 de

EASA, donde se recogen algunas consideraciones a la hora de la construcción de hangares. Los

pavimentos quedan excluidos del estudio, ya que son algo que no será modificado por el

hecho de que se cambie la cubierta, además, dependerán en gran medida del lugar en el cual

se realice la instalación, la cual queda sin concretar al tratarse de una estructura desmontable.

En cada caso de montaje, sería necesario un estudio geotécnico de la zona y un estudio de los

requisitos del usuario final, todo ello entraría dentro de un proyecto de ejecución

particularizado. También dependerá el tema de señalización, el cual no se estudiará en detalle,

ya que también dependerá del usuario final y del entorno en el que se instale el hangar de

forma provisional o permanente.


3. Objeto del proyecto y solución adoptada

En este apartado se da una descripción general de la solución a la que se ha llegado después

del estudio del proyecto de forma general, para así concretar las características y la

justificación de las decisiones de diseño adoptadas.

3.1. Solución de cubierta textil

Se ha decidido que la cubierta consistirá en la unión de varios elementos tensados tipo

hiperboloide dentro de un marco rectangular, de este modo, se permite un cierto carácter

modular. En caso de, por ejemplo, necesitarse ampliar o reducir la longitud del hangar, tan

solo serían necesarios elementos adicionales o retirar los mismos.

La estructura de soporte consistirá en barras de acero tubular, unidas mediante piezas

auxiliares y tornillos para que la estructura tenga la capacidad de ser desmontada. Los detalles

y la justificación de las decisiones concretas de diseño de la estructura de soporte se dan en el

apartado de descripción de la obra correspondiente a la estructura.

La forma general será la de una cubierta a dos aguas, pero localmente estará compuesta por

los elementos mencionados, dando un cierto aspecto de crestas y valles a la estructura. se

expone a continuación una imagen orientativa realizada en Sketch Up:


Ilustración 1: Vista general de la cubierta

Se pueden apreciar las dimensiones generales, las cuales se han hecho pensando en el tamaño

de la aeronave limitante (B737-800). Se han añadido pasillos de seguridad a cada lado y en el

fondo del aparcamiento de 5 m de anchura, destinados a proporcionar margen a la hora de

maniobrar la aeronave y la facilidad de circulación de vehículos auxiliares tales como

remolcadoras o carretillas elevadoras. La última sección del hangar, de 10 metros,

correspondientes a un elemento textil en anchura, se destinan a usos técnicos y oficinas. Esta

zona adicional, de 10 metros de ancho y 46 de largo puede ser destinada a labores como

talleres para piezas más pequeñas, almacenes y oficinas.

Todo ello da las dimensiones que se aprecian en la ilustración de 46 metros de anchura, 60

metros de longitud y una altura máxima en las cimas de la cubierta de 20 metros. Se asegura

una altura de 15 metros en el centro para la entrada de la cola del avión.

3.2. Solución para cerramientos

3.2.1. Paredes prefabricadas

Para ayudar en la instalación de los subsistemas tales como el abastecimiento de aire

comprimido, cableado y cualquier otro que requiera la fijación de cables o tuberías, se

proyecta que la parte baja de los cerramientos (Las áreas cuadradas) estén construidas de

muros prefabricados que aporten una superficie rígida en la cual se puedan realizar taladros

para montar los distintos elementos que se requieran para las labores de mantenimiento.


Cada sección de cerramiento estará instalada entre dos pilares principales, por lo tanto, sus

dimensiones serán de 10 metros de longitud y 6 de altura.

Otra misión secundaria de estas paredes es estética, ya que a la altura a la que trabajan los

operarios, tendrán una superficie sólida, paliando en cierta medida el hecho de transmitir un

aspecto provisional y poco cuidado.

3.2.2. Cerramientos superiores.

Para la parte superior de los cerramientos, en la ilustración son aquellas áreas perimetrales

que no están representadas mediante una superficie opaca, se propone el uso de materiales

textiles similares a los empleados en la cubierta. Estos cerramientos textiles tendrán la misión

de generar una superficie cerrada. Adicionalmente, pueden instalarse mecanismos para

extender y replegar estos elementos, de forma que puedan emplearse como ventanas para

favorecer la ventilación y la refrigeración por medios naturales.

3.3. Solución para el área técnica

Se propone que un área de 10 por 10 metros de la zona técnica sea empleada para oficinas,

servicios y zonas de personal. El resto del área técnica será considerada como un

almacenamiento, aunque puede ser empleada para cualquier otro fin. Para delimitar las zonas

se propone un muro divisorio prefabricado de una altura de 3 metros que tenga el único

propósito de señalizar la división entre el área de aparcamiento del avión y el área técnica.

3.3.1. Área de almacenamiento

La parte de la superficie destinada al almacenamiento consistirá en estanterías hasta una

altura de como máximo 5 metros. Este valor es el que se tomará para considerar la

peligrosidad del almacenaje frente a carga de fuego en el apartado de sistemas de protección

contra incendios. Se emplearán estanterías metálicas.

De acuerdo a la normativa de EASA parte 145, los artículos 145.A.25.b, c y d, y sus

correspondientes aclaraciones en las normas AMC, en general, se habla de la necesidad de un

espacio adecuado para el trabajo de mantenimiento. En el apartado B se requieren unas

oficinas adecuadas para la gestión y la organización, en el apartado C se exige un entorno de

trabajo adecuado para las tareas a desarrollar y por último, en el apartado D se exigen

instalaciones de almacenamiento seguras para los componentes, equipos, herramientas y

utillajes.


En particular, en las normas AMC se insiste en una protección eficaz contra la humedad y

fenómenos meteorológicos que puedan darse a lo largo de al menos un período de 12 meses.

También se tratan temas de almacenamiento, enfatizando que las estructuras, estanterías y

cualquier otro elemento sean resistentes y garanticen la integridad de las piezas, las cuales

irán embaladas convenientemente para prevenir la corrosión, además de garantizar un

ambiente seco que impida la condensación de agua.

3.3.2. Área de oficinas

Como ya se ha mencionado en el apartado anterior, la normativa exige que se habilite una

zona para el uso de oficinas. La zona designada como oficinas, que se proyecta dentro de un

cuadrado de 10 metros de lado, tendrá tres partes.

La primera parte son dos puestos de trabajo de oficina propiamente dichos, cada puesto

situado en un espacio cuadrado de 5 metros de lado. La segunda parte es un área de personal,

donde se dispondrá una mesa y sillas para momentos de descanso, ocupando el espacio

equivalente a un puesto de oficina. La tercera parte se trata de una instalación de servicios, en

el espacio restante cuadrado de 5 metros de lado se propone la distribución de 4 cabinas

individuales separadas por un pasillo de un metro de ancho. Cada cabina de servicios tendrá

unas medidas de 2 por 2.5 metros, y contará con un inodoro y un lavabo.


4. Descripción de la obra

En este apartado se expone tanto parte del trabajo realizado como el propio producto

estudiado en sí. Desde los modelos de cálculo hasta los resultados obtenidos y la configuración

final adoptada.

4.1. Explicación del método de cálculo

Aparte de lo expuesto en la memoria, los resultados del cálculo se ofrecen en un listado

adjunto, donde se remarcan los esfuerzos en las barras y los desplazamientos en los nudos.

También se adjuntan datos de tensiones, pero no es recomendable el uso de ese listado a

causa de su enorme tamaño y dificultades prácticas al tratarse de un numero de elementos,

resultados y casos tan elevados. También se adjuntarán los modelos del programa empleados.

El método de cálculo que se ha empleado ha sido el análisis mediante elementos finitos. Para

ello, el programa elegido ha sido SAP2000 v17.3.0. Se trata de un paquete que combina

análisis y diseño de estructuras mediante elementos finitos. Considerado por sus creadores

como el "estado del arte" en programas de modelado y diseño.

El programa en sí combina una gran herramienta de cálculo con una interfaz sencilla de usar,

integrando al mismo tiempo un gran número de normas de construcción, permitiendo una

amplísima variedad de tipos de análisis.

Los motivos fundamentales de esta elección de programa han sido los siguientes:

Una interfaz sencilla: Esto ha sido probablemente lo más decisivo a la hora de la selección, ya

que facilita tanto su uso como el tiempo necesario para dominar la herramienta lo bastante

como para poder realizar los tipos de análisis requeridos por el proyecto.

Alta integración: A pesar de ser un proyecto relativamente académico más que constructivo,

dada la singularidad de la estructura y los objetivos de los análisis, es de agradecer que se

tengan a mano una amplia variedad de normativas configurables. Además, y como valor más

importante, enlazando con la sencillez de manejo de la herramienta, el programa se encarga

de forma automática de muchas de las tareas de modelado.

Potencia de análisis: La herramienta integra análisis no lineales y estudio de pandeo global de

la estructura, dando un gran número de opciones configurables de forma sencilla. Esto ha sido

decisivo a la hora de modelar los elementos cable que componen la membrana, que son

altamente no lineales y presentan grandes desplazamientos.

Enfocado más a la construcción de edificios: La interfaz está optimizada para el análisis de

estructuras en edificaciones, por lo tanto, representa una ventaja respecto a programas de


cálculo por elementos finitos puros como Nastran-Patran para el caso que se tiene en este

proyecto, que es una estructura para la edificación de un hangar.

4.1.1. Descripción del método de cálculo del elemento tensado

El elemento tensado se trata de una membrana que solo trabaja a tracciones. Para su

modelado se han empleado elementos tipo cable formando una red. Las cargas se aplican en

los nudos de dicha red. Las cargas totales se dividen entre el número de nodos de carga y son

así repartidas de forma razonablemente uniforme.

Los cables se modelan en el modelo de elementos finitos como elementos que solo trabajan a

tracción. Una razón a favor del programa elegido es que en este se integra de forma nativa el

uso de estos elementos ya definidos en el propio programa, facilitando enormemente el

proceso de modelado.

A los cables se les asigna un valor de resistencia equivalente y luego son chequeados para

comprobar que ninguno alcanza el valor de rotura. La descripción más detallada de cómo se

modelan estas resistencias se recoge en el apartado 4.2.

Para el análisis mediante SAP2000, las opciones que se han elegido han sido:

Static: Modelo estático, no dependiente del tiempo.

Nonlinear: Modelo no lineal.

P-Delta plus large displacements: Se ha seleccionado esta opción para poder capturar al

detalle que el tipo de no linealidad del problema reside sobretodo en los grandes

desplazamientos. P-Delta es un modo más enfocado al pandeo de la estructura que no es de

demasiado interés en este caso, pero viene implementado ya dentro del modelo de grandes

desplazamientos.

Zero initial conditions: El programa permite que el cálculo se realice a partir de una situación

deformada (muy útil para casos de pandeo), pero en el caso del estudio de la membrana, esto

no es relevante, por lo que se parte de la situación inicial indeformada.

4.1.2. Descripción del método de cálculo del modelo estructural

Se ha tratado realizar el mismo análisis que en caso del elemento de membrana aislado, pero

ha sido imposible, por lo tanto, para simplificar el problema y ya que los efectos de grandes

desplazamientos se concentran en los elementos tensados que ya se han analizado, se ha

optado por relajar la condición de grandes desplazamientos.


El objetivo fundamental de este modelo es estudiar la estructura metálica. El elemento textil

tan solo cumple la función de transmitir las cargas, por lo tanto, sus desplazamientos no son

tan importantes. De todos modos, como se dispone de un modelo aparte del detalle del

elemento tensado, pueden compararse resultados y validar las hipótesis en caso de que sean

desplazamientos parecidos. Dicho todo esto, el modelo de análisis es el mismo que el anterior

salvo por lo siguiente:

P-Delta: Es un grado menos de no linealidad que el caso anterior, elegido éste por motivos

técnicos de limitación del programa con este modelo.

Buckling: Para los casos de pandeo, este es el modo que viene integrado en el programa para

su estudio. Con esta herramienta se puede analizar el pandeo global de la estructura.

Stiffness at end of nonlinear case: Para los casos de pandeo, se ha seleccionado esta opción,

enlazando así el modelo no lineal P-Delta como situación deformada inicial (En pandeo es ésta

la utilidad de los modelos P-Delta, ya que se usan para que el cálculo del pandeo se realice en

base a la matriz de rigidez obtenida para la situación ligeramente deformada).

4.2. Elemento tensado

4.2.1. Introducción

El objetivo de este estudio es el de establecer un modelo de cálculo para su uso en el

programa de elementos finitos SAP2000 en el apartado del cálculo de las propiedades

resistentes del elemento textil o tensado. Y posteriormente, la obtención de los esfuerzos y

desplazamientos.

Dadas las características tan atípicas de este elemento constructivo, más que un estudio al

detalle de cuáles son las variables del problema elástico, se pretende demostrar más bien que

es un material viable y que puede emplearse esta tipología de estructuras para el uso que se le

pretende dar como cubierta para una nave de grandes dimensiones que será empleada como

hangar para aeronaves comerciales tipo Airbus A-320 y Boeing B-737.


4.2.1.A. Arquitectura textil o tensada (Breve resumen).

Se trata de una arquitectura en la que las cargas son soportadas por la doble curvatura de una

membrana. Ya sean sinclásticas (Mantienen la forma mediante la diferencia de presiones de

los fluidos a ambos lados, ya sea simplemente aire a presión o líquidos que se pretenden

almacenar) , o anticlásticas (Mantienen la forma mediante tan solo vectores de tensión en

distintos planos), el fundamento de estas estructuras tiene cierto matiz minimalista.

En el caso que se está estudiando, se va a emplear una membrana de tipo anticlástica, ya que

el uso de la otra tipología requeriría un constante aporte de presión de aire, cosa que podría

ser más adecuada para una estructura desmontable de corta duración. Pese a la idea de que

este hangar sea fácilmente desmontable, no es en ningún caso una estructura de carácter

provisional.

La filosofía del arte minimalista es "Menos es más", y una buena idea para lograr construir

más, pero con menos materiales es hacer uso de estructuras ligeras que soporten membranas

tensadas. A priori, parece una buena opción para lograr la reducción de costes, motivo por el

cual se ha decidido realizar este proyecto.

Pese a las implicaciones artísticas que traen este tipo de estructuras, el fin de este proyecto en

concreto es meramente funcional. Una estructura ligera es lo más adecuado para actuar como

cubierta de grandes superficies cuando es un límite de diseño el hecho de no usar pilares

intermedios que la soporten. La forma será definida no bajo criterios artísticos, sino

meramente funcionales de las características del servicio que se pretende dar, que es guarecer

aeronaves comerciales de los elementos como el viento o la lluvia.

4.2.2. Estudio de la geometría de la estructura

4.2.2.A. Criterios de diseño

En este apartado se estudia en concreto la forma que adopta la cubierta para su posterior

análisis. Los criterios son los siguientes:

1- Lo fundamental es que sea posible guardar la aeronave de diseño con la que se va a

trabajar. En este caso, el B-737.

2- En base a lo anterior, será necesario que no existan pilares de apoyo de la cubierta en todo

el espacio interior.

3- Estudiar la geometría particular de las puntas de las alas y la cola para que en ningún

momento puedan rozar las paredes o la cubierta del hangar.


4- Estudiar que se disponga de curvatura doble en todos los puntos del elemento tensado para

poder así garantizar que habrá capacidad de resistencia.

5- Estudiar que no se produzcan puntos de pendiente nula o puntos de silla horizontales que

puedan dar lugar a embalsamientos de aguas de precipitaciones, causando cargas y

deformaciones inesperadas para las que no está diseñada la estructura.

6- Fomentar un entorno agradable de trabajo, en todo momento garantizando una correcta

ventilación del hangar para evitar la acumulación de aire caliente en días calurosos.

4.2.2.B. Requisitos de espacio

Para realizar esto, se plantea que en principio la aeronave cuente con pasillos por todos lados

de al menos 5 metros de anchura, para facilitar la maniobra de aparcamiento sin riesgos y

facilitar el tránsito de vehículos y personal de mantenimiento.

Se representan las dimensiones básicas de la estructura. No se trata de la geometría exacta de

la cubierta, sino más bien una indicación del espacio que la estructura debe dejar libre, dando

lugar a una apariencia de cubierta a dos aguas, de la cual se ha eliminado la mayor parte en la

ilustración para que pueda verse claramente el volumen reservado para la aeronave,

representado de forma sencilla como un prisma de las dimensiones de la aeronave en altura,

anchura y longitud.

Cabe destacar que no todo el volumen es espacio requerido por el avión, así que se han

definido dos medidas: La altura de la punta de ala con winglet, unos 6,20 metros, y la altura de

la cola, unos 12,5 metros. La altura de la cola debe caber perfectamente en el centro del

hangar. La altura de las alas con winglet se ha supuesto que están sobre la línea del pasillo de

seguridad, así que se ha tomado una línea horizontal a esa altura para definir la limitación de

las alas.

Las comprobaciones de espacio se han realizado en el programa Sketch Up, dando lugar a un

esquema simple que se ilustra a continuación. El modelo está dentro de los archivos del

proyecto para una consulta más detallada.


Ilustración 2: Requisitos de espacio

De forma más específica, el margen de altura en la punta de la cola es de 2,5 metros, mientras

que en las puntas de las alas es de 1,76 metros. Para verse con más claridad se ilustran a

continuación las dos zonas en detalle:

Ilustración 3: Requisitos de espacio, detalle del ala


Ilustración 4: Requisitos de espacio, detalle de la cola

Con este apartado quedan solucionados los puntos 1, 2 y 3 de los criterios de diseño que se

han considerado.

4.2.2.C. Geometría de la cubierta

Tras las consideraciones anteriores, la reserva de espacio para la aeronave tiene la forma de

una nave a dos aguas con una altura de 15 metros en el centro y 6 metros las paredes

laterales. Esto no es la forma de la cubierta en sí, sino un espacio dentro del cual no se debe

encontrar ningún elemento estructural que ponga en peligro la maniobra del avión en su

interior.

Dicho todo esto, se plantea una cubierta textil, cuyos puntos (en la situación indeformada)

estarán siempre a mayores o iguales alturas que las consideradas en el apartado anterior.

Los dos primeros modelos de cubierta planteados en los antecedentes del proyecto han sido

descartados por contener puntos de silla de pendiente nula donde podría iniciarse el

embalsamiento de aguas de lluvia, aparte de disponer de pendientes muy suaves en general,

entre otros problemas de diseño que dificultarían la ejecución.

Siguiendo las líneas de este estudio, se ha planteado el uso de una cubierta dividida en varios

elementos idénticos, que se colocan girando tan solo los patrones, consiguiendo así que solo

sea necesario el estudio en detalle de uno de esos elementos. Para lograr la doble curvatura se

ha optado por la solución más sencilla posible, el rectángulo alabeado.


Partiendo de la geometría definida en el apartado anterior, se elevan los puntos extremos de

los elementos de cubierta de forma alternativa, dando lugar a la geometría que se muestra a

continuación, ya mostrada anteriormente en la introducción, pero ahora justificada:

Ilustración 5: (Idem Ilustración 1)

Como puede apreciarse, toda la cubierta está por encima del volumen reservado,

representado en esta ilustración por la cara frontal de la nave, que conserva las dimensiones

de altura en el centro y en los extremos antes discutidas. Además se ha definido esta cubierta

de forma que en todos los puntos se tenga una doble curvatura, garantizando cumpliendo de

este modo el punto 4 de los criterios propuestos, para que se pueda considerar una estructura

de membrana de tipo anticlástica.

Observación para la estructura de soporte: También cabe remarcar que los elementos

estructurales que quedan son de tipo celosía, ya que se trata de triángulos que, por su

longitud, probablemente sea necesario reforzar para evitar el fallo a pandeo. Pero el refuerzo

consiste en dividir esos triángulos en otros más pequeños por medio de barras intermedias en

caso necesario. Ese estudio es parte del estudio estructural global. También se considera el uso

de tensores en el exterior del edificio, como se muestra en la figura por medio de triángulos

apoyados en la fachada, para aliviar las cargas de flexión producidas por el viento en los pilares

de soporte.

Se ha conseguido también con este modelo una superficie que en ningún momento presenta

una pendiente nula, por lo que es imposible el fenómeno de embalsamiento de agua de lluvia,

cumpliendo así también el punto 5 de los criterios propuestos.


Para el cumplimiento del punto 6, se propone equipar el hangar con un sistema de ventilación

situado en los vértices centrales más altos de la cubierta. Cuando el aire caliente tienda a

ascender, puede observarse que sucederá al contrario que con el agua de lluvia. Todo el aire

que tienda a ascender será canalizado hacia el centro de la nave, concretamente a los vértices

más elevados, provocando un leve efecto chimenea que fomentará su evacuación.

Dadas las características del hangar, no se aconseja el uso de calefacción o refrigeración

mecánica, ya que supondría un alto despilfarro energético por la fina tela que poco

aislamiento ofrece a la conducción térmica, por eso se empleará la ventilación natural para

tratar de regular ligeramente la temperatura en el interior.

En verano se ofrece un ambiente protegido de la luz directa del Sol, pero gracias a las

propiedades de la tela, se deja pasar una pequeña porción de la radiación que se usa como una

fuente de iluminación suave y uniforme. El color de la tela se proyecta blanco para reflejar la

mayor cantidad de energía radiada por el Sol y ayudar a evitar el sobrecalentamiento del

ambiente interior. Los sistemas de ventilación evacuarán a su vez el aire caliente que se

acumulará en la parte alta.

Durante el invierno, el sistema de ventilación superior se cerrará para que se produzca un

efecto invernadero en el interior, ayudando a calentar el entorno en los días más fríos.

Aparte, el área destinada a oficinas dispondrá de su propio sistema de acondicionamiento

mecánico, ya que es una zona pequeña que puede ser fácilmente aislada por medios

convencionales.

4.2.2.D. Geometría del elemento textil

En la siguiente ilustración se muestra la geometría en detalle del elemento de cálculo formado

por una malla de hilos. Los hilos se han obtenido uniendo puntos pertenecientes a la malla de

la superficie generada por el complemento "Soap skin & Bubble" instalado en el programa

Sketch Up.

El rectángulo oscuro es el área sobre el suelo que está cubierta por un elemento, midiendo

esta área 10 m de anchura y 23 m de longitud. El rectángulo de color más claro representa el

plano inclinado perteneciente al límite de la reserva de espacio para la aeronave, y bajo esta

restricción no se puede colocar ningún elemento estructural. Puede apreciarse también que se

ha elegido una elevación de 5 m de cada vértice respecto del plano del rectángulo inclinado.


Ilustración 6: Geometría del elemento textil aislado

Observaciones para la estructura: Se aprecia que las líneas del borde del elemento textil y las

del límite de espacio forman triángulos con bastante inercia en zonas alternas. Con ésta

geometría se facilita el uso de una estructura triangulada o celosía, las cuales suelen aportar

una gran eficiencia entre masa de material empleado en su construcción y capacidad portante.

La gran longitud de las barras denota la necesidad de añadir elementos intermedios,

generando pórticos en celosías para tratar de impedir los fenómenos de pandeo.

4.2.3. Estudio del material y modelo resistente

En este apartado se estudia cómo se modela el problema físico y el material que se define para

simular la tela. A través de una malla de elementos cable hechos de un material de similares

resistencias a la tracción y módulo elástico que las fibras de la tela.

El material elegido es una lámina de tejido de poliéster con recubrimiento de PVC de tipo III.

Utilizada en este caso por ser una de las más comunes.

4.2.3.A. Modelado del material


Como ya se ha mencionado en el apartado anterior, para modelar las capacidades resistentes

de la tela se emplea una malla de elementos tipo hilo o cable, que solo trabajan a tracción. Se

toma un área para la sección trama y otra para la sección urdimbre, siendo ambos tipos de

elementos cables de sección circular. Los hilos del modelo (ilustración 5) se encuentran en

ángulos aproximadamente rectos, con lo que parece razonable emplear una dirección como la

trama y otra como la urdimbre.

Para asignar un área determinada a cada elemento de cable se ha tenido en cuenta la longitud

de tela que representa cada hilo en la sección transversal. Es decir, conociendo que la tela

soporta a tracción unas ciertas cargas en KN/m, es decir, por unidad de longitud, se tomará la

longitud media que abarque cada hilo y se multiplicará por esta resistencia.

A continuación se muestra un esquema del concepto:

Ilustración 7: Elección de un área equivalente para los elementos tipo cable

Se ha tomado la resistencia a tracción de los hilos de poliéster. Estando ésta, según la fuente

(1) alrededor de los intervalos indicados, así también su módulo elástico:

Tabla 1: Propiedades de los hilos de poliéster

Valor mínimo Valor máximo Valor elegido

Resistencia a Tracción (Gpa) 0.97 1.17 1 Módulo elástico (Gpa) 12 15 12

La resistencia a tracción real de las fibras no es demasiado relevante para este modelo, ya que

se toma un área equivalente con la misma resistencia de la longitud de tela considerada. Es

decir, el valor de resistencia a tracción se toma del valor de la tela completa, no solo de las


fibras. Sin embargo, parece razonable que si se van a calcular resistencias, se ponga una

resistencia aproximada. Con esto en mente, la resistencia a tracción del material del que están

hechos los cables del modelo se considera un valor intermedio y a la vez que sea simple de

referir, es decir, 1 GPa.

Por otro lado, el módulo elástico define cómo se deforma la tela, así que éste sí que es un

parámetro de importancia que no se puede elegir de forma arbitraria, ya que no es lo mismo

que la flecha de la tela en un punto sea un metro o diez. Con esto en mente, viendo los

intervalos de los que se dispone, la posibilidad más desfavorable es que la deformación de la

tela sea grande, ya que de este modo tiene más probabilidades de interferir con la operación

de la aeronave. De este modo, se elige el menor módulo elástico, que es el más desfavorable

por que producirá mayores deformaciones, es decir, 12 GPa. Si con estas condiciones se puede

garantizar la seguridad, con cualquiera se podrá.

4.2.3.B. Modelado del elemento hilo

Conocido el módulo elástico y la resistencia a tracción de las fibras de poliéster modeladas,

ahora es necesario decidir qué área se le asigna a la sección de cada hilo. Como se ha explicado

antes, depende de la cantidad de tela que abarca un hilo. De forma sencilla, el procedimiento a

seguir es de tomar muestras a lo largo y ancho de la tela (urdimbre y trama) considerando la

longitud de la muestra y el número de hilos que dicha muestra corta, luego se calcula el área

de cada hilo haciendo la media de cuántos metros de tela hay en la muestra por cada hilo.

Posteriormente se comparan las muestras para ver cual es más desfavorable, y se toma ese

valor como el valor de cálculo de la resistencia de los hilos, estando así del lado de la

seguridad. Para una mayor facilidad de referencia se expone la idea en una ilustración y los

resultados en una tabla.


Ilustración 8: Muestreo para determinar la resistencia de los hilos

Se han tomado los valores más distintos en cuanto a geometría, dando lugar a 4 muestras, las

cuales son los dos lados de mayor longitud y un lado de los de menor longitud (Tienen la

misma longitud ambos, así que con uno es suficiente) y también una línea media. Una pequeña

indicación en la ilustración 7 clarifica cuales son las muestras.

Aquí se mide la longitud de la tela en metros, se multiplica por su resistencia por metro y se

divide entre el número de hilos que han cortado la muestra, obteniendo así una resistencia por

hilo media determinada.

Tabla 2: Muestreo de resistencia

Muestra Longitud (m) Número de hilos Resistencia de la tela (KN/m)

Resistencia del hilo (KN/hilo)

Urdimbre U1 23.35 8 102 297.71 Urdimbre U2 26.93 10 102 274.69 Trama T1 11.18 4 115 321.42 Trama T2 10.02 4 115 288.07

Una vez obtenidos los resultados se seleccionan las dos resistencias menores por ser más

desfavorables tanto para la trama como para la urdimbre.

Resistencia del elemento cable Urdimbre 274.96 KN/hilo

Resistencia del elemento cable Trama 288.07 KN/hilo


Ahora, considerando una resistencia a tracción de 1Gpa, se procede a calcular el área de cada

elemento.

Área del elemento cable Urdimbre Área del elemento cable Trama

4.2.4. Estudio de las cargas

En este apartado se estudia el modelado de las cargas que se aplican en el proceso del cálculo

por elementos finitos. Para ello se ha empleado el documento DBSE y DBSE-AE, especificados

en la referencia (2).

Dadas las características de la estructura, las únicas cargas que son realmente de importancia

serán las de viento. No hay sobrecargas de uso ni se prevén cargas de nieve. Por otro lado, el

peso propio de la tela es despreciable frente a las cargas de viento que se van a considerar. El

peso propio sin embargo no será despreciable más adelante en el cálculo de la estructura

completa.

4.2.4.A. Estudio de la geometría de la estructura

Dada la forma compleja de la cubierta, la geometría exacta de la misma no está recogida en la

normativa (2). Pero también se recoge, que en caso de que no sea posible encontrarla, se

proceda por analogía con aquella geometría que razonablemente sea más parecida a la que se

esté estudiando.

Por todo esto, dado que la forma básica de la estructura es la de una nave a dos aguas, se usan

los valores definidos en dicha geometría.

El valor del ángulo de pendiente es variable, así que para simplificar el modelo se toma el

ángulo medio, obtenido como la media entre los valores máximo y mínimo de la pendiente,

medida perpendicularmente desde el centro de la nave hacia la pared exterior, en su situación

indeformada. Es una estructura con grandes deformaciones y desplazamientos, pero la

hipótesis anterior de considerar una nave a dos aguas es mucho más agresiva que esta última,

entrando dentro del carácter del modelo de obtener una base con la que poder asegurar la

integridad de la estructura y no el cálculo de las variables del problema elástico en cada punto.

A continuación se expresan dichas pendientes en grados:


Pendiente MÁXIMA 31.33

Pendiente mínima 9.87

Pendiente media 20.60

La norma define varias zonas, para las cuales hay distintos coeficientes que miden la presión o

succión que ejerce el viento en dichas zonas. Como una simplificación al modelo, y al mismo

tiempo una forma de mayoración para estar del lado de la seguridad, se ha tomado el área con

el coeficiente más desfavorable y se ha aplicado a la totalidad del elemento textil. Es un caso

que no se dará en la realidad, pero que es bastante desfavorable y asegura que la tela resistirá

las tensiones en cualquier otra condición. Esta situación ha dado como resultado un valor

positivo (que es una presión) y un valor negativo (que es una succión). Cada caso es estudiado

y analizado de forma independiente.

4.2.4.B. Estudio de la presión estática del viento

La acción del viento es en general una fuerza perpendicular a toda superficie expuesta al

mismo. Dicha fuerza puede modelarse, según la normativa (2) como una presión estática

siguiendo la siguiente fórmula, siendo los valores numéricos aquellos que se han calculado a

partir de la particularización de las ecuaciones al caso que se está estudiando:

Donde:

Siendo delta la densidad del aire (Se toman 1.25 kg/m3 a nivel del mar) y Vb el valor básico de

la velocidad del viento, siendo 0.42 KN/m2 en éste caso al encontrarse la edificación en zona

A.

Donde los valores k=0.17, L(m)=0.01 y Z(m)=1 Han sido tomados de la tabla D.2 de la norma

(2), considerando terreno rural llano y sin obstáculos, que es lo más correspondiente con las

inmediaciones de un aeropuerto. Por último, z=20 es la altura del hangar en metros.

Considerando la geometría supuesta para el modelo de viento de nave a dos aguas con una

pendiente de 20.60 grados, se ha tenido que interpolar de nuevo en cada zona al no

encontrarse dicho valor entre los que se disponen en la tabla de la normativa (2). Finalmente,

tras la interpolación se han tomado como más desfavorables los valores máximo y mínimo,

siendo este último negativo, indicando por tanto que se trata de una succión.


Coeficiente de presión Máximo 0.39

Coeficiente de presión mínimo -1.34

Finalmente, para estos dos coeficientes, se ha calculado el valor de la presión estática,

resultados que se exponen a continuación:

Presión estática 0.525 KN/m2

Succión estática -1.805 KN/m2

4.2.4.C. Aplicación de las cargas de viento al modelo de elementos finitos

Para realizar la aplicación de la carga de una forma lo más sencilla posible y a la vez

representando una carga lo más uniforme posible, se ha considerado aplicar cargas puntuales

en todos los nudos que se generan en la red de la tela, o dicho de otro modo, en todo aquel

punto que converjan varios elementos cable.

Para que la distribución sea más uniforme se han seleccionado cuidadosamente aquellos

nodos que por su disposición o proximidad a los bordes no tiene sentido considerarlos como

un nudo en el que aplicar las cargas, ya que se estaría aplicando una carga puntual demasiado

cerca, o directamente sobre el borde en el cual va montada la tela, y dichas cargas estarían

siendo aplicadas directamente sobre los apoyos de la tela. Además, dichos nodos no

recogerían una distribución razonablemente uniforme, ya que al estar en los bordes, tan solo

representarían la mitad del área de tela que representan los nodos interiores.

En resumen, se definen los nodos de carga interiores como aquellos que están lo bastante

alejados de los bordes, resultando en la exclusión de todos los nodos que están sobre los

bordes y dos más por proximidad. El modelo queda con 36 nodos de carga, donde se aplican

las fuerzas sobre la tela.

El área total de un elemento de tela es de 257.04 m2, que multiplicando por la carga en cada

metro cuadrado y dividiendo por el número de nodos se obtiene la carga puntual aplicada.

Tabla 3: Estimación de cargas del elemento aislado

Cp, Coeficiente de presión a causa de la forma

qe (KN/m2), Presión estática del viento

Qe (KN), Carga total en cada elemento de tela

qn (KN), Carga aplicada en cada nodo

0.39 0.525 134.95 3.75

-1.34 -1.805 -463.96 -12.89


Como se trata de un cálculo intermedio de prueba para el elemento de membrana aislado, no

se han aplicado los coeficientes de mayoración exigidos por el código técnico para el edificio

completo, ya que es un ensayo aislado de una de las partes.

4.2.4.D. Cargas de pretensado

Desde el principio se está trabajando con arquitectura textil, técnicamente más conocida como

"arquitectura tensada", y es por eso por lo que se deben de estudiar las cargas que se van a

aplicar para el pretensado del elemento textil. Primero es necesario discutir las

particularidades del elemento con el que se está trabajando. Es un elemento relativamente

extenso y las dos prioridades que se tienen son las siguientes:

La primera consiste en que no se produzcan deformaciones lo bastante grandes como para

que interfieran con el correcto funcionamiento de la estructura como hangar para los aviones,

es decir, que las deformaciones no hagan que el elemento textil pueda entrar en contacto con

la aeronave almacenada. Para ello, haciendo referencia al apartado 2.2 (Requisitos de Espacio)

de este mismo documento, puede apreciarse que el desplazamiento que produciría el

incumplimiento de esta condición sería de aproximadamente 1,76 metros en la dirección Z

negativa, es decir, hacia abajo.

La segunda condición, la más obvia de todas, es garantizar la integridad de la tela. Para ello se

analizará a posteriori la fuerza a tracción que cada elemento cable está soportando y se

buscará si alguno de dichos elementos ha sobrepasado la fuerza nominal que se definió para

ellos en el apartado 3.2 (Modelado del Elemento Hilo).

Para favorecer lo máximo posible a la integridad estructural de la tela, se ha decidido adoptar

la condición de pretensado más bajo posible dentro de los estándares de la guía (1). Por ello, el

valor concreto es el definido como pretensado mínimo para PVC tipo III: 1,30 KN/m.

La idea de pretensado mínimo hace que la estructura textil esté menos tensionada, ya que la

tensión de la estructura descargada de acciones externas es menor. Pero la desventaja es que

menor tensión de pretensado implica una mayor deformación cuando se apliquen las cargas

externas. Con este razonamiento, se plantea que si se cumplen las condiciones de

desplazamientos, ésta será la situación más óptima a la hora de soportar cargas externas, es

decir, la tela estará menos exigida y por tanto tendrá más durabilidad en teoría, y será más

segura en cuanto a resistencia general, además de transmitir menores cargas a la estructura de

soporte.

Con un razonamiento similar al empleado en el apartado 3.2, se pasa a deducir cuánta tensión

por hilo de cada tipo será necesaria para reproducir este estado tensional. Se define la longitud

equivalente como aquella longitud transversal al hilo que dicho hilo representa en cuando a

capacidad resistente se refiere. Dicha variable se calcula como la longitud de un segmento

dividido por el número de hilos que lo cortan. Los valores de ésta variable, así como los

resultados del pretensado por temperatura se muestran en la siguiente tabla:


Tabla 4: Estudio del pretensado

Carga de pretensado nominal (KN/m)

Longitud equivalente (m)

Carga de pretensado por hilo (KN)

Incremento de temperatura del modelo (ºC)

Trama 1.30 2.505 3.256 -9.45 Urdimbre 1.30 2.693 3.501 -10.63

El coeficiente de expansión térmica del material se ha definido por conveniencia como α=1

exp-4 (1/ºC). No está basado en nada específico, simplemente es un valor para modelar el

pretensado de forma sencilla.

Finalmente, para calcular la temperatura de trama y urdimbre se ha realizado un proceso

iterativo. Se ha supuesto un incremento de temperatura y se ha realizado un análisis de

elementos finitos para hallar las tensiones producidas. Posteriormente, suponiendo un modelo

aproximadamente lineal, se ha realizado una regla de tres para hallar en cada caso una

aproximación de la nueva temperatura para producir las tensiones impuestas.

Dada la naturaleza no lineal de la estructura, el resultado obtenido ha sido contrastado para

comprobar si las no linealidades han tenido un peso importante, dando lugar al siguiente

resultado del estado tensional, obtenido mediante cálculo por elementos finitos:

Ilustración 9: Pretensado de la trama


Ilustración 10: Pretensado de la urdimbre

En las ilustraciones 8 y 9 se muestran resaltados en rojo los elementos de los cuales se muestra

a su izquierda la ventana de detalles de las fuerzas soportadas para la trama y la urdimbre

respectivamente.

En dichas ilustraciones puede observarse que los valores de fuerza son de 3.27 KN para la

trama y de 3.51 KN para la urdimbre. Se trata de dos valores tomados de dos elementos

cualquiera para expresar el resultado obtenido. En el programa, si se seleccionan los distintos

elementos se puede comprobar que ninguno está por debajo de la tensión mínima que se ha

definido para los dos tipos de elemento. además, todos los elementos se mueven en un

entorno muy cercano al valor nominal definido en la tabla (Los elementos mostrados no han

sido seleccionados por su proximidad al valor nominal, y el resto de elementos se mueven en

tolerancias similares de error.)

Por todo esto, se ha llegado a la conclusión de que los valores de temperatura adoptados tras

la primera iteración son lo bastante cercanos como para adoptarlos como solución al problema

de pretensado.

4.2.5. Resultados y conclusiones

En este apartado se expresan los resultados más relevantes del análisis, así como algunas

figuras para ilustrar dichos resultados. Finalmente se extraen las conclusiones pertinentes al

respecto.

Se plantean fundamentalmente dos casos. Uno para cada condición de viento, como ya se ha

estudiado y razonado en el apartado anterior. El objetivo fundamental del estudio es hallar un

valor aproximado de modo que con unos ciertos coeficientes de seguridad se pueda garantizar

que la estructura cumple sus funciones fundamentales.


El modelado en el programa se ha realizado mediante los elementos cable que se han

discutido anteriormente, las condiciones de contorno son apoyos simples, que restringen los

desplazamientos pero no los giros en todo el borde de la red. Cada intersección de hilos llega a

un apoyo para simular las condiciones con las que está sujeta la tela.

Como no se ha modelado peso propio en forma de masa del material, una de las formas de

comprobar que no ha habido problemas con la simulación es comprobar que los cables que

comienzan y terminan en apoyos (los cables que definen el borde de la tela) no están

cargados.

Los criterios que se tienen cuenta son los tratados en el apartado 4.2.4.D (Cargas de

Pretensado):

El primer criterio por orden de importancia es evitar que se sobrepasen las tracciones de

diseño en los elementos cable.

El segundo criterio es que no se sobrepase en ningún punto un desplazamiento superior a 1.75

metros. Aunque parece un criterio bastante poco restrictivo cabe recordar que se está

estudiando una estructura de grandes dimensiones que presenta grandes desplazamientos, y

no sería de extrañar que dichos desplazamientos pudieran llegar al orden de los metros.

Aunque 1.75 metros sería el punto más restrictivo, establecerlo como límite para todos los

puntos es estar del lado de la seguridad.

Una vez discutidos los criterios se pasa al análisis de los dos casos que se van a considerar.

4.2.5.A. Succión en todo el elemento

Se trata del caso más restrictivo en principio por tener el coeficiente de presión de mayor valor

absoluto. Para este estudio se ha considerado la acción de las cargas de pretensado y la acción

de las cargas de viento únicamente. No se ha modelado el peso propio de la estructura, ya que

tan solo se está considerando la tela, y la magnitud de su peso (aproximadamente 1.4 kg por

metro cuadrado, equivalente a un orden de magnitud de decenas de Newton) es despreciable

frente a las cargas de viento, que son del orden del Kilo Newton. Sin embargo cabe destacar

que se está estudiando un modelo incompleto para ayudar a la comprensión global del

problema, las cargas de peso si se estudian cuando se calcule la seguridad de la estructura

general, dado que contiene elementos de acero.

El resultado en tensiones se ilustra en la siguiente figura:


Ilustración 11: Estado tensional del elemento ante cargas de succión

Pese a que la perspectiva distorsiona la magnitud del gráfico representado, cabe destacar que

efectivamente las tensiones mayores se dan en la dirección en la que se ha dispuesto la trama.

La decisión de la colocación de la trama en la dirección correcta se realizó por prueba y error,

repitiendo el análisis para cada configuración y adoptando la más favorable. A pesar de que el

textil tiene una resistencia teórica casi idéntica a tracción en las direcciones de trama y

urdimbre (ver en la guía (1) los valores correspondientes a un tejido de poliéster con

recubrimiento de PVC, tipo III), los cortes y uniones se realizan preferentemente en la

dirección paralela a la trama, y por tanto, las líneas de unión están menos exigidas si las

tensiones dominantes van en la dirección de la trama.

Finalmente se detallan en las siguientes ilustraciones los elementos cable más desfavorables

en cuanto a tensiones se refiere.


Ilustración 12: Detalle de los esfuerzos de la trama en el caso de succión

En esta ilustración puede observarse el estado tensional del elemento tipo trama que ha

resultado estar más cargado (en este caso sí se ha seleccionado el elemento cuidadosamente

comprobando el modelo). El programa muestra una tensión de 79.33 KN, lo cual está bastante

por debajo de la tensión de rotura nominal.

Ilustración 13: Detalles de los esfuerzos de la urdimbre en el caso de succión

Haciendo una comprobación análoga para todos los elementos tipo urdimbre se encuentra

que el más desfavorable se encuentra en una zona cercana al borde, donde los cables no se

distribuyen del todo uniformemente. Resulta que este cable en concreto es el más cargado, lo

cual es bastante probable que sea por culpa de la propia malla con la que está definida el

modelo. Aún así, se trata de 42.70 KN, muy por debajo del esfuerzo de rotura nominal.


El incremento de tensión en este elemento respecto del resto del tipo urdimbre (que rondan

los 20 o 30 KN) hace sospechar que es posible que se trate del error numérico causado por la

malla. De todos modos, se está muy lejos del esfuerzo de rotura, y seleccionar este valor

particularmente alto tiene también sentido dentro del carácter del análisis, quedando del lado

de la seguridad. Tampoco hay ningún elemento extraño en la geometría del objeto que se

pretende modelar que requiera un análisis más detallado en esta zona.

Ilustración 14: Deformaciones ante el caso de carga de succión

Finalmente, se representa la estructura deformada que se ha obtenido. Cuidadosamente

buscando el punto de mayores desplazamientos verticales, en la ilustración marcados como

U3. Puede apreciarse que se trata de 0.7741 metros hacia arriba, con lo que cumpliría la

condición de desplazamientos propuesta.

Una vez revisados los desplazamientos cabe destacar la gran magnitud de los mismos,

verificando las hipótesis realizadas acerca de que estos desplazamientos se producirían. Tal

vez, en cuanto al uso de la estructura puedan parecer un tanto exageradas estas

deformaciones, pero también cabe destacar que el análisis ha considerado el coeficiente de

presiones más desfavorable (el cual, según la normativa (2) tan solo se daría en unos pequeños

bordes) para todo el elemento como forma de garantizar que de ningún modo esta parte

pueda fallar.


4.2.5.B. Presión en todo el elemento

En principio, el caso en sí parece poco restrictivo, por que el valor del coeficiente de presiones

es significativamente más bajo. Sin embargo, al tratarse de una presión, los desplazamientos

verticales serán hacia abajo, y aunque es poco probable que estos desplazamientos lleguen a

causar problemas (es previsible que sean de menor magnitud que en el anterior caso) se ha

incluido el caso de carga en el análisis. Una vez más, el caso consisten en las cargas de

pretensado y en las cargas de viento. En este caso, las cargas son de presión.

Ilustración 15:Estado tensional del elemento ante cargas de presión

Ilustración 16: Detalle de los esfuerzos de la trama en el caso de presión


Puede simplemente comprobarse que el elemento más desfavorable se encuentra con 34.15

KN de esfuerzo, menos exigido que en el caso anterior.

Ilustración 17:Detalle de los esfuerzos de la urdimbre en el caso de presión

Puede verse que el elemento es el simétrico del considerado en el análisis anterior. Ya se

discutió en su momento las posibles irregularidades numéricas. De todos modos, cabe

destacar que la carga, 18.16 KN está muy por debajo de la de rotura.

Ilustración 18:Deformaciones ante el caso de carga de presión


Finalmente, los desplazamientos son (como era previsible) de menor magnitud, aunque al ser

negativos si pueden ser más restrictivos que en el caso anterior. De todos modos, puede

apreciarse que el nudo más desfavorable tiene como desplazamiento vertical (U3), -0.4992

metros, lo cual da un amplio margen hasta los 1.75 metros tomados como límite.

4.2.5.C. Resumen y conclusiones

Para concluir el estudio, se recopilan en este apartado los resultados obtenidos del cálculo con

elementos finitos para así poder extraer conclusiones que puedan ayudar al estudio global de

la estructura.

Tabla 5: Comparación de esfuerzos trama / urdimbre

Esfuerzos máximos (KN)

Límite de esfuerzos (KN)

Porcentaje de la capacidad resistente

Desplazamiento vertical máximo de un punto (m)

Succión/Trama 79.33 288.07 27.54% 0.7741 Succión/Urdimbre 42.70 274.69 15.54% --- Presión/Trama 34.15 288.07 11.85% -0.4992 Presión/Urdimbre 18.16 274.69 6.61% ---

Donde el porcentaje es una comparación entre la carga máxima en el elemento más

desfavorable y la carga que produciría la rotura teórica de la tela a tracción. Puede apreciarse

que el porcentaje es muy bajo, dando un amplio margen de seguridad.

Podría decirse que las capacidades resistentes de la tela están sobredimensionadas, y por

tanto sería posible emplear un material de peor calidad. Sin embargo, dada la peculiaridad de

estos materiales, no siempre un material más delgado o con menor resistencia implica una

bajada de precios. El material se ha elegido en base a ser uno de los más comunes empleados

(y por tanto previsiblemente más fácil de encontrar y a menor precio) y por estar dentro de un

tipo considerado como de menor coste dentro de la guía (1). Se trata de un tejido de poliéster

con recubrimiento de PVC de tipo III.

4.3. Modelo estructural


Este informe recopila el estudio del cálculo estructural del hangar como un sistema ya

completo, integrando estructura metálica y tela. Se pretende calcular, de forma aproximada, el

comportamiento de la estructura global, una vez realizado el estudio particular del elemento

textil por separado y aislado del resto del problema.


Se puede afirmar casi con toda seguridad, que el elemento textil apenas está exigido en lo que

a resistencia mecánica del mismo se refiere. A pesar de ello, se ha optado por mantener este

elemento y no buscar uno más débil por los motivos que ya en su estudio se detallaron. Ahora

se estudian las interacciones de dicho elemento con una estructura metálica de soporte.

4.3.1.A. Objetivos, justificación y criterios de diseño de la estructura.

La función principal de esta estructura es la de disponer de un diseño de hangar que sea

sencillo y rápido de construir, que de servicios similares o casi similares a los de un hangar

convencional y al mismo tiempo que sea en cierta medida desmontable. Se pretende que no

sea una estructura de carácter provisional, pero que en un momento dado, si no es necesaria,

pueda ser desmontada y transportada a otro lugar donde exista la necesidad de la misma.

Las estructuras de arquitectura tensada tienen como ventaja fundamental su ligereza. Por

tanto, para seguir en esta misma línea y explotar al máximo esta ventaja, la estructura de

soporte debe de ser ligera. Las estructuras que más eficiencia presentan en términos de

resistencia frente a masa de material empleado son las estructuras tipo celosía.

Las cargas que deberá de soportar la estructura se transmiten a través de la tela a las barras

que delimitan los elementos textiles, y estas cargas producirán flexiones. La cargas de flexión,

en las zonas donde las barras se encuentren a compresión favorecerán el pandeo, que se

producirá preferentemente en el eje de inercia más débil de la sección de la barra, según la

fórmula de Euler.

Donde (αL) es la longitud de pandeo, que depende de las condiciones de contorno.

4.3.1.B. Consideraciones al diseño.

Se necesitan barras con buenas propiedades de inercia en todas direcciones, con una sección

sencilla para que sean fáciles de atornillar y al mismo tiempo ligeras. Con todo esto en mente,

se propone el uso de dos modelos de barras tubulares para el diseño, de este modo se pueden

reforzar las partes más exigidas, manteniendo un alto grado de estandarización, que favorece

la facilidad de montaje y reduce el número de piezas distintas que son necesarias,

repercutiendo al final en un menor coste.


4.3.2. Predimensionado de Pórticos.

Como ya se ha visto en el estudio del elemento textil, es necesario diseñar dos tipos de pórtico

distintos para que al situarlos de forma alterna, se genere la geometría de la cubierta tensada

que se desea.

Para la generación de la estructura se ha usado el criterio de tomar inicialmente las barras

formando un triángulo que cubre la distancia hasta el centro del hangar, para luego ir

fragmentándolo en triángulos más pequeños, dividiendo sucesivamente las barras por la

mitad, obteniendo los dos pórticos que se muestran a continuación.

Los puntos verdes representan los arriostramientos de la estructura, que vendrán dados por

barras perpendiculares al plano que se muestra en las ilustraciones, y que conectarán los

distintos pórticos. El pilar principal (el vertical) se considera empotrado en la cimentación,

mientras que el refuerzo se considera simplemente apoyado.

Ilustración 19: Pórtico A

El pórtico A proporciona el punto más elevado en el centro del hangar, elevando así ese punto

de la tela. La resistencia de este pórtico viene dada por la gran inercia que dispone en el

centro, sin embargo, los puntos más débiles son los extremos. Para favorecer una transmisión

de esfuerzos más suave se han dispuesto refuerzos para que el pilar principal no trabaje

demasiado a flexión.


Ilustración 20: Pórtico B

El pórtico B dispone de una gran inercia en los extremos, pero un punto bastante débil en el

centro. Se han dispuesto refuerzos análogos a los del pórtico A, adaptados a esta nueva

geometría.

La estructura global estará diseñada alternando pórticos de cada tipo, de modo que los puntos

más débiles de cada uno serán compensados por los dos pórticos contiguos, ya que estarán

arriostrados entre ellos.

El material empleado en las barras se ha considerado como acero A992Fy50, implementado ya

en el propio programa por defecto.

Nota importante: El predimensionado se trata de un estudio preliminar, previo al diseño

definitivo, por lo que se esperan modificaciones posteriores al diseño de los pórticos, en base

al estudio completo de la estructura. De hecho, incluso algunas barras son añadidas más

adelante para reforzar ciertos puntos. La importancia de este estudio es únicamente

proporcionar un punto de partida al diseño, que se basa en la prueba y error hasta obtener

una solución viable.

4.3.2.A. Definición de cargas

Es preciso modelar varios casos de cargas para hacer algunas comprobaciones a los pórticos.

Estos casos de carga no son los reales, pero son aproximados y de un orden de magnitud

parecido, de modo que el resultado del análisis y posterior dimensionado pueda proporcionar

un punto de partida cualitativo tal que, en el análisis global solo se tengan que realizar

pequeñas modificaciones en el peor de los casos para obtener un diseño funcional.

Para las cargas de peso propio se han empleado funciones del propio programa que

proporcionan un patrón de carga equivalente al peso propio de la estructura. Para el viento se

han empleado los procedimientos del estudio anterior, basándose en la normativa (2). Se han

tomado para cada lado de la cubierta, las zonas dominantes por ser las más extensas (H e I) y


se han aplicado a cada mitad de la cubierta, ya que las demás zonas son demasiado pequeñas

como para suponer una gran diferencia y darían mucha complejidad al modelo. Aparte, la

cubierta no se corresponde exactamente a una nave a dos aguas, se ha actuado por analogía,

así que parece razonable aplicar el valor dominante y no ir al detalle, ya que el detalle de la

nave a dos aguas es distinto del detalle de esta cubierta. Para una mayor comprensión de estas

cargas sería necesario un túnel de viento y un modelo a escala.

Para modelar la fuerza transmitida a las barras se ha supuesto una fuerza distribuida de forma

uniforme, perpendicular al nervio superior del pórtico, equivalente a la fuerza ejercida por 10

metros de longitud de la cubierta en dirección transversal a los pórticos, ya que estos se

encuentran espaciados por 10 metros.

Dicho de otro modo, se ha calculado la fuerza ejercida por la presión estática del viento en un

metro cuadrado y se ha multiplicado por 10 para hallar la fuerza aplicada por metro de barra.

Casos de carga: Los cálculos de presión estática y posterior multiplicación por 10 metros de

longitud han dado los resultados que se recogen a continuación:

Tabla 6: Casos de presión del viento

Caso de Carga Sección Derecha (KN/m) Sección Izquierda (KN/m)

Viento lateral 1 -3.50 -5.39 Viento lateral 2 3.64 -5.39 Viento frontal -9.02 -9.02 Peso propio -- --

En esta tabla se muestran los tres casos de viento que se van a considerar, a los cuales se les

ha añadido en el cálculo el peso propio de la estructura proporcionado por el programa SAP

2000. Aparte, se ha añadido el caso de solo peso propio. Como la mayoría de las acciones de

viento son de succión, contrarrestarán en cierta medida a las cargas de peso, por lo tanto, y

como simple comprobación, se ha añadido el caso en concreto.

4.3.2.B.Resultados a plastificación

En este apartado se ilustra el cálculo del margen de seguridad de la estructura frente a

fenómenos de plastificación del material. Para ello se emplea el criterio de Von Mises,

buscando el punto más desfavorable de la estructura y comparando su tensión equivalente de

Von Mises con la tensión nominal de plastificación del material de construcción que se está

empleando. Particularmente se trata del acero normalizado A992 Fy50 que ya se encuentra

predefinido en el programa SAP2000. Este acero tiene una tensión de plastificación de 345000

KN/m2.

Tras el proceso iterativo de prueba y error, se ha decidido que los perfiles serán los siguientes:


Tabla 7: Secciones de las barras

Diámetro (m) Espesor (m)

Barra (elemento estandar) 0.2 0.01 Pilar (elemento reforzado) 0.25 0.02

A continuación se ilustran los resultados y se exponen en una tabla los valores más relevantes.

Se muestra, para cada caso, una figura con el estado tensional del pórtico, acompañada por

una ventana del programa donde se muestra el elemento resaltado en rojo, que es aquel que

mayor tensión equivalente presenta. Posteriormente se detalla la tensión equivalente máxima.

(Al final del apartado se incluirá una tabla que recogerá todos los valores relevantes.)

Ilustración 21: Pórtico A bajo carga de peso propio

La tensión equivalente más alta ha sido de 24746 KN/m2

Ilustración 22: Pórtico A, caso de viento lateral 1



Ilustración 23: Pórtico A, caso de viento lateral 2


Ilustración 24: Pórtico A, caso de viento frontal



Ilustración 25:Pórtico B bajo carga de peso propio


Ilustración 26: Pórtico B, caso de viento lateral 1



Ilustración 27: Pórtico B, caso de viento lateral 2

La tensión equivalente más alta ha sido de 202967 KN/m2.

Como nota adicional, es este el resultado de la tensión equivalente más alta a efectos de hallar

el margen de seguridad de la estructura frente a plastificación, y aún está relativamente lejos

de la plastificación.

Ilustración 28: Pórtico B, caso de viento frontal


A continuación se muestra una tabla con el resumen de los resultados obtenidos, así como un

valor en porcentaje que indica qué tanto porciento representan las tensiones calculadas frente

a la tensión de plastificación del acero empleado, haciendo así las funciones de margen de

seguridad, donde el valor 100% indicaría la plastificación, cualquier valor menor está del lado

de la seguridad.


Tabla 8: Resultados a plastificación del predimensionado

Caso de carga Tensión equivalente de Von Mises más elevada (KN/m2)

% respecto de la tensión de plastificación del acero

Pórtico A, Peso propio 24.746 7,17 Pórtico A, Viento lateral 1 69.537 20,16 Pórtico A, Viento lateral 2 145.442 42,16 Pórtico A, Viento frontal 150.105 43,51 Pórtico B, Peso propio 76.102 22,06 Pórtico B, Viento lateral 1 93.984 27,24 Pórtico B, Viento lateral 2 202.967 58,83 Pórtico B, Viento frontal 120.858 35,03

4.3.2.C. Resultados a Pandeo

De una forma similar al estudio anterior, se pasa a realizar comprobaciones frente a pandeo.

Se busca hallar el coeficiente de pandeo F, que representa el valor por el que habría que

multiplicar las fuerzas para conseguir que la estructura pandease.

Para encontrar este valor, se usa la simulación de modos de pandeo del programa de

elementos finitos SAP2000, que muestra varios modos de pandeo y su factor. Pero el dato de

interés es el primer modo, así que es ese el que se representa, junto al valor obtenido.


Ilustración 29: Pórtico A, caso de pandeo para viento lateral 1

Ilustración 30:Pórtico A, caso de pandeo para viento lateral 2


Ilustración 31: Pórtico A, caso de pandeo para viento frontal

Ilustración 32: Pórtico B, caso de pandeo para viento lateral 1


Ilustración 33: Pórtico B, caso de pandeo para viento lateral 2

Ilustración 34: Pórtico B, caso de pandeo para viento frontal


A continuación se recopilan en una tabla los resultados fundamentales del análisis:

Tabla 9: Resultados a pandeo del predimensionado

Caso Factor de pandeo

Pórtico A, viento lateral 1 -22,96 Pórtico A, viento lateral 2 4,63 Pórtico A, viento frontal -3,91 Pórtico B, viento lateral 1 8,82 Pórtico B, viento lateral 2 3,87 Pórtico B, viento frontal -6,51

Lo más llamativo es que se tratan de valores altos, y esto es bueno para asegurar que la

estructura no pandeará.

Por otro lado, los valores negativos implican que para que se produzca el pandeo, deberían

invertirse las cargas. Pese a que un coeficiente negativo no implica el pandeo, dada la

variabilidad del viento y lo tosco del modelo que se ha usado para la definición de la carga,

parece razonable que estos valores negativos tengan un valor absoluto superior a uno, de

modo que aunque se inviertan las cargas (cosa que no sería de extrañar dada la compleja

geometría y su imprevisible interacción con el viento) la estructura no pandearía.

Finalmente, cabe destacar que el valor de pandeo más desfavorable ha sido de 3,87, más que

suficiente para garantizar la seguridad.

4.3.2.D. Resultados y conclusiones del predimensionado

A pesar de que los valores están lejos de la plastificación y del pandeo, se ha decidido que son

adecuados como punto de partida por dos motivos:

Primero, en el modelo tridimensional se esperan tensiones adicionales y esfuerzos de flexión

debidos a la transmisión de la carga del elemento textil.

Segundo, no se han considerado los coeficientes de seguridad impuestos por los casos de

carga según la normativa (2), que harán que la estructura esté más exigida.

La solución adoptada ha sido que el pórtico tipo A posea todas las barras del tipo estándar,

mientras que para el pórtico tipo B ha sido necesario emplear el elemento reforzado (pilar) en

ciertas zonas que se detallan en la siguiente figura. Las características de los perfiles pueden

encontrarse en la tabla del apartado "2.2. Resultados a plastificación".


Ilustración 35: Secciones elegidas para el pórtico B

4.3.3. Análisis del acero y la sección según el código técnico

En este apartado se emplea el código técnico (2) para particularizar el material y las secciones

dentro de una misma normativa. Para ello se ha empleado el documento referente a aceros

DBSE-A.

El acero empleado en el modelo es A992 Fy50, que en el código técnico corresponde con el

acero S355, el cual se va a considerar para aplicar la normativa.

4.3.3.A. Particularización del acero dentro del código técnico

En la siguiente tabla se muestran los valores de plastificación y de tensión última de rotura

para el acero S355, el cual se ha escogido por ser el más similar al acero del modelo, en función

del espesor según el código técnico.

Tabla 10: Plastificación de los aceros según el espesor y el tipo

Acero S355 Espesor<16mm 16mm<Espesor<40mm

Fy N/mm2 355 345 Fu N/mm2 470 470

Con estos valores, puede asegurarse que, dadas las secciones que se han considerado, si el

acero del modelo A992 Fy50 es capaz de resistir a plastificación, puede emplearse el acero

S355 del código técnico (2) sin problemas.


Los coeficientes de mayoración por posibles defectos de fabricación del acero son los

siguientes en cuanto a los estudios que se han realizado:

Coeficiente de mayoración frente a plastificación:

Coeficiente de mayoración frente a inestabilidad:

4.3.3.B. Particularización de la sección dentro del código técnico

Se tratan ambas de secciones tubulares, por lo tanto, en el apartado de la normativa

correspondiente se encuentran los siguientes cálculos para determinar la naturaleza de las

mismas:

Siendo "Fy" la tensión de plastificación, "d" el diámetro, "t" el espesor y "ε" el parámetro

de reducción, el valor de 50 equivale a considerar la sección plástica, la cual es la más

favorable. En la siguiente tabla se muestran los resultados:

Tabla 11: Tipo de sección admisible

Valor de d/t (a comparar con 34.056) Tipo de sección

Sección "barra" =20 Plástica Sección "pilar" =12.5 Plástica

Dado que la comprobación se ha cumplido, se tiene que ambas secciones pertenecen al grupo

de secciones de tipo plástica, es decir, pueden ser dimensionadas considerando su

comportamiento plástico.

En este proyecto, tanto para estar del lado de la seguridad como para reducir los

desplazamientos en los nudos, se ha optado por mantener el análisis elástico de la estructura

metálica.

4.3.4. Modelo propuesto

En este apartado se estudia el modelo completo para el dimensionado final de la estructura,

partiendo del apartado anterior de predimensionado. Para realizar esto se emplea un modelo


tridimensional que incluye los elementos tipo barra que componen los pórticos y los

elementos cable que componen el modelo de la tela.

4.3.4.A. Objetivos

Dadas los resultados de los anteriores apartados, se puede garantizar que ni los pórticos por

separado, ni los elementos textiles, estudiados ya en detalle, presentan probabilidad de fallar

por sí mismos para las cargas consideradas. A continuación se enumeran los objetivos o

razones de este análisis:

1. Integración de los elementos: Aunque no se han detectado problemas estructurales en los

elementos por separado, y disponen de altos márgenes de seguridad, es necesario ver cómo

interactúan al unirse las partes

2. Tensado de la tela, transmisión de cargas y coeficientes de seguridad: Las cargas en el

predimensionado se han supuesto en el plano vertical y se han hallado según la longitud que

hay entre pórticos, además de ser consideradas uniformes. Pero la realidad es que las cargas

se transmiten a través de la tela, la cual solo transmite tracciones, y éstas a su vez son

transmitidas en distintos ángulos y no tienen por qué ser uniformes. Adicionalmente, están las

cargas de pretensado. Además es necesario incluir los coeficientes de seguridad impuestos por

la normativa (2) directamente a las cargas modeladas sobre la membrana.

3. Fenómenos tridimensionales: Las riostras entre los pórticos no han sido analizadas

evidentemente en el modelo 2D, por lo tanto, deben de ser calculadas. También es importante

observar el comportamiento tridimensional de la estructura para ver si hay algún fenómeno

que no había quedado patente en el modelo bidimensional.

4.3.4.B. Hipótesis de simetría

Para el análisis por medio del programa de elementos finitos SAP2000 se presentan algunos

problemas relacionados sobretodo con la enorme cantidad de objetos y por tanto de

elementos que se necesitan calcular y visualizar.

El problema fundamental ha sido la enorme cantidad de elementos a la hora de visualizar y

evaluar los resultados, ya que cada vez que se cambia la vista del modelo, el programa debe

recargar todos los diagramas, representando una pequeña pausa que entorpece

enormemente el trabajo.

Para solucionar esto de algún modo, se ha optado por reducir la cantidad de objetos

analizados por medio de una hipótesis de simetría longitudinal.


Simetría Longitudinal:

El eje X representa la dirección longitudinal del hangar, mientras que el plano YZ es en el que

están contenidos los pórticos. Dado que los pórticos se repiten en la dirección Z, la longitud del

hangar de 60 metros puede verse reducida a 30 empleando un plano de simetría en el centro.

Obviamente se obtiene simetría geométrica, pero para que la simetría sea también elástica

deben de estudiarse los casos de carga y comprobar que sean también simétricos.

Caso de viento frontal: De forma cualitativa, este caso de carga estará compuesto por fuerzas

contenidas en el plano YZ, aplicadas sobre la membrana. Al no tener componente X, no

rompen la simetría.

En el caso de las cargas de viento sobre los cerramientos puede haber problemas. Estas cargas

están aplicadas sobre la fachada frontal y tienen dirección X, por lo que representan una

rotura de la simetría. Sin embargo, pese a que los resultados puedan distorsionarse

ligeramente, se ha decidido que esta carga no perturba demasiado la simetría del conjunto, ya

que las cargas dominantes serán las que se apliquen sobre la cubierta.

Caso de viento lateral: En este caso si se tiene simetría en cargas, ya que la dirección de las

fuerzas ejercidas por el viento sobre los cerramientos se aplica en la dirección Y. Las cargas

sobre la cubierta siguen cumpliendo lo dicho en el caso anterior

Propiedades del pórtico del plano de simetría:

En el mismo plano de simetría se tiene un problema. Se trata de que el plano corta el pórtico,

por tanto, si se considera como pórtico normal, se tendría el doble de la resistencia real, o por

el contrario, la mitad de las cargas, ya que la otra mitad habría sido eliminada al estar la

membrana por el otro lado del plano de simetría que no entra en el modelo. Para solucionar

esto, se ha propuesto emplear dos elementos especiales de simetría. Estos elementos son

idénticos al resto, pero se ha reducido a la mitad el espesor de las paredes, de este modo se

reduce su resistencia para simular que se está analizando un pórtico que en teoría contendría

la mitad del material.

Se podría diseñar un perfil en "C", pero eso rompería las características de los perfiles

tubulares cerrados, generando fenómenos que realmente no están sucediendo, ya que se

estaría rompiendo la simetría de los perfiles, causando una dirección preferente de pandeo,

por no mencionar que se cambiaría por completo la tipología y comportamiento general.

En conclusión, parece más razonable la solución adoptada de tan solo realizar una reducción

del espesor. Estos perfiles se denotarán con una "S" de simetría al final de su designación, de

este modo se sabe que son los perfiles reducidos y de qué elemento parten.

4.3.4.C. Modelo

A continuación se explican las soluciones que se han dado para lograr una estructura completa

resistente y razonable para la misión que debe cumplir.


1. Unión de los distintos pórticos por medio de riostras: Para seguir con la idea de que la

estructura debe ser construida con elementos lo más altamente estandarizados, se plantea

fabricar las riostras con el elemento no reforzado o "barra". Dichos elementos se dispondrán

uniendo todos los puntos bajos de intersección de varias barras de los pórticos, además de las

barras que son necesarias para darle a la tela su geometría, generando triángulos en el centro

y en los extremos de la anchura del hangar, que le darán una resistencia adicional a la

estructura. (Notar que es superior al número de puntos arriostrados en el modelo 2D, lo cual

está del lado de la seguridad, ya que aumenta la resistencia a pandeo de dichos modelos)

2. Tensión de la tela en los pórticos extremos: La tensión de la tela está autoequilibrada en la

dirección del eje Y (la dirección longitudinal del hangar) siempre y cuando la tela se extienda a

ambos lados del pórtico, pero esto no sucede con el último pórtico. Como es evidente, este

pórtico solo tiene la tracción de la tela en uno de los dos sentidos, lo cual implica que el

elemento de soporte de la tela estará sometido a una flexión lateral inesperada, la cual podría

causar problemas estructurales, además de grandes desplazamientos.

Para solucionar esto se ha propuesto que las riostras en los casos de los extremos no solo unan

los puntos paralelos inferiores entre sí, sino que también unan los puntos altos del primer

pórtico (Elemento donde se apoyará la tela) con los puntos bajos del segundo pórtico,

generando de este modo una serie de triángulos que soportarán a compresión los esfuerzos de

borde de la tela.

3. Estructura de pórticos completamente de celosía: El pórtico de tipo B tiene una zona en los

pilares que no tiene geometría de estructura articulada, por lo que se añade una barra para

solucionar esto, que a su vez ayudará a disminuir los esfuerzos de flexión en esa zona.

Finalmente, todas estas ideas se materializan en la siguiente representación, sacada

directamente del modelo del programa de elementos finitos:


Ilustración 36: Representación del modelo de elementos finitos

En color verde pálido pueden observarse los elementos estándar "barra", y en rojo, los

elementos reforzados llamados "pilar". Los elementos en gris son los cables que componen el

modelo de membrana. El pórtico del fondo está compuesto por los elementos aligerados por

la simetría.

4.3.5. Estudio de las cargas

4.3.5.A. Cargas sobre la cubierta

El procedimiento seguido es el mismo que el del predimensionado, usando los mismos valores,

pero en este caso aplicados sobre la tela. Las expresiones empleadas para modelar la presión

estática del viento están en el documento "Modelo de cálculo estructural del elemento

tensado" apartado 4.2.

Los coeficientes de presión empleados han sido los de las zonas dominantes del modelo a dos

aguas según la normativa (2).


Cp zona H, succión, caso lateral -0.26

Cp Zona H, presión, caso lateral 0.27

Cp Zona I, succión, caso lateral -0.4

Cp, caso frontal -0.67

Aplicando las expresiones mencionadas, se llega a las siguientes cargas de presión estática:

qe, zona H, succión, caso lateral -0.350 KN/m2

qe, zona H, presión, caso lateral 0.364 KN/m2

qe, zona I, succión, caso lateral -0.539 KN/m2

qe, caso frontal -0.902 KN/m2

Para aplicar la carga a la tela, se multiplica la presión por el área del elemento textil (257.04

m2) y se divide entre 36 puntos de aplicación de fuerza, dando lugar a los valores de carga que

se aplicarán directamente sobre el modelo en los puntos de intersección de la red, ya

discutidos en el documento de análisis de la tela.

Qd1 -2.50 KN

Qd2 2.60 KN

Qi -3.85 KN

Qf -6.44 KN

Donde las cargas están en el mismo orden que en el resto de tablas. La notación es

simplemente:

Qd1: Carga de viento aplicada en el ala derecha, en el caso de viento lateral 1.

Qd2: Carga de viento aplicada en el ala derecha, en el caso de viento lateral 2.

Qi: Carga de viento aplicada en el ala izquierda, tanto para el caso de viento lateral 1, como

para el de viento lateral 2.

Qf: Carga que se aplica tanto en la zona derecha como en la zona izquierda para el caso de

carga de viento frontal.

4.3.5.B. Cargas sobre los cerramientos

Adicionalmente se añaden cargas puntuales para modelar la acción del viento sobre los

cerramientos. Para ello se utiliza un Cp de 1, dado que son partes planas.

Para hallar la resultante de estas fuerzas que realmente se transmitirán a la estructura, se

considera una presión uniforme sobre toda el área. Para cada sección se considera su área y la

altura a la que se encuentra el baricentro de dicha superficie, que es donde se aplicará la

resultante local. Posteriormente se aplica equilibrio de momentos en la base del cerramiento


(Ya que se considera que estará anclado al suelo) y considerando la unión cerramiento-suelo

como una articulación (caso más desfavorable) se calcula la fuerza que sería necesaria para

mantener el sistema en equilibrio, considerando la altura a la cual se pretende aplicar la fuerza

para modelar cómo se transmiten las acciones a la estructura.

Para el caso de viento lateral no hay problemas, ya que los pórticos se extienden de forma

uniforme y tienen nudos a la altura de 6 metros, donde se aplicará la fuerza. Para el caso de

viento frontal, los nudos están a distintas alturas, pero se ha partido de una altura de 11

metros como media (donde la sección rectangular del área frontal termina y comienza la

sección triangular de la cubierta) Las cargas se han repartido de forma aproximadamente

uniforme en los nudos de las barras que recorren la parte baja del pórtico

Se podrían distribuir las cargas entre los únicos nudos que presenta el pórtico frontal a la

altura de 11 metros, pero dado que en ese pórtico irá montada la puerta del hangar, parece

razonable distribuir las cargas, ya que esos nudos son los puntos de apoyo de la puerta, que

será una persiana que se desplegará desde abajo hacia arriba por medio de tirantes que se

desacoplarán y se enrollarán en bobinas montadas en la estructura de la cubierta para dejar

paso a la aeronave.

Los resultados tras aplicar equilibrio de momentos y las consideraciones mencionadas son los

siguientes:

Tabla 12: Cargas sobre los cerramientos

Caso Carga total (KN) Número de puntos Carga por punto (KN)

Viento lateral 529.87 7 75.70

Viento frontal 480.77 9 53.42

Donde la carga total es aquella que ha salido como resultado de aplicar equilibrio de

momentos. El resto de la fuerza causada por la presión estática del viento se transmitiría al

apoyo de la cimentación. A continuación se muestra en el modelo de cálculo, los puntos

exactos donde se han aplicado estas cargas:


Ilustración 37: Aplicación de cargas adicionales para el caso de viento frontal

En esta ilustración también se pueden apreciar en detalle los elementos de refuerzo del

pórtico extremo en la dirección longitudinal, que forman triángulos para dar resistencia frente

a la falta de compensación de las tensiones de la tela.

Ilustración 38: Puntos de aplicación de la carga de viento en los cerramientos laterales


Nótese que solo hay representados 4 nodos, pese que en la tabla se indican 7. No se han

plasmado en el modelo ya que se ha aplicado simetría, y tan solo aparece la mitad del hangar

en la dirección longitudinal.

NOTA: Las ilustraciones 37 y 38 están basadas en un modelo que fue más tarde actualizado al

empleado finalmente. Algunas barras fueron modificadas y/o añadidas. Para cualquier duda,

emplear como referencia la ilustración 36 de la página 53.

4.3.5.C. Coeficientes de seguridad

Según el código técnico (2), se deben de incluir coeficientes de seguridad ϒ. Para ello se

multiplican dentro del modelo las acciones por el valor que les corresponda según el tipo y el

caso de carga. Dentro de este estudio, tan solo se tienen acciones permanentes de peso

propio, pretensado y cargas variables asociadas al viento. Dado que el peso propio y el

pretensado siempre estarán presentes, en caso de que se den las condiciones meteorológicas

para el viento, los dos tipos de carga se darán sin ningún problema al mismo tiempo, por tanto,

su coeficiente de simultaneidad es 1.

Tabla 13: Coeficientes de mayoración según el código técnico

Acción Tipo Coeficiente de seguridad

Peso propio Permanente 1.35

Pretensado Permanente 1.35

Viento Variable 1.5

Dentro del viento se engloban todas las cargas asociadas al fenómeno, incluidas aquellas sobre

la membrana y sobre los cerramientos.

El cálculo de la estructura se realiza con este incremento en las cargas, por lo tanto, al realizar

las comprobaciones, se está asegurando como mínimo estos márgenes de seguridad.

4.3.5.D. Casos de carga considerados para el análisis

Una vez estudiadas las distintas acciones por separado, en este apartado se exponen las

combinaciones o casos de carga que se han utilizado para el análisis. Se resumen en la

siguiente tabla las diferentes acciones:


Tabla 14: Resumen de las acciones consideradas

Nombre de acción Breve descripción

DEAD Peso propio de la estructura de acero DEAD Tela Peso propio de la membrana Pretensado por Tª Modelo de carga térmica para el pretensado de la membrana Vd1 Caso 1 de presiones de viento en el ala derecha de la cubierta Vd2 Caso 2 de presiones de viento en el ala derecha de la cubierta Vi Caso de presiones de viento en el ala izquierda de la cubierta Vf Caso de presiones de viento para la cubierta en caso de viento frontal VFront Plano Acciones de viento frontal en los cerramientos VLat Plano Acciones de viento lateral en los cerramientos

Una vez expuestas todas las acciones consideradas, se muestran a continuación las

combinaciones de dichas acciones:

Tabla 15: Resumen de los casos de carga

Caso de Carga Acciones

Prueba Pretensado DEAD DEAD Tela Pretensado por temperatura

VFront DEAD DEAD Tela Pretensado por temperatura Vf VFront Plano

VLat1 DEAD DEAD Tela Pretensado por temperatura Vd1 Vi VLat Plano

VLat2 DEAD DEAD Tela Pretensado por temperatura Vd2 Vi VLat Plano

VFront Pandeo *Idem que VFront* VLat1 Pandeo *Idem que VLat1* VLat2 Pandeo *Idem que VLat2*

Todas estas acciones son multiplicadas por los coeficientes de mayoración pertinentes,

expresados en el apartado anterior en la tabla 13. Los casos de pandeo son idénticos a los

casos originales en cuanto a acciones consideradas, lo que varía es el método de análisis en el

programa. Los casos de pandeo parten de la situación deformada de los casos originales

correspondientes para mejorar el análisis.


4.3.6. Estudio de las envolventes de la tensión equivalente de VM

Con este estudio se pretende realizar la comprobación resistente frente a fenómenos de

plastificación. Para ello se han estudiado las envolventes de la tensión equivalente de Von

Mises, la cual debe ser inferior a la tensión de plastificación del acero empleado ( Acero A992

Fy50, con una tensión de plastificación de 345000 KN/m2).

A continuación se ilustran los tres casos de carga estudiados, para cada uno se expone la

tensión equivalente máxima, el objeto en el cual se produce (Para facilitar una posterior

referencia en el anejo de esfuerzos) y una ilustración general para localizar la posición del

elemento así como la ilustración que muestra las envolventes de la tensión equivalente en la

zona en la que se ha encontrado el objeto más desfavorable.

4.3.6.A. Caso de Viento Frontal (VFront)

Ilustración 39: VFront, diagrama de tensiones equivalentes general

La tensión equivalente de Von Mises más desfavorable es de: 282756 KN/m2

El lugar donde se ha dado dicha tensión es: Objeto 144


Ilustración 40: VFront, diagrama de tensiones equivalentes local

4.3.6.B. Caso de viento lateral (VLat1)

Ilustración 41: VLat1, diagrama de tensiones equivalentes general



Ese es el valor más desfavorable, multiplicando por 1.05 del coeficiente de mayoración del

código (2) se obtiene un valor de 336387 KN/m2


Ilustración 42: VLat1, diagrama de tensiones equivalentes local

4.3.6.C. Caso de viento lateral (VLat2)

Ilustración 43: VLat2, diagrama de tensiones equivalentes general




Ilustración 44: VLat2, diagrama de tensiones equivalentes local

4.3.7. Estudio de los desplazamientos

Atendiendo a los criterios generales de que las deformaciones y flechas deben ser limitadas,

pero teniendo en cuenta las características especiales de la estructura que se está analizando,

en este apartado se estudian los desplazamientos.

Para el estudio, se muestra una ilustración del modelo completo y a continuación el valor

cualitativo de los mayores desplazamientos encontrados en la membrana, además del valor

numérico de la flecha producida en el punto central más bajo del segundo pórtico (Pórtico tipo

A que se encuentra en el plano X= 10 metros). Concretamente se trata del punto 364.

Los elementos de membrana se espera que tengan grandes deformaciones y desplazamientos,

por lo que los criterios generales no son de aplicación. Sin embargo, siguen existiendo

limitaciones.

Fenómenos de vibración por viento

Es un fenómeno muy común en las estructuras de membrana tensada que se den vibraciones a

causa del viento. Dadas las limitaciones del modelo en cuanto a aerodinámica (Se limita al

estudio de presiones estáticas), el estudio de estos efectos se debería de realizar en un

proyecto de más detalle, con la realización de modelos aerodinámicos y experimentos. En

general, una vez en obra, la forma de controlar estos fenómenos de vibraciones es mediante el

ajuste del pretensado de la tela, que es lo que le confiere una cierta rigidez, modificando de

este modo la frecuencia natural del sistema y ajustándose a las condiciones. Por otro lado, a

este nivel no es razonable realizar un estudio detallado del fenómeno, ya que no se conocen a

ciencia cierta las características de la tela que se decidiría instalar de forma final.


Limitaciones de diseño

Por las condiciones de diseño impuestas, se tiene que la flecha de la tela en el eje Z no puede

ser inferior a -1.75 metros, ya que de superarse, habría peligro de que la tela entrase en

contacto con la aeronave que se pretende cobijar. Aunque es un desplazamiento exagerado,

también debe mencionarse que se daría para unas condiciones de viento extremas,

equivalentes a una tormenta con un periodo de retorno de 50 años multiplicada por el

coeficiente de seguridad impuesto por la normativa, y se está hablando de un elemento textil.

4.3.7.A. Caso de viento frontal (VFront)

Ilustración 45: VFront, diagrama de desplazamientos

Desplazamientos verticales cualitativos de la membrana: Entorno a 0.7 metros

Flecha vertical del punto 364: -0.0135 metros

Pese a que se trata del caso de carga en el cual se aplican las mayores fuerzas, éstas son sobre

la cubierta, de succión, por lo que en realidad, ayudan a disminuir la flecha producida en el

punto central a causa del peso propio. Los desplazamientos de la tela, al tratarse de fuerzas de

succión, van hacia arriba, por lo que no representan un peligro para la condición de diseño

mencionada.


Finalmente, remarcar que pese a que 0.7 metros parece un desplazamiento exagerado, éste se

da solo en la membrana y bajo condiciones extremas, ya mencionadas en la introducción del

apartado en las condiciones de diseño.

4.3.7.B. Caso de viento lateral (VLat1)

Ilustración 46: VLat1, diagrama de desplazamientos

Desplazamientos verticales cualitativos de la membrana: Entorno a -0.6 metros


Este caso tiene la totalidad de la membrana bajo presión, por lo que pese a no ser el caso con

mayores fuerzas aplicadas, éstas están relativamente a favor de las fuerzas de peso propio, por

lo que en lugar de restarse como en el caso anterior, se suman, dando lugar a los mayores

valores de flecha en los pórticos. Sin embargo, la flecha es de unos 3 centímetros, algo

completamente inapreciable cuando se compara con los 46 metros que tienen de luz los

pórticos. Estos pequeños desplazamientos pueden venir a causa de que el programa ha

considerado los nudos de la estructura como rígidos.


4.3.7.C. Caso de viento lateral (VLat2)

Ilustración 47: VLat2, diagrama de desplazamientos

Desplazamientos verticales cualitativos de la membrana: Entorno a -0.6 metros


Este es un caso intermedio entre los dos anteriores, teniendo la mitad de la membrana bajo

fuerzas de presión y la otra mitad bajo fuerzas de succión. Las flechas características de la

membrana son negativas en la zona de presión (Es la que se ha marcado como más relevante

dado que es la que afecta a las condiciones propuestas en el comienzo del apartado) y

positivas en la zona de succión.

4.3.8. Estudio del pandeo

Para este apartado se procede tal y como se dijo en la explicación de los modelos de

cálculo. Empleando el análisis P-Delta, usado para diseñar la estructura en régimen elástico, se

usan esos desplazamientos como inicio del cálculo del pandeo, teniendo así una estructura ya

perturbada.


4.3.8.A. Estudio del pandeo global de la estructura

Como cálculo inicial, se realiza el análisis completo de la estructura. Para cada uno de los casos

de carga definidos como "pandeo", se expone una simulación con el objetivo de obtener el

valor del factor de carga de pandeo.

El programa, para cada caso, muestra el primer modo de pandeo, que se corresponde con el

menor valor absoluto del factor de pandeo.

4.3.8.A1. Caso de pandeo para viento frontal (VFront)

Ilustración 48: Caso de pandeo para viento frontal (VFront)

En este caso puede apreciarse que el factor de pandeo es: -1.41395

Hay varias cosas que remarcar. La primera y más importante es que un coeficiente de pandeo

negativo implica que se inviertan las cargas para que se produzca el pandeo, además de

multiplicarlas por el valor.

De forma estrictamente analítica, puede decirse que la estructura, con ese factor de carga de

pandeo, y ese signo, es segura. Ahora bien, mirando con atención la figura puede apreciarse en

qué elementos concretamente se ha dado el pandeo.


Realmente, el pandeo se ha producido en los elementos tipo cable, frente a una carga

invertida, es decir, que por ejemplo, el pretensado sería negativo, dando holgura a la tela, lo

cual no tiene ningún sentido. La cuestión es que realmente, se trata de un caso ficticio, por lo

que se puede asegurar que el coeficiente de pandeo será aún más favorable.

4.3.8.A2. Caso de pandeo para viento lateral (VLat1)

Ilustración 49: Caso de pandeo para viento lateral (VLat1)

El factor de pandeo es de: -1.53068

Puede apreciarse el mismo fenómeno que en el caso anterior.


4.3.8.A3. Caso de pandeo para viento lateral (VLat2)

Ilustración 50: Caso de pandeo para viento lateral (VLat2)

El factor de pandeo es de: -1.53429

Puede apreciarse el mismo fenómeno que en los casos anteriores.

4.3.8.B. Estudio del elemento más desfavorable

Dado que al llevarse los elementos cable todos los modos de pandeo hasta más allá del

modo 20, se ha decidido adoptar otro enfoque. Se ha buscado el elemento más desfavorable

frente al análisis de plastificación, siendo este el objeto 148, con una tensión equivalente de

Von Mises de 320 369 KN/m2.

Analizando los diagramas de esfuerzos del objeto se ha diseñado un caso de carga para

probar tan solo ese elemento frente a pandeo. Modelando como una barra biapoyada, con

uno de los extremos libre de moverse en dirección X local, se han aplicado cargas en los

extremos equivalentes a los esfuerzos más desfavorables a lo largo de la barra, que son los que

ha dado el programa de cálculo como esfuerzos máximos en el análisis.


Los esfuerzos a los que está sometida la barra en el modelo aislado son los siguientes:

Tabla 16: Esfuerzos máximos de la barra más desfavorable respecto de plastificación

Esfuerzo Valor (KN, KN-m)

Axil P 645.33

Flector M2 53.99

Flector M3 -26.95

Los resultados se muestran en la siguiente figura:

Ilustración 51: Pandeo del elemento aislado más desfavorable

Se tiene que el factor de pandeo para la barra más desfavorable frente a plastificación es de:

1.94824

Para hacer que esta barra pandease, habría que multiplicar por dos las cargas, lo cual,

teniendo en cuenta lo cerca que se está de la plastificación, la barra rompería antes por dicho

fenómeno que por la inestabilidad en sí. También es muy superior al 1.05 de mayoración

frente a inestabilidad impuesto por el Código Técnico (2).

Se adopta por tanto este valor como el factor de pandeo de la estructura, garantizando así su

seguridad.


4.4. Cimentación


Una vez analizadas las propiedades de la estructura y obtenidas las reacciones en los apoyos,

puede realizarse el estudio de la cimentación. Dado que se trata de un hangar desmontable y

su ubicación final no está definida o puede variar, se realizará el estudio de la cimentación de

forma general, para cada ubicación será necesario el conveniente estudio geotécnico. A modo

de ejemplo, para demostrar la viabilidad de esta edificación, se tomarán los datos del estudio

geotécnico del Plan Director del Aeropuerto de Sevilla, referencia (8).

4.4.2. Estudio geotécnico

A continuación se recogen en una tabla una serie de parámetros obtenidos del mencionado

plan director, que pueden resultar de utilidad para el estudio de la cimentación. Para más

aclaraciones, consultar el plan director del cual se han tomado (8).

Tabla 17: Estudio geotécnico

Magnitud Valor

Clasificación USCS CL-SC

Límite líquido 48-29

Índice de plasticidad 28-11

Densidad seca (t/m3) 1.84-1.92

Humedad natural (%) 14.9-11.7

S.P.T. (N) 36-R

qu (Kg/cm2) 2.7-11.1 (Resistencia a compresión simple)

qu (media (Kg/cm2)) 5.6

C (Kg/cm2) 1-3 (Cohesión)

C (media (Kg/cm2)) 2.25

E0 0.635 (Índice de poros)

Cc 0.11 (Coeficiente de consolidación)

CO3 Ca 28.8

C.B.R. 3.1-35

De todos los valores, el de mayor utilidad para este estudio es el de la resistencia a

hundimiento del terreno, que es tomado como valor orientativo para el dimensionado de la

cimentación. El resto de valores, pese a no ser relevantes en el estudio por ser un estudio poco

detallado, se incluyen a modo orientativo para futuras referencias.

4.4.3. Estudio de las reacciones


Para calcular las fuerzas ejercidas sobre el terreno, se ha empleado el Listado de reacciones

que se adjunta. Concretamente se ha dimensionado tomando la pareja de condiciones más

desfavorables para las dos barras que van a parar al mismo sistema de zapatas. Las barras

verticales empotradas pueden identificarse por tener todas las reacciones distintas de cero, las

articuladas, tan solo los momentos, y finalmente, pueden identificarse de los puntos de

condiciones de simetría por que éstos tan solo tienen un valor de reacción en el eje 1 (O eje X

en el modelo). El resultado de esta combinación es el siguiente:

Tabla 18: Esfuerzos en la cimentación

Caso F1 (KN) F2 (KN) F3 (KN) M1 (KNm) M2 (KNm) M3 (KNm)

Empotrado ** 361 -497 -54 ** **

Articulado ** 1336 1630 0 0 0

** Estos valores no son cero, pero no son relevantes para los análisis que se han realizado. Los

nudos son la combinación de los pésimos de carga de todos los nudos de su tipo, los resultados

concretos pueden consultarse en el listado de reacciones. Los valores de F1 son un orden de

magnitud inferior a F2 y F3. M2 y M3 son de orden similar a M1, pero de menor valor, y M1 ha

resultado poco relevante en comparación con el resto de acciones.

4.4.4. Propuesta de cimentación

Se propone, para cada pareja de pilares, dos zapatas unidas entre sí mediante vigas. Las

zapatas son cuadradas de 4 metros de lado. La zapata bajo el pilar empotrado ha sido

reforzada frente a esfuerzos de arranque por medio del contrapeso usando hormigón en masa,

dando una profundidad de 3 metros. La zapata bajo el nudo articulado trabaja generalmente a

compresión, por lo que no necesita masa adicional y tan solo se le ha asignado un metro de

profundidad. Ambas zapatas son centradas.

4.4.5. Comprobación frente a vuelco

Dados los grandes esfuerzos de tracción en el pilar empotrado (El que forma parte de la

fachada), es necesario realizar una comprobación frente a vuelco del sistema completo,

considerando las dos zapatas unidas rígidamente mediante vigas (de 1 metro de longitud)

como un conjunto rígido.

Para la comprobación frente a vuelco se ha tomado la esquina inferior de la zapata exterior. El

punto se encuentra a 1 metro de profundidad. Los coeficientes de mayoración son de 0.9 para

las acciones estabilizadoras y de 1.8 para las desestabilizadoras.


Tabla 19: Acciones en la cimentación frente a estabilidad local

Acción Valor (KN) Brazo (m) γe Total (KNm)

V Barra 1 497 7 1.8 6262.2 DST

V Barra 2 1630 2 0.9 2934.0 EST

H Barra 1 361 1 1.8 649.8 DST

H Barra 2 1336 1 1.8 2404.8 DST

M1 Barra 1 54 (KN*m) - 1.8 97.2 DST

M Hormigón 1 1129 7 0.9 7112.7 EST

M Hormigón 2 376 2 0.9 676.8 EST

Siendo la barra 1 el nudo empotrado de la barra que pertenece a la fachada, la barra 2 es el

refuerzo oblicuo articulado.

V es la fuerza vertical, H la horizontal y M el momento. M Hormigón es la masa de hormigón

de la zapata correspondiente, siendo el peso específico del mismo de 23.52 KN/m3. DST Son

las acciones desestabilizadoras, mientras que las EST las estabilizadoras. Gamma es el

coeficiente de mayoración que le corresponde a cada acción.

El total de las fuerzas estabilizadoras ha sido de: 10723.5 KNm

El total de las fuerzas desestabilizadoras ha sido de: 9414.0 KNm

Puede concluirse por tanto, que la cimentación es segura frente a vuelco.

4.4.6. Comprobación frente a hundimiento

Para esta comprobación se ha asumido el conjunto de zapatas como un cuerpo rígido,

reduciendo el sistema de cargas a una fuerza y un momento aplicados en el centro del sistema

(Esto es, justo a la mitad de las vigas de unión, a medio metro del borde de ambas zapatas).

El cálculo se ha realizado mediante el método del código técnico basado en las dimensiones

eficaces de las zapatas. En el caso de estudio, solo se ha estudiado la excentricidad de la carga

en una dirección, ya que las excentricidades en la otra son irrelevantes por la simetría del

hangar.

El largo eficaz de la zapata se calcula mediante la siguiente expresión:

Ml: Momento en la dirección considerada: 2549 KNm

V: Carga vertical: 2638 KNm


Pese a ser 7 metros la longitud eficaz, hay un metro de vigas de atado, por lo tanto, la

superficie eficaz de las zapatas tan solo será calculada con 6 metros, dando así un área de 24

metros cuadrados.

Para la carga de hundimiento se tiene un coeficiente de mayoración de 3, por lo tanto, la carga

a aplicar en el área será de 7914 KN.

Se obtiene un resultado de 329.75 KN/m2, lo cual es 33648 Kg/m2, es decir, 3.36 Kg/cm2.

Con este resultado se tiene la conclusión que tanto en los casos de que, referido al estudio

geotécnico que se ha expuesto, para el valor medio del coeficiente de resistencia frente a

compresión simple, la estructura cumple su función. En caso de tratarse del caso más

desfavorable habría que reforzar o bien el suelo, o bien la cimentación.

4.4.7. Comprobación frente a deslizamiento

Dado que se han observado que los esfuerzos horizontales en las zapatas de los distintos

conjuntos de pilares tienden a ser opuestos, para evitar el deslizamiento se ha optado por el

arriostramiento de cada conjunto de zapatas con su opuesto en la fachada contraria. De este

modo, los esfuerzos causados por la forma con la que la estructura transmite sus cargas al

suelo son contrarrestados, quedando solo los esfuerzos transmitidos por las cargas externas

como el viento. No se considera necesario realizar la comprobación, dando como suficiente el

rozamiento con el terreno de las zapatas y la presión en las paredes de las mismas.

4.5. Instalaciones de protección contra incendios

Como ya se expresó en el apartado de normativa, se va a seguir el RSCIEI, referencia (3) para el

diseño de las instalaciones de protección contra incendios.

El objetivo fundamental de las instalaciones de protección contra incendios es el de preservar

las vidas de las personas que trabajan en el establecimiento, garantizando que podrán ser

correctamente evacuadas.

Como objetivo secundario, deben de protegerse las instalaciones y equipos para que el

impacto económico del incendio sea el menor posible. En caso de no poder extinguirse el

incendio, éste deberá de ser contenido para evitar su propagación hacia otras instalaciones.

Para facilitar la intervención de los bomberos y ayudar a que el incendio no se propague hacia

otros lugares, dadas las características de los materiales textiles, será muy complicado

contener físicamente las llamas y los gases calientes, por lo que se ha optado por proteger el

resto de edificios mediante una separación de al menos 3 metros, que es la distancia mínima


para que el edificio pueda ser considerado de tipo C dentro de la normativa, como se explica

en el apartado siguiente.

4.5.1. Caracterización del edificio

"TIPO C: El establecimiento industrial ocupa totalmente un edificio, o varios, en su caso, que está a una distancia mayor de tres metros del edificio más próximo de otros establecimientos. Dicha distancia deberá estar libre de mercancías combustibles o elementos intermedios susceptibles de propagar el incendio." (RSCIEI) Ésta es la caracterización que más se ajusta al tipo de establecimiento que se está diseñando.

4.5.2. Riesgo intrínseco

El riesgo intrínseco es una medida que define la peligrosidad en cuanto a generación y

propagación del fuego. Para calcular el riesgo intrínseco se han usado las fórmulas de la

normativa, las cuales dependen de las actividades o materiales almacenados que en ellas se

encuentren. Por ello, se ha decidido dividir el hangar en tres zonas con distintas actividades en

ellas, designándolas como A, B y C.

Primero, para las áreas A y C, donde se desarrollan actividades específicas de la tabla 1.2

(Definida en el RSCIEI) de "Aviones, hangares" para el sector A y "Oficinas técnicas" para el

sector C, se ha tomado la siguiente expresión, extraída directamente de la norma:

Para el sector B, al no encontrarse un valor específico para el almacenamiento de piezas y

equipamiento de aeronaves, se ha tomado un valor por defecto del lado de la seguridad de

200 Mj/m3. Con una altura de almacenaje de 5 m, será una carga de fuego superior a

considerar la totalidad del hangar como "Aviones, hangares", por lo tanto, se estaría en todo

caso del lado de la seguridad. Dicho de otra forma, tomando toda la superficie ocupada por el

edificio y tomándola como "Aviones, hangares", se obtendría una carga de fuego de 200

Mj/m2, inferior a la que se ha considerado.


La fórmula empleada para este sector es la de almacenamiento, con el dato de carga de fuego

justificado anteriormente es la siguiente, extraída de la norma:

En todos los casos se ha considerado un coeficiente de peligrosidad medio, es decir, Ci de 1,3.

En conclusión, a modo de resumen se muestran los resultados obtenidos en la siguiente tabla

para cada espacio considerado:

Tabla 20: Resumen de cargas de fuego

Área Superficie (m2)

Carga de fuego (MJ/m2)

Riesgo de activación (Ra)

Poder calorífico total (MJ)

Superficie total (m2)

Qs Total (MJ/m2)

A: Aviones, hangares

1.620 200 1.5 631.800

B: Almacén

360 200x5= 1.000

1.5 702.000

C: Oficinas técnicas

100 600 1 78.000

Total 2.760 511.52

Nótese que la suma de las áreas de los sectores no se corresponde con el área total, esto es

debido a los pasillos de seguridad que rodean el área de aparcamiento de la aeronave. En

principio son pasillos vacíos para poder transportar los equipos, proveer un espacio seguro

para las labores a realizar y facilitar la maniobra de aparcamiento. También pueden ser usados

como una vía de evacuación rápida.


Finalmente se concluye que el riesgo intrínseco del edificio es "Bajo 2"

4.5.3. Requisitos constructivos

En este apartado se van a tratar las distintas necesidades de sistemas de seguridad contra

incendios a instalar en el edificio, recorriendo todos los sistemas descritos en la norma y

particularizando para éste caso, se decidirá si se requiere o no su instalación. O si en caso de

no ser requerida, pero sea conveniente, se discutirá adicionalmente.

4.5.3.A. Estabilidad ante el fuego

En este apartado se van a discutir si son necesarias o no las características de resistencia al

fuego entendidas como:

"R": Mantenimiento de las capacidades portantes de la estructura por un tiempo determinado

"EI": Mantenimiento de la estanqueidad de la estructura frente al paso de las llamas y los

gases calientes por un tiempo determinado.

Se tiene un edificio de riesgo Bajo-2 de tipo C. Para ésta categoría sí se requieren estabilidades

estructurales (R) y estanqueidad (EF), pero se puede evitar la necesidad de ello si se reúnen

ciertos requisitos. Citando la norma:

"4.2 Para la estructura principal de cubiertas ligeras y sus soportes en plantas sobre rasante, no previstas para ser utilizadas en la evacuación de los ocupantes, siempre que se justifique que su fallo no pueda ocasionar daños graves a los edificios o establecimientos próximos, ni comprometan la estabilidad de otras plantas inferiores o la sectorización de incendios implantada y, si su riesgo intrínseco es medio o alto, disponga de un sistema de extracción de humos, se podrán adoptar los valores siguientes:"

Para el caso de riesgo bajo y edificios tipo C, no se exige resistencia R ni estanqueidad frente al

paso de las llamas y gases calientes EI.

La cubierta será de material textil y acero tubular, una estructura caracterizada por su bajo

peso. Además, el hangar contará en principio con una sola planta, y la cubierta no está

destinada a soportar el paso de las personas en su evacuación. Por todo esto, es razonable

argumentar que su colapso no causará graves problemas estructurales que puedan afectar

seriamente a la evacuación, pudiéndose ésta realizar a nivel del suelo.

Por otro lado, es un punto importante dadas las características de la estructura. Es muy difícil

garantizar la resistencia al fuego de una estructura pretensada de naturaleza textil, aparte de


ser un método de construcción bastante experimental y sin una normativa fijada aún en

muchos países. Se necesita pues, para que todo esto sea posible, instalar un sistema de

evacuación de humos.

4.5.3.B Ventilación y eliminación de humos

En la norma se expresa la necesidad de colocar sistemas de extracción de humos para los

establecimientos de niveles de riesgo medio o alto. En el caso que se está estudiando no sería

necesario, pero dado lo explicado en el anterior apartado, se necesita la instalación de dicho

sistema.

4.5.3.C. Sistemas automáticos de detección

Para riesgo intrínseco bajo y en edificios tipo C no se obliga a instalar estos sistemas.

4.5.3.D. Sistemas manuales de alarma

Si no se han instalado detectores automáticos o la superficie construida es superior a 1000

metros cuadrados, si deben de instalarse.

Serán necesarios uno en la salida de cada sector de evacuación, y separados por menos de 25

metros de recorrido.

4.5.3.E. Sistemas de comunicación de alarmas

Si la superficie construida es menor de 10.000 metros cuadrados no son exigidos.

4.5.3.F. Sistemas de abastecimiento de agua

No hay ningún sistema que requiera el suministro de agua para extinción de incendios, así que

no hay necesidad de instalar este sistema.

4.5.3.G. Hidrantes exteriores


Para riesgo bajo, tipo C y la superficie construida no son requeridos.

4.5.3.H. Extintores de incendios

Según la tabla 3.1 de la norma, se requerirán extintores de al menos una capacidad 21A. Un

extintor por los primeros 600 metros cuadrados y uno adicional para cada 200 metros

cuadrados adicionales. Considerando el área total de 2760 metros cuadrados, se obtiene un

valor de 11.8 unidades al menos, es decir, serán requeridos como mínimo 12 extintores.

4.5.3.I. Sistemas de bocas de incendio equipadas

No son requeridas para la superficie construida, con un riesgo bajo y un tipo C de edificio.

4.5.3.J. Sistema de columna seca

Toda la actividad relevante se realizará en una sola planta, así que para la evacuación no será

necesario este sistema.

4.5.3.K. Rociadores automáticos

No son requeridos para las características de ésta construcción. Por otro lado, si fueran

requeridos, serían bastante incómodos de instalar, dadas las características de la cubierta.

Probablemente se necesitarían estructuras de soporte adicional.

4.5.3.L. Otros sistemas

En este apartado se incluyen los sistemas de agua pulverizada, espuma física, extinción por

polvo y por agentes gaseosos.

Para todos estos sistemas se requieren normativas propias y una vez especificados más

detalles del uso y los contenidos exactos del almacén, podrían ser estudiados de forma

particular. Por el momento, y para el alcance de este estudio, no van a ser considerados como

necesarios.


Los requisitos de iluminación y señalización necesitarán ser detallados una vez determinado el

uso exacto de cada instalación y el personal que trabajará en ella.

4.5.4. Conclusiones y recomendaciones

El objetivo de éste anexo es detallar los sistemas mínimos de extinción exigidos por el RSCIEI.

Pero independientemente de ello, y de forma adicional, según las actividades a realizar y

almacenamientos a disponer, se recomiendan sistemas de extinción adicionales si fueran

necesarios.

Dado que esta estructura está pensada para servir en un aeropuerto, la comunicación es

fundamental para una actuación temprana, ya que por regla general, los aeropuertos disponen

de su propia dotación de bomberos. Por este motivo, se instalarán detectores de incendios y

sistemas de comunicación de alarma para facilitar una rápida intervención, así como ayudar a

una rápida evacuación del personal.

Adicionalmente, se recomienda la instalación de un sistema de rociadores automáticos en la

sala de almacenamiento (montados sobre una estructura adicional sujeta mediante pilares

metálicos, ya que no se requiere un área libre de obstáculos como es el caso del aparcamiento

de la aeronave). Dadas las dificultades para instalar rociadores en la cubierta textil, además de

la necesidad de un área libre de obstáculos en la zona del aparcamiento, se recomienda

instalar un sistema de BIE en la sala principal del hangar.

Dadas estas recomendaciones, es posible que se tengan instalaciones que requieran el

suministro de agua de incendios, sería también necesaria la existencia de una estación de

bombeo de agua para incendios.

Sin embargo, las instalaciones de extinción adicionales pueden ser colocadas a posteriori, de

este modo se da énfasis al carácter desmontable del hangar. En caso de preverse un periodo

de servicio relativamente corto, puede confiarse de forma provisional en los extintores, que no

requieren de instalaciones de agua adicionales y es una situación permitida por la normativa,

aunque no demasiado recomendable si el hangar va a estar operativo por periodos de más de

un año.

4.6. Instalaciones de agua

4.6.1. Abastecimiento

Las instalaciones previstas son de cuatro servicios de cabina individuales para el personal que

esté trabajando en el mantenimiento en línea de la aeronave estacionada. Estos servicios


disponen de un inodoro y un lavabo. Adicionalmente se instala un vertedero para recogida de

aguas residuales de limpieza u otras actividades, así como un grifo en el mismo para abastecer

de agua corriente.

A continuación se expone una tabla con los valores exigidos por el código técnico para los

caudales y para los diámetros de las tuberías.

Tabla 21: Abastecimiento de agua

Suministro de agua Caudal mínimo L/s Diámetro del tubo (mm)

4 Lavabos 0.1 x4 12 4 Inodoros 0.1 x4 12 Vertedero 0.2 20 Total 1 25

Se proyectan tuberías de plástico para facilitar la instalación en la medida de lo posible y evitar

soldaduras.

4.6.2. Saneamiento

En este apartado se estudia la evacuación de aguas residuales. Para ello se emplea el código

técnico, al igual que en el apartado anterior.

Tabla 22: Evacuación de aguas residuales

Desagües UD (Unidades de Desagüe) Diámetro mínimo (mm)

4 Lavabos 2x4 40 4 Inodoros 5x4 100 Vertedero 8 100 Total 36 100

El colector de desagüe está caracterizado en la tabla como "total". Se ha supuesto una

inclinación del colector del 2%, una inclinación razonablemente baja para minimizar la

profundidad de las zanjas a excavar y al mismo tiempo proporcionando una cantidad de

desagüe aceptada por el código técnico. Según la normativa, solo se requeriría un colector de

90mm, pero como los inodoros tienen un diámetro mayor, no tiene sentido una reducción de

este diámetro aguas abajo.


4.6.3. Drenaje de aguas pluviales

En este apartado se estudia la evacuación de aguas pluviales. Para ello se ha empleado el

código técnico (2), el documento DBHS.

Las tablas de intensidad pluviométrica (tabla B.1) asignan a la zona de Sevilla la zona B, dentro

del mapa, la isoyeta correspondiente es la de 40, dando con estos valores una intensidad de

lluvia I= 90 mm/h. El área a drenar es de un total de 2760 metros cuadrados.

Se proyecta un desagüe de aguas pluviales que recorre todo el perímetro del hangar,

recogiendo así el agua escurrida de la cubierta. Como en el apartado anterior, se proyecta una

pendiente del 2%, con la cual, el mínimo diámetro de tubo circular que cumple las condiciones

es de 315 mm.

El tubo recorre todo el perímetro, incluyendo la zona de la puerta, la cual tiene especial

importancia para evitar que el agua pueda entrar en el hangar o en los propios sistemas de la

puerta. Por ello, se proyecta una rejilla continua a lo largo de toda la entrada. Para el resto del

perímetro, ya no es tan crítica la exigencia como en la puerta, por lo tanto se aplica el criterio

general de la normativa de instalar un sumidero por cada 150 metros cuadrados de superficie,

dando así un total de un mínimo de 19 sumideros repartidos de forma uniforme sobre la

tubería.

Como nota adicional, el diámetro e inclinación elegidos son capaces de servir hasta a un área

de 4589 metros cuadrados según el código técnico. Esto proporciona una capacidad de drenaje

adicional para el área circundante del hangar, así como un buen margen de seguridad.

4.7. Instalaciones eléctricas

4.7.1. Iluminación

En este documento se estudian las condiciones de iluminación necesarias y las luminarias que

se van a emplear para obtener dichas condiciones. Para los requisitos de iluminación se ha

consultado la norma UNE 12464.1, donde se exponen los requisitos en las distintas tablas. A

modo introductorio cabe remarcar algunos conceptos que utiliza esta normativa.

Iluminación mantenida (Em): Se expresa en la unidad Lux, que no es más que Lumen por

metro cuadrado. Esto representa el valor mínimo de la intensidad de luz en el área estudiada.

Límite de índice de deslumbramiento unificado (UGR): Este valor influye en el confort del área

de trabajo. Las zonas de luz muy intensas como las ventanas pueden dar lugar a que este valor

empeore.


Índice de rendimiento de colores (Ra): Es la capacidad de la luz de representar fielmente los

colores de aquello a lo que ilumina. Está recogida en una escala de 0 a 100, siendo 100 el valor

de mayor fidelidad del color. Por ejemplo, una luz amarilla, distorsionará la percepción de los

colores y por tanto tendría un valor bajo dentro de la escala, mientras que una luz blanca y

uniforme sería más cercana a 100.

4.7.1.A Geometría y datos de la instalación a realizar.

A modo de estudio general, se deben de tener en cuenta las áreas a iluminar y los requisitos de

iluminación. Directamente de la norma, en la siguiente tabla se recogen los valores más

importantes.

Tabla 23: Resumen de necesidades de iluminación

Zona Em (Lux) Área (m2) Intensidad total (Lm)

Hangar 500 2300 1150000

Oficinas 500 75 37500

Aseos 200 25 5000

Almacén 150 360 54000

La intensidad total en Lm es la suma total de las intensidades luminosas de todas las luminarias

de la zona considerada, siendo así el dato de partida para buscar modelos y número de

luminaria a instalar.

Los otros dos valores no se han tenido en cuenta como criterio de diseño, simplemente

remarcar que se trate de luz lo más blanca y neutra posible para que no produzca distorsiones

en los colores y que se coloque de forma que no produzca deslumbramientos.

4.7.1.B. Soluciones propuestas

En este apartado se estudian varias opciones de iluminación basadas en factores como el coste

o el consumo eléctrico. Como referencia inicial se compara la solución adoptada en el proyecto

de otros hangares de aviación ligera, la cual se trata de emplear lámparas de halogenuros

metálicos de 400W cada una.


Tabla 24: Comparación de distintas luminarias

Luminaria Potencia (Lm) Eficiencia energética (Lm/W)

Precio unitario (€)

Eficiencia económica (Lm/€)

SMD Led 150W 20250 135 224.95 90.02 SMD Led 200W 27000 135 279.95 96.45 HBL Led 500W 41000 82 780 52.56 MH400 400W 36000 90 *23.93 **1504.39

*Se ha encontrado posibilidad de compra de una bombilla de estas características (sin

luminaria) por 23.93 € en Amazon. Habría que incluir el precio de la campana de la luminaria.

**Es una eficiencia económica disparatada, se debe incluir también la campana de la

luminaria, que al ser tan bajo el precio de la bombilla, el precio de la campana cobraría más

peso, este resultado no es representativo.

Estas son algunas de las posibilidades de compra de luminarias encontradas por internet. Los

precios y los modelos varían ampliamente a lo largo del tiempo, por lo que estos ejemplos son

tan solo orientativos para aportar un orden de magnitud de los consumos eléctricos, las

cantidades y los precios.

Tanto los SMD como el HBL son lámparas led con una campana para proyectar la luz, el MH400

es un modelo de bombilla de Phillips basada en halogenuros metálicos, siendo un modelo con

las mismas características que las mencionadas en el proyecto de los hangares de Córdoba.

4.7.1.C. Iluminación natural

Una de las mayores ventajas de la cubierta de membrana es el uso de la luz natural que se

filtra a través de ella como fuente de iluminación natural suave. Como se trata de una luz que

se filtra por toda la cubierta de forma uniforme, el índice de deslumbramiento es muy bajo.

Además, se proyecta que la membrana sea de color blanco, por lo que la distorsión de colores

será también muy baja.

La iluminación solar aproximada ha sido tomada del libro "Abecé de las Instalaciones",

referencia (7), en donde se dan los siguientes valores:

Para un día soleado de verano, se tienen unos 100.000 Lux, de los cuales, en torno al 10% se

filtran a través de la tela, resultando en una iluminación interior de unos 10.000 Lux, más que

de sobra para los requisitos pedidos.

Para un día nublado, se tienen unos 20.000 Lux, de los cuales, se filtran unos 2.000 Lux, aún

más que suficiente para los criterios de la normativa.


Sin embargo, al amanecer y atardecer, o durante la noche, para que el hangar pueda seguir

estando operativo, se necesitan sistemas de iluminación complementarios a la luz natural.

4.7.1.D. Solución económica

Las lámparas de halogenuros metálicos son bastante más económicas que las lámparas de LED,

aportando además una eficiencia energética razonable. Dado que los sistemas de iluminación

artificial cobran un valor secundario al aprovecharse la luz natural de forma tan eficiente,

puede argumentarse que el empleo de la tecnología de halogenuros metálicos es económica y

razonable, ya que el ahorro energético fundamental reside en el uso de la luz natural.

Se estudian a continuación las luminarias y la cantidad de las mismas que serían requeridas

para iluminar las zonas de hangar y almacén. Los aseos y las oficinas se iluminarán mediante

lámparas LED domésticas, según lo especificado en la tabla de mínimos de intensidad

luminosa.

Tabla 25: Solución de luminarias económicas

Zona Intensidad total (Lm) Modelo de luminaria Número mínimo

Hangar 1 150 000 Phillips MH400 32

Almacén 54 000 Phillips MH400 2

Las lámparas se instalan en luminarias colgadas de la propia estructura, repartidas de forma

uniforme por los pórticos del hangar para cada una de las zonas consideradas.

4.7.1.E. Solución ecológica

Dado que esta estructura tiene buenas características en cuanto a respeto por el medio

ambiente, es razonable realizar la instalación de la iluminación teniendo en mente el ahorro

energético. Para ello, de la tabla de posibles modelos, se toma aquel con mayor eficiencia

energética, el SMD LED de 200W. Este aparato tiene ligeramente menos potencia en cuanto a

intensidad lumínica que la lámpara de halogenuros metálicos, por lo tanto, será necesario

instalar más luminarias que en el caso de la solución económica.

Tabla 26: Solución de luminarias ecológicas

Zona Intensidad total (Lm) Modelo de luminaria Número mínimo

Hangar 1 150 000 SMD LED 200W 43

Almacén 54 000 SMD LED 200W 2


El modelo LED de 500W no se ha considerado por su elevado coste y al mismo tiempo

presentar una peor eficiencia energética, así que no tiene sentido sustituir las bombillas de

halogenuros por ese modelo en concreto.

4.7.2. Climatización

En este apartado se muestran los sistemas de climatización que se proponen para controlar la

temperatura interna en el hangar. Para ello se expone un estudio general del clima en el área

del Aeropuerto de Sevilla, ya que es el lugar de referencia para la construcción de la

estructura. También es necesario distinguir dos zonas de control, el área de oficinas y el área

general.

El área de oficinas es un lugar cerrado que puede ser aislado por medios convencionales, por

lo tanto, se emplean los procedimientos convencionales de calefacción y refrigeración por

medios mecánicos. El área a su vez es relativamente reducida, así que se aborda de forma

simplificada como si de una vivienda se tratase.

El área general del hangar (donde se estaciona la aeronave y los almacenes) tienen el

problema del escaso aislamiento térmico que proporciona la cubierta de material textil, por lo

tanto, una refrigeración mecánica puede resultar muy costosa y energéticamente muy

ineficiente a causa de las pérdidas. En el área general se tratará de controlar la temperatura

por medios de ventilación naturales y las propiedades de la tela para reflejar la mayor parte de

la energía térmica proveniente del Sol.

4.7.2.A. Estudio del clima en el entorno del Aeropuerto de Sevilla

En este apartado se muestran datos obtenidos de la estación meteorológica de La Rinconada.

Se ha seleccionado este emplazamiento por su relativa cercanía al Aeropuerto de Sevilla,

representando así un buen ejemplo de las condiciones climáticas a las cuales podría

enfrentarse el hangar. También se ha elegido este emplazamiento por disponer de una amplia

variedad de datos, sobretodo datos de radiación solar. Los datos han sido sacados de la red

"Estaciones Agroclimáticas de la Junta de Andalucía", referencia (B).

Para realizar este estudio se han tenido en cuenta los datos recogidos por la estación desde el

año 2010 hasta el momento en el que se recogieron los datos para este proyecto

(03/11/2015), de modo que se disponga de una muestra bastante significativa y extensa en el

tiempo.


4.7.2.A1. Estudio de la temperatura

Como dato más obvio, se analizan las temperaturas más altas y más bajas a las que se ha

llegado en el periodo de tiempo considerado.

La mayor temperatura registrada en la estación ha sido de 44.8 grados centígrados, dados el

11 de Agosto del año 2012, a las 17:11 horas de la tarde. La temperatura mínima se ha dado

fue de de 0.8 grados centígrados, y fue alcanzada el 13/02/2012 a las 6:53 horas.

Con estos datos también se respalda la ausencia de cargas de nieve en el cálculo estructural

del hangar, ya que la temperatura más baja no ha sido inferior a cero grados.

4.7.2.A2. Estudio de la radiación solar

Es necesario estudiar la radiación solar, ya que por lo general, en este tipo de estructuras, la

parte de radiación suele ser dominante en el problema térmico, alrededor de un 10% de la

energía recibida del Sol por medio de radiación atravesará la tela y proporcionará un entorno

de iluminación natural, pero también calentará el interior.

La carga térmica que esto supone dependerá del fabricante final de la tela, por eso, es difícil de

definir a ciencia cierta, pero en caso de que sea necesario, se proveen los datos para que

ayuden en la elección del material en obra.

Estudio teórico de la radiación solar

En el estudio más general, se sabe que la radiación solar que alcanza la parte superior de la

atmosfera es de 1367 W/m2 aproximadamente.

El 22% de la energía es reflejada de nuevo al espacio a causa de las nubes y otros fenómenos.

El 20% es absorbida por la atmósfera al pasar la radiación a través de ella.

La potencia radiante que alcanza el suelo es un 58% de la potencia emitida por el Sol en media.

Si se quiere considerar el día más caluroso, se plantea la hipótesis que la potencia reflejada al

espacio a causa de nubes y otros fenómenos es nula (cielo completamente despejado). La

potencia que llega entonces al suelo, a medio día y con el Sol en la vertical sería de un 80% la

total, aproximadamente.

La potencia obtenida por este procedimiento es de 1093.6 W/m2. Se trata de una cota

superior de la potencia que llegará al suelo en el caso particular que se está considerando por

varias razones:


Primero, la latitud del emplazamiento corresponde a la zona templada del planeta, por lo que

el Sol nunca alcanzará la vertical.

Segundo, aunque el cielo esté completamente despejado, una pequeña parte de la energía

seguiría siendo reflejada al espacio.

Tercero, la radiación dependerá, evidentemente, de la hora del día a la que se mida.

Mediciones reales de la radiación solar

Dada la cantidad de factores que influyen en la radiación solar, más que un modelo teórico de

la posición del Sol e hipótesis sobre el estado de la atmósfera, parece más razonable la

consulta de datos empíricos para determinar la cantidad máxima de radiación solar que tendrá

que soportar la cubierta textil del hangar, y por tanto, influirá en los sistemas de refrigeración.

Para mantener la coherencia con el estudio de temperatura, se ha revisado un intervalo de

tiempo desde el año 2010 hasta la fecha en la que se ha realizado el estudio (03/11/2015).

El dato de interés es la radiación máxima, es interesante buscar los días con mayor radiación.

Para ello se ha consultado de nuevo la estación de La Rinconada, que ha aportado que el día

con un valor de radiación mayor en todo ese periodo ha sido el 23 de Junio de 2013, con un

valor de 32.3 MJ/m2, recogidos a lo largo de todo el día.

Pero el dato de interés es más la radiación en función del tiempo a lo largo del día, y no la

energía total recogida, por tanto, es imprescindible la consulta de los valores de radiación

intradiarios.

Los datos extraídos corresponden a los solsticios de verano de los años comprendidos entre

2010 y 2015, ambos incluidos, ya que son los momentos donde el Sol se acerca más a la

vertical. Además se incluirán los valores de radiación del día más caluroso en temperatura y el

valor del día con más radiación total registrada. Los resultados son los siguientes:


Ilustración 52: Radiación solar intradiaria del día 21/06/2010





Tras observar los resultados se hacen presentes varias ideas:

La primera es la forma. Unas gráficas presentan un aspecto irregular, mientras que otras

presentan un fragmento senoide casi perfecta y limpia. Este fenómeno es debido a que se

trata de datos experimentales, y la presencia de nubes y fenómenos climatológicos afecta

enormemente al resultado, llegando en ocasiones a tapar el Sol casi por completo, y en

consecuencia, generando esos picos hacia abajo donde cae la energía recibida.


La segunda conclusión es que todos los valores registrados están por debajo del valor teórico

calculado como cota superior en el apartado de estudio general de la radiación solar.

Por último, al observar las distintas gráficas, se deduce que el día con el pico de radiación solar

más elevado ha sido el 23/06/2011, con un valor máximo que al consultarlo en las tablas de las

que se ha trazado la gráfica resulta ser de 1016 W/m2.

Tabla 27: Resumen del estudio del clima

Temperatura extrema (ºC) Radiación solar (W/m2)

Día más caluroso 44.8 1016 Noche más fría 0.8 0

Por lo tanto, la carga térmica causada por la radiación que atraviesa la tela será, en las peores

condiciones, de unos 100 W/m2, es decir, con un área de 2760 m2 se tiene una carga de 276

KW, lo cual, en términos de refrigeración mecánica, resulta prohibitivo en el marco ecológico

de esta construcción y en costes energéticos dentro del marco de reducción de costes

económicos. Es por todo ello que se respalda el uso de la convección natural para controlar la

temperatura en el interior del hangar.

4.7.2.B. Sistema de climatización para el área de ofi cinas

Para este cálculo se han empleado ciertos criterios generales recogidos en la página web

www.elaireacondicionado.com, que se especializa en el estudio de la materia.

Para este estudio aproximado se han seguido dos caminos. El primero es usar el valor

característico más empleado para el cálculo de potencia de refrigeración en viviendas, éste es

de 100 frigorías por metro cuadrado. Como se dispone de un área cuadrada de 10 metros de

lado se tienen 100 metros cuadrados, dando por tanto una potencia teórica aproximada de

10000 frigorías.

La propia página web ofrece otra opción más detallada, que tiene en cuenta factores como la

altura y el clima en el que se encuentre la edificación. Se dispone de 3 opciones según la

temperatura máxima que se espera alcanzar. Se considera un clima cálido cuando se tienen

máximos de 30 grados, caluroso con máximos de 40 y muy caluroso con máximos de 50.

Volviendo al estudio de temperatura, 44.8 supera los 40, por lo tanto se introduce en la

herramienta la opción de "muy caluroso". De este modo, la herramienta devuelve dos valores,

los cuales han sido de 15184 frigorías mínimo y 20000 frigorías máximo.

Considerando que las oficinas estarán protegidas por la cubierta, se espera que en el interior

del hangar se tenga un entorno un poco más fresco que en el exterior. También, parece

razonable no coger el valor máximo, ya que eso sería sobredimensionar los equipos. Por todo


esto, se decide que el equipo de climatización deberá tener 15000 frigorías, a ser posible con

opción de bomba de calor para el invierno.

En concreto, se ha realizado una búsqueda para encontrar un aparato en concreto que pueda

ser usado como modelo para el cálculo del consumo eléctrico a la hora de dimensionar las

líneas de corriente, encontrando el modelo CRAFFT 15000, del cual se detallan las

características encontradas en la página web donde se vende "www.mayoristaclima.com":

Suelo/Techo - Aire Acondicionado CRAFFT 15000 Frigorias 15300 Calorias -

Velocidad fija - Inverter - Frio/Calor - Unidad Interna/Unidad Externa.

- Capacidades Nominales:

- Refrigeración : BTU/H 60000

KCAL/H: 15000

KW: 17,44

- Calefacción: BTU/H: 61200

KCAL/H: 15300

KW: 17.79

- EER: W/W: 3,21

- COP: W/W: 3,1

- Consumo de energia KW/H: 6

- Corriente de trabajo A: 10,3

- Suministro de potencia: V/PH/HZ: 380-440/3/50

UNIDAD INTERIOR

- Caudal de aire: M3/PH: 2200

- Nivel Sonoro (BAJO/MEDIO/ALTO) dB (A): 56

- Dimensiones unidad Interior: Alto 660 x Ancho 1618 x Fondo 240mm.

- Dimensiones Embalaje: Alto 320 x Ancho 1690 x Fondo 760 mm.

- Peso Bruto: Kg: 72

- Peso Neto: KG: 67

UNIDAD EXTERNA

- Compresor: SCROLL.

- Nivel Sonoro: dB (A) : 58

- Caudal de aire: M3/H: 2803

- Dimensiones unidad exterior: Alto 1115 x Ancho 925 x Fondo 395 mm

- Dimensiones Embalaje: Alto 1120 x Ancho 1100 x Fondo 470mm.

- Peso Bruto: Kg 95

- Peso Neto: KG 110

TUBERIAS REFRIGERACION

- Carga refrigerante para 5 m. GR: R410/4000GR

- Tamaño tuberia

- Liquido IN: 1/2

- GASIN : 3/4

- Máxima longitud de tuberia: Mtr: 30

- Máxima diferiencia de altura: mtr: 18

- Carga Adicional GR: 50gr/m

- Todas estas capacidades están basadas en:

- Refrogeración interior 27ºCDB, 19,5ºCCWB

- Exterior 35ºCDB,24ºCCWB

- Calefacción interior 20ºCDB


- Exterior 7ºCDB, 6ºCWB.

Aires Acondicionados CRAFFT

De todo ello, lo más remarcable es que este aparato consume hasta 17.79 KW y trabaja a una

intensidad de 10.3 Amperios. En la página web se ha encontrado por un precio de unos 1800

Euros, que se tomará como el coste aproximado de la instalación de climatización para la

oficina.

4.7.2.C. Soluciones propuestas para la climatización del área general

El área general engloba tanto el estacionamiento de la aeronave como los pasillos de

seguridad y el almacén. Todo ello está tan solo aislado por la membrana de la cubierta textil.

Según la guía (1), por lo general, al tratarse de estructuras con tan poco aislamiento térmico, y

lo observado en el apartado del estudio de radiación solar, no es una opción razonable la

refrigeración mecánica, o simplemente puede llegar a ser considerado como espacio exterior

en cuanto al estudio de la climatización.

La única opción que queda es la de recurrir a métodos naturales de refrigeración tales

como la ventilación o la convección natural. En el caso que se está estudiando, es necesario

repasar la geometría de la cubierta, que se muestra en la siguiente ilustración:

Ilustración 60: Idem ilustración1, pag 7


Claramente puede apreciarse que se tienen tres puntos más elevados que el resto, donde el

aire caliente tenderá a acumularse por ser menos denso. Para evitar que el aire caliente se

concentre y acabe elevando la temperatura del hangar, se propone añadir en estos tres puntos

más elevados un sistema de ventilación que permita la evacuación del aire caliente, dejando

que el aire más frio se acumule abajo. Adicionalmente, se pueden colocar ventanas en las

zonas triangulares de los cerramientos, tal y como se muestra en la ilustración. Estas ventanas

serían elementos de tela que podrían abrirse y cerrarse para permitir la circulación de aire en

días calurosos, y cerrarse en caso de que se tengan fuertes vientos o días fríos.

Adicionalmente, en días especialmente calurosos y de poca humedad, pueden instalarse

evaporadores de agua que reduzcan la temperatura ligeramente aumentando la humedad,

pero este sistema estaría limitado a que no debe excederse una cierta humedad relativa, ya

que ésta podría afectar en el correcto almacenaje y en las labores de mantenimiento al llegar a

condensar agua sobre las superficies.

La membrana se proyecta de un color blanco, para ayudar a reflejar la mayor cantidad de

energía radiada por el Sol. También cabe destacar que tan solo una cantidad del orden del 10%

de la energía luminosa pasa al interior de la estructura. Esta energía sirve para producir una

iluminación suave, proporcionando así un ahorro energético. La iluminación conseguida por la

luz que se filtra por la tela es muy suave y uniforme, evitando zonas de sol y de sombra típicas

que se producen cuando se emplean ventanas convencionales para captar la luz natural.

Dependiendo del fabricante concreto de la tela, se tendrá un porcentaje concreto de radiación

que se refleja, que se absorbe en la tela y que traspasa la misma, y deberá ser analizado el

problema térmico con los valores de radiación que se han facilitado en éste estudio, ya en

vistas a un proyecto de sistemas de climatización y control térmico en detalle.

Finalmente, para días fríos, al cerrar las ventilaciones de la parte superior y de los

cerramientos, se produce un efecto invernadero que ayuda a elevar algunos grados la

temperatura.

4.7.2.D. Conclusiones respecto de la climatización

Las cubiertas de membrana, dependiendo del tipo de textil empleado, pueden proporcionar

unas condiciones agradables de iluminación, ahorrando así energía eléctrica. Por otro lado, los

medios que se proponen para el control de la temperatura son de carácter natural, por lo que

se tendría más ahorro energético, dando así lugar a una estructura más ecológica y respetuosa

con el medio ambiente.

Por otro lado, la desventaja más clara de produce aquí mismo. Dadas las malas características

de aislamiento, no es viable emplear sistemas de climatización mecánicos (aires

acondicionados y bombas de calor), por lo que en días de extremo calor o frío, el ambiente de

trabajo se vería empeorado. A pesar de que todos los medios anteriores pueden ayudar a

suavizar las condiciones en unos cuantos grados, éstos no serán tan eficaces como la


climatización convencional. Es la climatización por tanto el punto más débil, o la mayor

desventaja de este proyecto.

A pesar de esta desventaja, en días que no presenten calor extremo, el ambiente interior es

agradable y bien iluminado.

4.7.3. Línea de abastecimiento eléctrico

Contando con las cargas eléctricas vistas en los apartados anteriores, puede realizarse un

estudio de la línea eléctrica de abastecimiento que es necesaria para el hangar. De forma

resumida, se estiman las cargas y se dimensiona la línea, sin entrar en detalle de cuadros

eléctricos, que serán instalados en una caseta que reúna las condiciones necesarias según el

reglamento electrotécnico de baja tensión. Dicha caseta se instalará en el sector de almacén,

junto a cualquier otra instalación adicional que se requiera, como el sistema de aire

comprimido, y contendrá los elementos de protección y rectificación del factor de potencia

necesarios.

La idea es que el abastecimiento se realice a baja tensión, ya sea directamente conectado del

propio sistema eléctrico ya instalado en el aeropuerto, o por medio de un centro de

transformación adicional. Las condiciones exactas forman parte ya del proyecto de ejecución,

una vez determinadas las circunstancias exactas del entorno en el que se proyecte montar de

forma provisional o permanente la estructura.

Como características generales, atendiendo a los criterios de diseño de tratarse de una

estructura desmontable y enfocada a poder ser instalada rápidamente, en combinación con el

entorno de un aeropuerto, se ha decidido emplear una línea directamente enterrada para que

se interfiera lo mínimo posible con la operación de aeronaves.

Según el reglamento electrotécnico, la zanja debe de asegurar una profundidad de al menos

0,8 m en la parte inferior del cable. El lecho de la zanja debe ser liso, suave y estar libre de

aristas vivas. Se debe disponer de una capa de arena de mina o arena de rio lavada de al

menos 0,05 m bajo el cable y al menos 0,1 m sobre el mismo. Se debe asegurar una separación

de al menos 0,05 m con las paredes de la zanja. Se dispondrán de elementos de protección

mecánica sobre los cables. Finalmente, deberán colocarse cintas de señalización entre el suelo

y el cableado.


4.7.3.A. Estimación de cargas

La oficina, a grandes rasgos, es un local de 100 metros cuadrados. Siguiendo la normativa, se

tiene que la electrificación mínima es de 100 W/m2, por lo tanto, se llega a una electrificación

mínima de 10 KW.

El sistema de climatización del local de oficinas consume de forma nominal 17,790 KW, por lo

que se considera como una carga adicional aparte de la carga de electrificación mínima de la

oficina.

Para el dimensionado de la línea se adopta la solución de iluminado más desfavorable de las

consideradas, es decir, la solución económica de lámparas de hidruros metálicos de 400W

cada una. Dimensionando para esta carga, la solución ecológica basada en lámparas led

cumple también las especificaciones por tener un consumo menor.

Finalmente, para el trabajo de los operarios, se supone un número aproximado de 10

operarios trabajando simultáneamente, y se reserva para cada uno una carga de 1KW,

teniendo así un extra de 10KW. Esta carga será la que consuman las herramientas, el

compresor de aire para dotar de aire comprimido a las herramientas que lo requieran, y

cualquier otra actividad relacionada con el mantenimiento en línea.

Todas estas consideraciones son recopiladas en la siguiente tabla:

Tabla 28: Estimación de cargas eléctricas

Carga Valor estimado (W)

Oficina 10 000 Climatización 17 790 Iluminación 34x400 = 13 600 Labores 10 000 Total 51 390

4.7.3.B. Dimensionado de la línea por intensidad máxima

Para dimensionar la línea se considera un sistema trifásico con un coeficiente de potencia

supuesto en 0,9, al cual se llega mediante una batería de condensadores que en el proyecto de

ejecución deberá ser medida y ajustada según los factores de potencia de los distintos

equipos. Utilizando la fórmula de la potencia trifásica se tiene la intensidad como:

Dando un resultado de 86,75 A de intensidad total circulando por la línea, se dimensiona el

cable teniendo en cuenta las condiciones a las que va a estar sometido.

El estudio del clima en la zona de Sevilla ha dado como resultado una temperatura máxima de

44.8 grados, por lo tanto, la línea se diseña teniendo en cuenta una temperatura del terreno


de 45 grados, lo cual se modela en el reglamento electrotécnico mediante una reducción de la

intensidad máxima admisible para que el cable no sobrepase la temperatura máxima de

servicio.

Finalmente, se elige un cable de aluminio con neutro de cobre. La sección de cada conductor

de aluminio es de 50 mm2, mientras que la sección del neutro de cobre es de 16 mm2. La

designación según la normativa es 3x50Al+16Cu.

La intensidad máxima admisible, con un aislante capaz de soportar 90 grados centígrados de

temperatura de trabajo, del cable 3x50Al+16Cu es de 160 A, que multiplicado por el factor de

reducción por temperatura del terreno de 0,83 da un resultado de 132,8 A, más que suficiente

para las cargas estimadas, teniendo un buen margen en caso de ser necesaria la instalación de

equipos adicionales para dar otros tipos de mantenimiento a la aeronave, según la compañía y

el uso que se le quiera dar.

4.8. Instalaciones especiales

4.8.1. Propuesta de puerta para el hangar

Dadas las características especiales de esta construcción, se propone una forma alternativa de

puerta para la entrada de aeronaves. Esta alternativa puede emplearse para sustituir una

puerta convencional.

Para seguir en la línea de la arquitectura textil, se propone una puerta de persiana que se

enrolle en una ranura en la entrada del hangar. La persiana estará compuesta por segmentos

de membrana y larguerillos horizontales de refuerzo para resistir las cargas de flexión cuando

se encuentre ante cargas de viento frontal. Adicionalmente, si los larguerillos no son

suficientes por estar trabajando a flexión en distancias muy largas, pueden añadirse refuerzos

desplegables que se apoyarían sobre algunos los larguerillos para conferirles un punto de

apoyo adicional.

Dado que la puerta se despliega de abajo a arriba, es necesaria una ranura por donde pueda

salir y una zanja en la entrada, la cual debe de estar cubierta convenientemente, permitiendo

el paso de la rueda de la aeronave cuando la puerta esté abierta. Para este propósito, se

plantea el uso de una placa protectora que con la puerta abierta se colocará de forma

horizontal tapando la zanja, cuando la puerta se abra, se levanta y se apoya sobre la propia

persiana para conferir un aislamiento adicional frente al agua de lluvia.

La rejilla de drenaje se coloca justo delante de esta zanja, obligando que toda el agua de lluvia

pueda ser evacuada convenientemente, además de que la apertura para la puerta se proyecta


ligeramente elevada por medio de una pequeña rampa para evitar que se escurra agua en su

interior.

La forma de la puerta es la forma de la fachada frontal, excepto la zona de los pórticos. Para

elevar la puerta, se instalan motores eléctricos con cables. En principio se instalan 5. Uno en el

centro que es el que iniciará el ascenso, dos a la mitad del segmento entre el centro y la pared,

y dos cerca de las paredes.

El proceso de cerrado consiste en que el primer cable desciende, es enganchado al vértice

superior de la puerta y se despliega hasta que los enganches de la mitad son visibles. Entonces,

dos operarios enganchan los cables a estos puntos y los dos motores continúan su trabajo.

Finalmente, cuando los extremos de la puerta son visibles se repite el proceso y la puerta ya es

levantada al completo por los cinco motores.

El proceso de apertura es el inverso. Cuando los cables se van desenganchando, son recogidos

de nuevo para permitir el paso de la aeronave.

4.8.2. Instalación de aire comprimido

La instalación de aire comprimido deberá cumplir la normativa vigente (Reglamento de

Aparatos a Presión e Instrucciones Técnicas Complementarias).

La instalación de compresor, filtros, secador, depósito de acumulación se ubicarán en un

espacio habilitado dentro del espacio denotado como almacén, al lado del cuadro eléctrico.

Desde ahí se proyecta una red de abastecimiento que consistirá en un anillo montado sobre la

pared del hangar y que recorrerá la fachada interior, alimentando seis tomas dobles a lo largo

de los laterales (3 tomas dobles repartidas de forma uniforme) y dos adicionales en el frontal

del aparcamiento, dando un total de 10 tomas dobles.

4.8.3. Propuesta conceptual para montaje y desmontaje del hangar

4.8.3.A. Introducción

Desde un principio, se ha apostado por que el hangar disponga de la función de poder

ser desmontado, al mismo que ser una estructura de calidad que pueda desempeñar sus

funciones con carácter permanente.


Para conseguir esto, se han proyectado uniones atornilladas mediante piezas auxiliares

que ayuden a desmontar la estructura en caso necesario. Al mismo tiempo, elementos como la

cimentación o el pavimento para el estacionamiento de la aeronave no pueden ser

desmontables y se realizarán por medios convencionales. Se plantea que el estacionamiento

disponga de pavimento flexible (asfalto) dimensionado para soportar el peso de la aeronave.

La cimentación se plantea como zapatas de hormigón convencionales.

En general, en este documento se exponen los conceptos propuestos para las uniones

entre los elementos textiles y estos elementos con la estructura metálica y se cubrirá también

el sellado e impermeabilización de la cubierta.

4.8.3.A1. Problemas y limitaciones de diseño encontradas.

Citando el punto 5.1.7 de la guía (1):

"Las dimensiones de los patrones individuales de tela que van a formar la membrana, se

reducen en un pequeño porcentaje ("compensación") , de modo que cuando toda la cubierta se

coloca en posición se obtiene el estado de pretensión deseado. La compensación de tamaño

deberá ser geométricamente proporcional a la forma proyectada. Durante la instalación de la

membrana hacen falta equipos provisionales, como gatos hidráulicos, para conseguir el

pretensado deseado. Estos esfuerzos de arrastre se aplican principalmente en los puños

perimetrales de la membrana y en los puntos de suspensión internos, o en los apoyos de los

mástiles y en los cables de anclaje..."

Con el diseño que se ha propuesto para la estructura, aparece un problema evidente

basado en lo mencionado por la guía. Las membranas, al ser elementos repetidos unidos a la

estructura, los límites de estas son líneas rectas, por lo tanto no se dispone de puños

perimetrales, ni de puntos de suspensión internos ni mástiles (Por los requisitos de diseño de

un hangar), ni cables de anclaje. Todo el modelo está basado en que las membranas se han

apoyado sobre la estructura, la cual ha actuado como un marco rígido.

Los medios más normales y directos de realizar el pretensado de la tela no están

disponibles en esta estructura, lo cual, en principio, dificultaría su montaje enormemente, y

por lo tanto, la cualidad de ser fácilmente montable y desmontable queda en entredicho si no

se plantea una solución frente a este problema. El objetivo de este documento es el de

abordar estos retos.

4.8.3.B. Formas de unión de la tela

La principal pauta a seguir en este apartado es la de que el método de fijación que se

emplee sea lo más coherente posible con el modelo de elementos finitos en el que se ha


basado el cálculo estructural del hangar. Cuando sea posible, se optará, si es razonable, por la

opción más económica, ya que el proyecto tiene cierto matiz de intentar una reducción

respecto del coste de un hangar convencional.

4.8.3.B1. Uniones entre textiles para conformar el patrón de la membrana

Para las uniones entre los distintos trozos de tela que forman el patrón de la membrana

se emplean uniones soldadas, ya que éstas están disponibles para el tipo de tela que se ha

proyectado (Fibras de poliéster recubiertas de protección de PVC, siendo el conjunto

considerado como tipo III) y es más barata que las uniones cosidas. También, las uniones

soldadas presentan mejores características de estanqueidad frente a las uniones cosidas.

Por otro lado, parecen interesantes las uniones por lazos, ya que son desmontables y

cuadrarían dentro de la función del hangar por ello. Por otro lado, las uniones para conformar

el patrón no van a ser desmontadas, más bien sería desmontada la membrana de cada

elemento y almacenada entera. Aparte, la unión por lazos es peor en términos de

estanqueidad. Como los inconvenientes parecen muy superiores a las ventajas, esta unión

también queda descartada.

4.8.3.B2. Uniones entre elementos de membrana y bordes

Una vez conformados los patrones, este apartado estudia la fijación de dichos

elementos entre ellos y a los bordes exteriores. Se tienen dos condiciones principales, la unión

de un elemento de membrana con su elemento contiguo, o la unión (sujeción) de un elemento

con el borde exterior de la cubierta. Por ello, en este apartado, se propone el estudio de la

unión y no la fijación a la estructura propiamente dicha.

Primero, cabe remarcar que se buscan uniones en líneas rectas, por lo que uniones por

puntos, o uniones basadas en cables de sujeción quedan descartadas. La tensión de las

membranas generaría en los cables de los bordes una deformación en catenaria, que dejaría

expuesto parte del espacio interior frente a las inclemencias del tiempo. Como se pretende

que la estructura sea cerrada, se eliminan estas posibilidades.

La posibilidad de unir los elementos mediante marcos pretensados es en principio

viable, pero presenta grandes desventajas. Habría que pretensar en taller los elementos, los

cuales son de gran tamaño, por lo que el taller necesario sería bastante grande y engorroso de

preparar, y más aún tratándose de la idea de que el hangar debe ser fácilmente desmontable.

Luego, sería necesario levantar los marcos rígidos y montarlos sobre la tela. Dada la gran

dimensión de los hipotéticos marcos, las barras que los conforman adoptarían deformaciones

por el propio pretensado de la tela. Las deformaciones podrían fácilmente causar grandes

desplazamientos (Del orden de los decímetros), lo cual implicaría que serían necesarios


equipos adicionales que traccionaran el elemento textil para que fuera posible montarlo.

Además, se generarían desequilibrios en los pórticos, que están diseñados para que la tensión

en las zonas intermedias sea aproximadamente equilibrada, durante el periodo de montaje, lo

cual podría causar problemas estructurales.

Bordes rígidos con tubos en el bolsillo parece una solución posible, pero surge el

problema de tener una segunda barra recorriendo toda la longitud de los bordes del elemento

de membrana y el problema con la unión de esa barra con el resto de la estructura y la

estanqueidad de la misma, ya que hace falta realizar agujeros para introducir elementos

auxiliares de fijación. Aunque se presentan algunas ventajas respecto de los marcos rígidos, ya

que no hay que pretensar completamente el elemento y que éste adquiera su forma final para

luego ser elevado y montado, no parece aún la solución más adecuada.

Por último, la opción elegida ha sido la unión por medio de pletinas. Esta unión consiste

en dos placas de metal atravesadas por un tornillo que cuando es apretado, fija la tela dentro

de las placas por compresión, a su vez, la tela tiene que tener taladros para que el tornillo la

atraviese, pero presenta la ventaja de que estos agujeros están en el centro de la pletina, lo

cual las hace bastante estancas. También, se añaden cables en bolsillos para que la tela quede

bien fijada y no resbale, además de conseguir que de esa forma el ángulo de doblado no sea

demasiado agresivo y llegue a dañar la tela.

Las pletinas dan la opción a unir una o dos membranas, lo cual es una ventaja al tener

uniones intermedias entre dos elementos y uniones de fijación con el borde exterior. Las

pletinas además, son uniones desmontables si se usan tornillos, además, pueden ser

segmentadas en trozos más manejables, así que no es necesaria una barra de la longitud total

de los lados del elemento textil.

Las pletinas pueden ser montadas y desmontadas en taller, ajustando las longitudes

ligeramente para conseguir el pretensado deseado cuando la membrana sea instalada.

Además, si se segmentan de forma adecuada, pueden permitir el doblado de la tela para su

almacenaje y transporte sin necesidad de tener que ser montada y desmontada en obra.

4.8.3.C. Piezas de montaje para la membrana

Dado que no se pueden usar a priori métodos convencionales, o éstos no son muy

directos o fáciles, está claro que es necesario diseñar un método específico para el montaje y

tensado que sea rápido y poco costoso. Para ello, será necesario proponer conceptualmente

una serie de piezas y un procedimiento que faciliten la instalación de la membrana.

Expuesto ya que se realizarán las uniones mediante pletinas, ahora se muestran las

piezas que se utilizarán para realizar el montaje de la tela y su unión con la estructura metálica.

Las pletinas se sueldan a las distintas piezas de montaje que se proponen a continuación.


4.8.3.C1. Montaje de las uniones intermedias

Las piezas que se muestran en este apartado corresponden a las que se instalarán para

unir dos elementos textiles entre ellos y con la estructura metálica.

Ilustración 61: Unión intermedia

Como se puede apreciar en la ilustración, se tienen dos partes, la pieza de unión y la

brida, las cuales se montan sobre la estructura tal y como se muestra en la parte derecha de la

ilustración por medio de un cable. A continuación se explica la función de cada pieza.

Pieza de unión: Se trata del conjunto que forman la pletina y la abrazadera. La pletina

fija ambos elementos de tela de forma estanca, y a su vez, la abrazadera es la encargada de

suavizar el contacto en caso de que la barra y la pieza de unión entren en contacto directo. La

pletina tiene en la parte inferior una leve ranura que actúa como guía para el taladro del cable

de sujeción de la brida. La parte de la pletina, a su vez debe tener una curvatura con un

pequeño radio para que no sea un borde cortante y pueda adaptarse la tela. A continuación se

muestra un esquema de la cubierta, donde se puede apreciar que las membranas parten en

ciertos ángulos que varían a lo largo de las barras, por tanto, es necesaria este pequeño radio

en el borde para permitir que la tela pueda flexionar con cierta libertad sin rozar una arista

viva.


Ilustración 62: Idem ilustración 1, pag 7

Brida: La brida es el elemento que se montará por medio de tornillos a las barras de la

estructura metálica. La brida consiste en dos mitades de circunferencia que se unirán

mediante tornillos. Una de las mitades tiene una protuberancia con un taladro por el cual pasa

el cable de montaje. Esta protuberancia entrará dentro de la ranura de la pieza de unión en

caso de que, debido a una carga que produzca presión, o por el simple hecho de que la pieza

se encuentre en una cresta, el elemento de sujeción entre en contacto con la brida, dando de

este modo un leve efecto estabilizador.

Montaje local: Localmente, un cable tensado pasa por los taladros de los elementos de unión y

de las bridas de forma alternativa, formando una especie de costura.

Como puede verse en la ilustración 1, cuando una zona se encuentre traccionada, la

membrana tenderá a levantar las piezas de unión, pero este movimiento tensará el cable,

haciendo que solo se levante unos centímetros de forma local, y a su vez, la tensión del cable

fijará con más fuerza la membrana a la barra en las demás áreas. Las zonas de tracción se dan

principalmente en los valles, donde la tela tira en forma de "v".

En las zonas de compresión, la abrazadera entra en contacto con la barra y la protuberancia de

la brida queda dentro de la ranura, de esta forma se suaviza el contacto y los movimientos que

la membrana pueda hacer.

Finalmente, cabe remarcar que esta unión parece de gran debilidad en la dirección transversal,

pero también, las uniones entre dos elementos son todas uniones de tensiones

autoequilibradas en dicha dirección. Por tanto, si localmente se da un fenómeno de

desequilibrio, será de forma local y poco importante frente a las tensiones dominantes. Si ese

fenómeno de desequilibrio causa que la abrazadera pierda el contacto con la barra, el cable se

tensará, haciendo que le sea más difícil al resto de piezas de unión el separarse de la barra.


También es necesario remarcar que esta fijación con costuras está diseñada para ser capaz de

soportar ciertos desplazamientos y recuperar las deformaciones una vez la carga ha cesado, ya

que un desplazamiento en un lugar tensa el cable, actuando como un fenómeno estabilizador

para el resto de lugares por los que pase dicho cable y manteniendo así la integridad.

4.8.3.C2.Montaje de las uniones exteriores

En este apartado se expone el método con el que se van a unir las pletinas de los bordes

exteriores de la cubierta a la estructura.

Ilustración 63: Unión exterior

En este caso, en lugar de una pieza de montaje que una las piezas de tela y una pieza

independiente que se fije a la estructura y se unan mediante un cable, se ha optado por una

sola pieza. Las pletinas están soldadas a la propia abrazadera, que al mismo tiempo hace las

funciones de la pieza denominada brida en el apartado anterior.

En lugar de usar una sola pletina, se usan dos y una tela intermedia para impermeabilizar la

unión, y de este modo se puede integrar una tela adicional para el cerramiento de la parte alta

de la fachada del hangar.


Por otro lado, el montaje de esta pieza es soldar la primera mitad de la abrazadera a las

pletinas, las pletinas se montan en taller y por último, ya en obra se añade y atornilla la

segunda mitad de la abrazadera. Serán necesarias máquinas adicionales para tensar la tela

cuando está siendo montada.

4.8.3.D. Procedimiento de montado y desmontado

En este apartado se exponen principalmente los pasos a seguir para montar la cubierta de

membrana del hangar. Para ello se muestra la siguiente ilustración, que esquematiza el

procedimiento de tensado.

Ilustración 64: Proceso de tensado

En la ilustración se muestra la mitad del hangar, la otra mitad se debe montar del mismo modo

de forma simultánea, de este modo, toda la membrana es ensamblada en taller y puesta en

obra de una pieza.

Una vez montada la estructura metálica, se coloca la membrana sobre ella. Al no estar

tensada, parte de la tela sobrará por ambos lados. El cable es introducido por los taladros de

los dos tipos de pieza de la ilustración 1 (brida y pieza de montaje) en las líneas de unión

interiores. Puede realizarse este proceso mediante una grúa móvil desde el interior de la

estructura. El cable es fijado finalmente a los vértices centrales del hangar.


Una vez acabado el proceso, se enganchan los cables a sistemas que ejerzan tracción para

tensar el cable y así que la membrana se adapte poco a poco a la forma de la cubierta, siendo

también así tensada en la dirección longitudinal del hangar. Para los bordes exteriores harán

falta equipos adicionales para traccionar y montar los bordes.

Para desmontar la cubierta, el proceso es similar al inverso. Primero se desmontan las uniones

de los bordes, luego se afloja el cable de sujeción y tensado, finalmente el cable se suelta de

los anclajes en los vértices del centro y se tira desde abajo para dejar la membrana

completamente libre. Luego se retira, se dobla y se almacena la membrana. Finalmente puede

procederse al desmontado de la estructura metálica y los paneles prefabricados de los

cerramientos.

Exceptuando los cimientos y el pavimento del punto de estacionamiento para aeronaves, el

resto de la estructura puede ser transportada a otro lugar para ser montada en caso de

necesidad. Lo único necesario sería acondicionar el terreno y construir la cimentación con

anterioridad al montado de la estructura.


5. Mediciones y presupuesto

5.1. Introducción

En este apartado se va a realizar el estudio de las mediciones y el presupuesto aplicado al

ámbito meramente estructural. Cualquier subsistema adicional vendrá por separado respecto

de este estudio. El objetivo es estimar las cantidades de materiales necesarios y un valor

orientativo del coste de esta estructura. También se incluirá una unidad de obra alternativa de

cubierta convencional para así poder comparar los costes.

5.2. Mediciones

En este apartado se pretende cuantificar, de forma desglosada, las cantidades de materiales,

en especial de acero, que será necesaria para la construcción de la estructura.

5.2.1. Cantidad de acero S355

Para estudiar la cantidad de acero estructural se tendrá en cuenta la longitud nominal de las

barras y el área de su sección, para así obtener una estimación fiable.

A continuación se expone una serie de tablas de referencia desglosando los metros de

elemento tipo "barra" y "pilar" que se han empleado para las riostras, los pórticos tipo A y los

pórticos tipo B.

Tabla 29: Mediciones en las riostras

Riostras (x1) Número (Ud) Longitud (m) Total (m)

Elementos "barra"

Longitudinales 9 60 540

Oblicuas inferiores 12 11.18 134.16

De borde 1 4 10.08 40.32

De borde 2 4 10.31 41.24

De borde 3 4 10.68 42.72

De borde 4 4 11.18 44.72

TOTAL "barra" 843.16

Elementos "pilar"

Superior 6 11.18 68.08

TOTAL "pilar" 68.08


Tabla 30: Mediciones en los pórticos tipo A

Pórtico A (x3) Número (Ud) Longitud (m) Total (m)

Elementos "barra"

INF 2 24.70 49.40

MED1 5 5 5

MED2 2 3.75 7.5

MED3 2 2.5 5

MED4 2 1.25 2.5

OBL1 2 5.94 11.88

OBL2 2 5.76 11.52

OBL3 2 5.84 11.68

TOTAL "barra" 104.48

Elementos "pilar"

PIL1 2 6 12

PIL2 2 7.81 15.62

SUP 2 26.93 53.86

Tabla 31: Mediciones en los pórticos tipo B

Pórtico B (x4) Número (Ud) Longitud (m) Total (m)

Elementos "barra"

SUP 2 23.35 46.7

INF 2 24.70 49.4

REF1 2 2.55 5.1

REF2 2 6.04 12.08

MED1 2 1.25 2.5

MED2 2 2.5 5

MED3 2 3.75 7.5

OBL1 2 8.31 16.62

OBL2 2 5.94 11.88

OBL3 2 5.76 11.52

TOTAL "barra" 2 168.3

Elementos "pilar"

PIL1 2 11 22

PIL2 4 6.04 24.16

TOTAL "pilar" 46.16


Notación:

PIL: Elementos que cumplen la función de pilares.

MED: Barras verticales situadas dentro de las celosías de los pórticos.

OBL: Barras oblicuas situadas dentro de las celosías de los pórticos

SUP: Barras que recorren los pórticos por la sección más alta (O nervio superior)

INF: Barras que recorren los pórticos por la sección más baja (O nervio inferior)

Longitudinales: Barras que recorren toda la longitud del hangar, arriostrando los pórticos unos

con otros.

Oblicuas inferiores: Barras que describen un zigzag y que representan el borde del elemento

textil por el lado de la fachada.

De borde: Riostras inclinadas encargadas de compensar las cargas no equilibradas producidas

por la tensión de la tela en los pórticos de los extremos.

Superior: Barras longitudinales que delimitan la cresta del centro del hangar.

Como nota adicional, los números indican que hay más de un tipo de la barra descrita por las

primeras tres letras (O nombre para los elementos de riostra)dentro de cada elemento

estructural (Tipo de pórtico o arriostramiento).

A continuación se muestra la tabla con las cantidades de acero obtenidas, considerando una

densidad de acero de 7850 Kg/m3.

Tabla 32: Masa de acero

Tipo de sección Área (m2) Longitud total (m)

Volumen (m3) Masa (kg)

Barra 0.005969 1829.80 10.992 86287.2

Pilar 0.014451 497.16 7.184 56394.4

TOTAL 142681.6

5.2.2. Cubierta

Conociendo el área de cada elemento textil (257.04 m2) y sabiendo que se tienen 12 paneles,

se obtiene un total de 3084.48 m2, a los cuales, aplicando un coeficiente de 1.05 por

desperdicios en recortes y conformado del patrón, se obtiene una cifra redondeada de 3240

m2.

Aquí, y aunque sean en realidad parte de los cerramientos, también se consideran los

elementos triangulares necesarios para cerrar los huecos entre la cubierta y la fachada rígida.

Los elementos VEN1 son los que cubren la parte lateral, dando un área total de 240 m2. Los

elementos VEN2 son los que recubren la parte no rígida del frontal, y dan un área de 184 m2.


Sumados y aplicando el factor de 1.05 por desperdicios en la realización del patrón se obtiene

un área de 445 m2.

En total, será necesario encargar una cantidad de material textil de poliéster recubierto de PVC

de tipo III según la referencia (1) de 3685 m2.

5.2.3. Cerramientos

Se han considerado dos tipos de cerramientos rígidos. El primero consiste en paneles de

hormigón prefabricados, que servirán para las divisiones exteriores y entre el área de

almacenes y el área de aparcamientos. El segundo tipo se trata de paneles tipo sándwich, que

se emplearán para aislar el área de oficinas, cerrándola por las dos paredes restantes y el

techo.

A modo aproximado, se describen las cantidades de estos elementos a comprar:

Tabla 33: Áreas de cerramiento

Tipo de panel Área necesaria (m2)

Sándwich aislante 160

Hormigón prefabricado 1311

5.2.4. Cimentación

Tomando las medidas descritas en el apartado de cimentación en el capítulo de descripción de

la obra, se obtiene un volumen de hormigón armado para zapatas de 896 m3.

5.3. Unidades de obra

En este apartado se realiza una breve descripción de las unidades de obra empleadas. Dadas

las características tan peculiares de la estructura y teniendo en cuenta el carácter aproximado

de este estudio, se han tomado las unidades de obra reales más cercanas a las unidades

empleadas en el modelo de cálculo.

La página web que se ha empleado como referencia de precios ha sido

"www.generadordeprecios.info"


5.3.1. Unidad de obra de acero

Como nota, se ha escogido esta unidad de obra por tratarse de vigas del acero considerado en

el proyecto. El único cambio que se debería de realizar es que en lugar de realizarse la unión

por soldadura eléctrica, se hará por uniones atornilladas. A modo aproximado, como un valor

que represente el orden de magnitud del coste, se considera adecuado adoptar este precio de

2.11 euros.

EAV010 kg Acero en vigas.

Acero S355JR en vigas, con piezas simples de perfiles laminados en caliente de las series IPN, IPE, UPN, HEA, HEB o HEM con uniones soldadas.

Código Unidad Descripción Rendimiento Precio

unitario Importe

1 Materiales

mt07ala010o kg Acero laminado UNE-EN 10025 S355JR, en perfiles laminados en caliente, piezas simples, para aplicaciones estructurales.

1,050 1,03 1,08

mt27pfi010 l Imprimación de secado rápido, formulada con resinas alquídicas modificadas y fosfato de zinc.

0,050 4,80 0,24

Subtotal materiales: 1,32

2

Equipo y maquinaria

mq08sol020 h Equipo y elementos auxiliares para soldadura eléctrica. 0,015 3,09 0,05

Subtotal equipo y maquinaria: 0,05

3

Mano de obra

mo047 h Oficial 1ª montador de estructura metálica. 0,020 18,10 0,36

mo094 h Ayudante montador de estructura metálica. 0,020 16,94 0,34

Subtotal mano de obra: 0,70

4

Costes directos complementarios

% Costes directos complementarios 2,000 2,07 0,04

Coste de mantenimiento decenal: 0,06€ en los primeros 10 años. Costes directos (1+2+3+4): 2,11

Referencia norma UNE y Título de la norma transposición de norma armonizada Aplicabilidad

(1) Obligatoriedad

(2) Sistema

(3)

UNE-EN 10025-1:2006

192005 192006 2+ Productos laminados en caliente, de acero no aleado, para construcciones metálicas de uso general. Parte 1: Condiciones generales de suministro.

(1) Fecha de aplicabilidad de la norma armonizada e inicio del período de coexistencia

(2) Fecha final del período de coexistencia / entrada en vigor marcado CE

(3) Sistema de evaluación y verificación de la constancia de las prestaciones


5.3.2. Unidad de obra de lona de poliéster recubierta de PVC

Se ha encontrado un proveedor que ofrece lona similar a la especificada en el proyecto en

rollos de 225 cm de ancho, a un precio de 18.10 euros el metro lineal, dando así un valor de

8.04 euros el metro cuadrado de tela. Es éste el valor que se va a adoptar como unidad de

obra. El proveedor es www.mwmaterialsworld.com.

5.3.3. Unidad de obra de cerramientos de hormigón prefabricado

Cerramiento de fachada formado por paneles prefabricados, lisos, de hormigón armado de 12 cm de espesor, 3 m de anchura y 14 m de longitud máxima, acabado liso de color blanco a una cara, dispuestos en posición horizontal.


unitario Importe

1 Materiales mt12pph010aa m² Panel

prefabricado, liso, de hormigón armado de 12 cm de espesor, 3 m de anchura y 14 m de longitud máxima, con bordes machihembrados, acabado liso de color blanco a una cara, para formación de cerramiento. Según UNE-EN 14992.

1,000 46,56 46,56

mt12pph011 kg Masilla caucho-asfáltica para sellado en frío de juntas de paneles prefabricados de hormigón.

1,000 1,96 1,96

mt50spa052b m Tablón de madera de pino, de 20x7,2 cm.

0,020 4,39 0,09

mt50spa081a Ud Puntal metálico telescópico, de hasta 3 m de altura.

0,013 13,37 0,17


2

Equipo y maquinaria

mq07gte010c h Grúa autopropulsada de brazo telescópico con una capacidad de elevación de 30 t y 27 m de altura máxima de trabajo.

0,145 66,84 9,69

Subtotal equipo y maquinaria: 9,69

3

Mano de obra

mo050 h Oficial 1ª montador de paneles prefabricados de

0,212 17,82 3,78


Este caso no necesita consideraciones adicionales. Los paneles son correctos para su uso en el

proyecto.

5.3.4. Unidad de obra de cerramientos de paneles tipo sándwich

hormigón.

mo097 h Ayudante montador de paneles prefabricados de hormigón.

0,212 16,13 3,42


4


% Costes directos complementarios

2,000 65,67 1,31

Coste de mantenimiento decenal: 4,69€ en los primeros 10 años. Costes directos (1+2+3+4): 66,98

Referencia norma UNE y Título de la norma transposición de norma armonizada

Aplicabilidad (1)

Obligatoriedad (2)

Sistema (3)

UNE-EN 14992:2008/A1:2012 142013 172013 2+/4

Productos prefabricados de hormigón. Elementos para muros

(1) Fecha de aplicabilidad de la norma armonizada e inicio del período de coexistencia (2) Fecha final del período de coexistencia / entrada en vigor marcado CE (3) Sistema de evaluación y verificación de la constancia de las prestaciones

FLM015 m² Cerramiento de

fachada de paneles sándwich aislantes "ACH", de acero.

Cerramiento de fachada con paneles sándwich aislantes de acero, modelo M "ACH", de 50 mm de espesor y 1150 mm de ancho, formados por doble cara metálica de chapa estándar de acero, acabado prelacado, Granite Standard, de espesor exterior 0,5 mm y espesor interior 0,5 mm y alma aislante de lana de roca de densidad media 55 kg/m³, montados en posición vertical, con sistema de fijación oculto.


unitario Importe

1 Materiales mt12ppa010ahf m² Panel sándwich aislante de acero, modelo M "ACH", para

fachadas, de 50 mm de espesor y 1150 mm de ancho, formado por doble cara metálica de chapa estándar de acero, acabado prelacado, Granite Standard, de espesor exterior 0,5 mm y espesor interior 0,5 mm y alma aislante de lana de roca de densidad media 55 kg/m³, con junta diseñada para fijación con tornillos ocultos, remates y accesorios.

1,050 37,26 39,12

mt13ccg030e Ud Tornillo autorroscante de 6,5x130 mm de acero inoxidable, con arandela.

8,000 0,80 6,40

mt13ccg040 m Junta de estanqueidad para chapas perfiladas de acero. 2,000 0,90 1,80


2

Mano de obra

mo051 h Oficial 1ª montador de cerramientos industriales. 0,202 17,82 3,60 mo098 h Ayudante montador de cerramientos industriales. 0,202 16,13 3,26

Subtotal mano de obra:

6,86

3



Coste de mantenimiento decenal: 4,42€ en los primeros 10 años. Costes directos (1+2+3):

55,26


Como en el caso anterior, no se encuentran aspectos que deban de ser cambiados o

puntualizados.

5.3.5. Unidad de obra de cimentación en zapatas de hormigón

Ninguna anotación frente a esta unidad de obra.

5.3.6. Unidad de obra de cubierta de chapa corrugada (comparativa)

CSZ010 m³ Zapata de cimentación de hormigón armado.

Zapata de cimentación de hormigón armado, realizada con hormigón HA-25/B/20/IIa fabricado en central, y vertido desde camión, y acero UNE-EN 10080 B 500 S, cuantía 50 kg/m³, sin incluir encofrado.


unitario Importe

1 Materiales

mt07aco020a Ud Separador homologado para cimentaciones. 8,000 0,13 1,04

mt07aco010c kg Ferralla elaborada en taller industrial con acero en barras corrugadas, UNE-EN 10080 B 500 S, diámetros varios.

50,000 0,81 40,50

mt08var050 kg Alambre galvanizado para atar, de 1,30 mm de diámetro. 0,200 1,10 0,22

mt10haf010nga m³ Hormigón HA-25/B/20/IIa, fabricado en central. 1,100 76,88 84,57


2

Mano de obra

mo043 h Oficial 1ª ferrallista. 0,081 18,10 1,47

mo090 h Ayudante ferrallista. 0,121 16,94 2,05

mo045 h Oficial 1ª estructurista, en trabajos de puesta en obra del hormigón.

0,051 18,10 0,92

mo092 h Ayudante estructurista, en trabajos de puesta en obra del hormigón.

0,303 16,94 5,13

Subtotal mano de obra:

9,57

3




138,62

QTA010 m² Cubierta inclinada de chapa perfilada de acero.

Cubierta inclinada de chapa perfilada de acero prelacado, de 0,6 mm de espesor, con una pendiente mayor del 10%.


unitario Importe

1 Materiales

mt13ccp010a m² Chapa perfilada de acero prelacado, espesor 0,6 mm. 1,100 5,39 5,93

mt13ccg030d Ud Tornillo autorroscante de 6,5x70 mm de acero inoxidable, con arandela.

3,000 0,50 1,50


2

Mano de obra

mo051 h Oficial 1ª montador de cerramientos industriales. 0,151 17,82 2,69

mo098 h Ayudante montador de cerramientos industriales. 0,151 16,13 2,44


Esta unidad es simplemente comparativa en el caso de sustituir la cubierta de membrana por

una cubierta convencional que presente características similares. Se ha elegido la chapa

metálica por que presenta capacidades de asilamiento térmico muy similares y presentaría el

mismo tipo de problemas de climatización, pero al mismo tiempo careciendo de las

condiciones de iluminación suave que proporciona la membrana.

5.4. Presupuesto

En este apartado, tan solo de hace un recuento de la cantidad de unidades de obra y se

multiplican por el precio estimado de cada una, basándose dicha estimación en las unidades

de obra tomadas como referencia en el apartado anterior.

Tabla 34: Presupuesto

Unidad de obra Coste unitario (euros)

Cantidad Precio total (euros)

Acero S355 (kg) 2.11 142681.6 301058.18

Lona poliéster (m2) 8.044 3240 26062.56

Panel hormigón (m2) 66.98 1311 87810.78

Panel Sándwich (m2) 55.26 160 8841.60

Cimentación (m3) 138.62 896 124203.52

TOTAL 547976.64

Presupuesto aproximado:

550 000 Euros


3




12,81


6. Conclusiones

6.1 Conclusiones económicas

Puesto que la unidad de obra comparativa de chapa corrugada para la cubierta (12.81) tiene

un valor del mismo orden de magnitud que la unidad de textil (8.044), teniendo en cuenta que

la unidad de textil tan solo incluye el valor del material y el transporte, puede argumentarse

que el coste de instalación subirá ligeramente el precio de la unidad textil hasta un nivel muy

parejo al de la chapa corrugada.

La primera conclusión económica es que para un material convencional que ofrezca

características semejantes a la membrana, se tiene un precio parejo, por lo que ante las

ventajas de la tela, puede decirse que es más razonable optar, de forma estrictamente

económica, por este material.

En este apartado puede concluirse que el coste de esta estructura puede argumentarse como

relativamente similar al coste de una estructura convencional de las mismas características.

6.2. Conclusiones estructurales

La ligereza de las estructuras de membrana tensada a escala pequeña se ve empañada por la

masa de elementos estructurales necesarios al aumentar la escala. Esto se hace patente en la

cimentación, que requiere un dimensionamiento considerablemente mayor del esperado.

También, las membranas, al necesitar pretensado, cuando su dimensión aumenta, estos

esfuerzos se hacen patentes en la necesidad de reforzar la estructura. En general, la estructura

necesaria, pese a no ser excesivamente pesada, si que necesita resistir unas cargas

considerables por el mero hecho del pretensado.

La conclusión es que se ha diseñado una estructura relativamente ligera, aunque no tanto en

proporción con las estructuras de membrana pequeñas, y se requiere de un estudio detallado

del terreno para realizar una cimentación que debe en parte soportar cargas de arrancado, lo

cual ha dificultado su diseño en este caso. Por norma general, las estructuras de membrana

tensada suelen emplear tensores anclados al terreno, trabajando a tracción, y en el caos de

estudio, ha habido barras con esa condición, y los costes de cimentación, como pueden verse

en el desglose del presupuesto, no son nada despreciables.


6.3. Conclusiones del ambiente interior

Pese a todas las dificultades de diseño encontradas, pueden ser superadas por las ventajas del

aprovechamiento de la luz natural en el interior de forma suave y uniforme, además de las

propiedades de ventilación natural para la refrigeración en verano y el efecto invernadero para

atrapar el aire caliente en el interior en invierno.

La única desventaja es que en días de calor o frío extremo, no existe una forma razonable de

climatización mecánica, quedando limitado el sistema a la climatización por convección

natural.

Se propone el uso de evaporadores en días secos de calor extremo para reducir la

temperatura, pero habría que emplear un medidor de humedad para que ésta no sea excesiva

hasta el punto de llegar a condensar sobre las superficies, lo cual iría en contra de las normas

de la Parte 145 de EASA en cuanto al almacenaje de piezas.

También se ofrece un significativo ahorro energético en cuanto a iluminación y climatización.

Respecto de la iluminación, por que el empleo de la luz natural es más que suficiente incluso

en días nublados, y en cuanto a climatización, por que tan solo se ha usado un climatizador en

el área de oficinas, dejando el resto del hangar a los medios naturales.

6.4. Conclusiones estéticas

De forma evidente, este tipo de estructuras es asociado con un ambiente moderno y de

progreso, llamando la atención frente a las estructuras convencionales. En este caso particular,

el uso de paraboloides en lugar de superficies planas da un agradable aspecto geométrico. Las

paredes sin embargo están realizadas en materiales convencionales, por lo que no hay

secciones de tela expuestas a ser tocadas y transmitir un aspecto barato y provisional.


7. Bibliografía

7.1. Guías y normativa

(1) Arquitectura Textil: Guía Europea de Diseño de las Estructuras Superficiales Tensadas

(2) Código técnico de la Edificación, documentos:

-DBSE: Edificación

-DBSE-AE: Acciones sobre las Edificaciones

-DBSE-A: Acero

-DBSE-C: Cimentaciones

-DBHS: Salubridad

(3) Reglamento de Seguridad Contra Incendios en Establecimientos Industriales (RSCIEI)

(4) Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión

(5) UNE-12464.1 Norma Europea sobre la Iluminación para Interiores

(6) Parte 145 de la normativa EASA

-Artículos 145.A.25, apartados b, c y d

-Aclaraciones en las normas AMC

(7) Abecé de las instalaciones, tomo 2, editorial Munilla-Lería

(8) Plan Director del Aeropuerto de Sevilla

7.2. Fuentes en internet

(A) Wikipedia: Para obtener las medidas aproximadas de las aeronaves de diseño

(B) Estaciones Agroclimáticas de la Junta de Andalucía

(C) www.elaireacondicionado.com : Se ha empleado el método de estimación para la carga en

frigorías necesaria.

(D) www.mwmaterialsworld.com: Lugar donde se ha encontrado un producto textil

aproximado (a falta de un análisis de especificaciones detallado) al requerido por esta

estructura.

(E) Búsquedas de otras informaciones mediante el buscador Google.

60.0000

10.0000

20.0000

15.0000

11.0000

6.0000

46.0000

23.0000

5.0000

5.0000

ProyectoPlano

Escala Autor

FechaEscuela Superior

de Ingenieros de

Sevilla

G1-Exterior

Álvaro Enrique

Tárraga Gutiérrez

1:500

08/07/2016

Estudio y Cálculo de Cubierta de

Membrana para Aplicación a Hangar

de Aviación Comercial

Detalle del área de oficinas

Escala 1:200

Almacenes

Pasillo de seguridad

Estacionamiento

46.0000

10.0000

5.0000

10.0000

4.0000

1.0000

5.0000

7.0000

2.5000

2.0000

1.0000

21.0000

14.5000

60.0000

5.0000

5.0000

45.0000

36.0000

ProyectoPlano

Escala Autor


de Ingenieros de

Sevilla

I1: Interior

Álvaro Enrique

Tárraga Gutiérrez

1:400

08/07/2016




Arriostramientos inferiores

Arriostramientos superiores

Rojo: Elemento de sección tipo "Pilar"

Azul: Elemento de sección tipo "Barra"

10.0000

20.0000

60.0000

Pórtico A

Pórtico B

Pórtico A

Pórtico BPórtico A

Pórtico B

Pórtico B

6.0000

11.0000

15.0000

11.1803

11.1803

1.0000

1.0000

1.0000

1.0000

10.0778

10.3078

10.6800

11.1803

*

*Anotación: Los arriostramientos auxiliares inclinados se conectan en los pórticos B

en los nudos de la barra superior, en los pórticos tipo A, se conectan en el mismo

nudo que los arriostramientos normales horizontales

Elemento "barra": Diámetro 20, espesor 1

Elemento "pilar": Diámetro 25, espesor 2

ProyectoPlano

Escala Autor

FechaEscuela superior

de Ingenieros de

Sevilla

E1- Riostras

Proyecto constructivo de un

hangar con cubierta textil

Álvaro Enrique

Tárraga Gutiérrez

1:250

02/07/2016

5.0000

6.0000

5.7500

5.7500

5.7500

5.7500

46.0000

24.6982

26.92583.7500

2.5000

1.2500

5.9424

5.7554

5.8363

5.0000

7.8102

Negro: Acotación

Azul: Elemento de sección tipo "Barra"

Rojo: Elemento de sección tipo "Pilar"

ProyectoPlano

Escala Autor


de Ingenieros de

Sevilla

E2-Pórtico A

Álvaro Enrique

Tárraga Gutiérrez

1:250

02/07/2016




5.0000

2.5000

46.0000

5.7500

5.7500

5.7500

5.7500

5.5000

5.5000

24.6982

23.3452

3.7500

2.5000

1.2500

5.9424

8.3104

5.7554

6.0415

6.0415

6.0415

2.5495

Negro: Acotaciones (m)

Azul: Elementos de sección tipo "Barra"

Rojo: Elementos de sección tipo "Pilar"

ProyectoPlano

Escala Autor


de Ingenieros de

Sevilla

E3-Pórtico B

Álvaro Enrique

Tárraga Gutiérrez

1:250

02/07/2016




4.0000 4.0000

1.0000

3.0000

0.5000

0.5000

1.0000

4.0000

2.0000

2.0000

ProyectoPlano

Escala Autor


de Ingenieros de

Sevilla

C1-Cimiento

Álvaro Enrique

Tárraga Gutiérrez

1:50

08/07/2016




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