Estudio de la aplicabilidad de materiales compuestos en la construcción de edificios industriales

(1)

Anexo III. Tablas de aplicación del Valor Técnico Ponderado a uniones

constructivas de un edificio industrial

En el presente anexo se adjuntan las tablas comparativas obtenidas de la aplicación de la técnica del Valor Técnico Ponderado a las uniones constructivas (no estructurales) de edificios industriales. Se listan las propiedades esperables de cada unión, otorgándoles un peso a cada una según la importancia que jueguen en el ensamblaje. Así por ejemplo, la unión entre elementos de cubierta plana debe ser totalmente estanca, por este motivo la estanqueidad tendrá un porcentaje elevado, o lo que es lo mismo, una importancia relativa elevada. Se procede a la puntuación de cada técnica de unión para cada propiedad que debe poseer la unión. Realizando las operaciones propias del VTP, se obtiene la técnica de unión que reúne mayor número de propiedades coincidentes con las requeridas por la unión.

En algunas calificaciones de las tablas comparativas aparecen referencias en forma de asterisco (*) o bien doble asterisco (**). Debido a que estas referencias son comunes para todas las tablas se explica su significado a continuación:

(*) En las uniones atornilladas, la resistencia a la corrosión y al agua depende del material del que están formados los tornillos. De este modo, los tornillos de acero obtienen una calificación de 2 mientras que los de poliéster o viniléster (polímeros) reforzados con fibras obtienen la calificación de 5. La utilización de tornillos de acero o de PRF (polímero reforzado con fibras) depende de la resistencia requerida por la unión. De este modo, los tornillos de acero se utilizan para uniones que requieren resistencias altas, y los de PRF para resistencias bajas.

(2)

Tabla III.1. Comparación de las técnicas de unión para el ensamblaje de elementos de fachadas

COMPARACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE UNIÓN PARA EL ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS DE FACHADAS

Estanqueidad Resistencia

mecánica Resistencia al agua

Resistente a agentes corrosivos Continuidad del aislamiento térmico Continuidad del aislamiento acústico Requerimientos estéticos Unión de materiales distintos Calificación parcial Requerimientos

de la unión 20% 10% 20% 15% 15% 10% 10% 0%

Unión encajada

Según el diseño, es posible dificultar en gran medida el paso del agua, pero no se obtienen juntas del todo estancas. Así mismo, la estanqueidad de la unión dependerá de la dirección de

incidencia del agua.

Depende del diseño

Tiene la misma resistencia que el material del elemento

constructivo. Muy buena en poliéster reforzado con fibra de

vidrio

Tiene la misma resistencia que el

material del elemento constructivo. Muy buena en poliéster reforzado con fibra

de vidrio

La debida al solape + los pliegues.

Normalmente poca, pero puede mejorarse con el

diseño

Dependiendo del fabricante

y/o del diseño. Muy complicado

Calificación 3 3 5 5 3 3 3 0 3,7

Unión atornillada

No se obtienen juntas estancas

Buen comportamiento general. Problemas de concentración de

tensiones

Posibles problemas si los tornillos son metálicos. Si los tornillos son de PRF, la resistencia al agua es

total, pero disminuye la resistencia mecánica

de la unión.

Posibles problemas si los tornillos son metálicos. Si los

tornillos son de PRF, la resistencia

aumenta.

Solamente la debida al solape

Poca debido a que no atenúan las vibraciones.

Son uniones visibles y poco

estéticas Si, siempre

Calificación 1 4 / 3* 2 / 5 * 2 / 5 * 2 3 2 5 2.1 / 3,05

Unión adhesiva

Con la elección de un adhesivo adecuado, la junta puede ser totalmente estanca.

Buen comportamiento general. Problemas

cuando se carga a tracción y sobre todo

a pelado.

Depende del adhesivo elegido.

Depende del adhesivo elegido

Los adhesivos son materiales poliméricos, y como tales son poco conductores

del calor.

Si el adhesivo es elástico amortigua bien las vibraciones.

Las uniones adhesivas suponen muy poca adición de material, y además éste normalmente no es visible, ya que se encuentra entre los dos elementos a unir.

Depende de la compatibilidad del adhesivo con

los dos adherentes.

(3)

Tabla III.2. Comparación de las técnicas de unión para el ensamblaje de elementos de fachadas con la estructura

COMPARACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE UNIÓN PARA EL ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS DE FACHADAS CON LA ESTRUCTURA

de la unión 0% 50% 5% 10% 0% 10% 5% 20%

Unión encajada

Según el diseño, es posible dificultar en gran medida el paso del agua, pero no se

obtienen juntas del todo estancas. Así mismo, la estanqueidad de la unión dependerá de la dirección de

Depende del diseño

vidrio

Tiene la misma resistencia que el material del

elemento constructivo. Muy buena en poliéster reforzado con fibra

de vidrio

diseño

Calificación 3 3 5 5 3 3 3 0 2,7

tensiones

Posibles problemas si los tornillos son metálicos. Si los tornillos son de PRF, la resistencia al agua es total, pero disminuye la resistencia mecánica

de la unión.

aumenta.

Calificación 1 4 / 3* 2 / 5 * 2 / 5 * 2 3 2 5 2.9 / 3,65

Unión adhesiva

a pelado.

del calor.

los dos adherentes.

(4)

Tabla III.3. Comparación de las técnicas de unión para el ensamblaje de elementos de cubiertas planas

COMPARACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE UNIÓN PARA EL ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS DE CUBIERTAS PLANAS

de la unión 40% 15% 25% 5% 10% 5% 0% 0%

Unión encajada

Depende del diseño

vidrio

Tiene la misma resistencia que el material del

elemento constructivo. Muy buena en poliéster reforzado con fibra de vidrio

diseño

Calificación 2 3 5 5 3 3 3 0 3,2

tensiones

de la unión.

aumenta.

Calificación 1 4 / 3* 2 / 5 * 2 / 5 * 2 3 2 5 1.95 / 2.7

Unión adhesiva

a pelado.

del calor.

Depende de la compatibilidad del adhesivo con los dos adherentes.

(5)

Tabla III.4. Comparación de las técnicas de unión para el ensamblaje de elementos de cubiertas inclinadas

COMPARACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE UNIÓN PARA EL ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS DE CUBIERTAS INCLINADAS

de la unión 10% 20% 30% 10% 20% 5% 5% 0%

Unión encajada

Depende del diseño

vidrio

de vidrio

diseño

Calificación 2 2 5 5 3 3 3 0 3,5

tensiones

de la unión.

Posibles problemas si los tornillos son metálicos. Si los tornillos son de PRF, la resistencia

aumenta.

Calificación 2 5 / 4* 2 / 5 * 2 / 5 * 2 3 2 5 2.65 / 3,65

Unión adhesiva

a pelado.

del calor.

(6)

Tabla III.5. Comparación de las técnicas de unión para el ensamblaje de elementos de cubiertas planas y la estructura

COMPARACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE UNIÓN PARA EL ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS DE CUBIERTAS PLANAS Y LA ESTRUCTURA

de la unión 0% 50% 5% 10% 0% 10% 5% 20%

Unión encajada

Depende del diseño

vidrio

material del elemento constructivo. Muy buena en poliéster reforzado con fibra de vidrio

diseño

Calificación 2 3 5 5 3 3 3 0 2,7

tensiones

Posibles problemas si los tornillos son metálicos. Si los tornillos son de PRF, la resistencia al agua es total, pero disminuye la resistencia mecánica

de la unión.

aumenta.

Calificación 1 4 / 3* 2 / 5 * 2 / 5 * 2 3 2 5 3,7 / 3.65

Unión adhesiva

a pelado.

del calor.

los dos adherentes.

(7)

Tabla III.6. Comparación de las técnicas de unión para el ensamblaje de elementos de cubiertas planas y la estructura

COMPARACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE UNIÓN PARA EL ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS DE CUBIERTAS INCLINADAS Y LA ESTRUCTURA

de la unión 0% 50% 5% 10% 0% 10% 5% 20%

Unión encajada

Depende del diseño

vidrio

material del elemento constructivo. Muy buena en poliéster reforzado con fibra de vidrio

diseño

Calificación 2 3 5 5 3 3 3 0 2,7

tensiones

de la unión.

aumenta.

Calificación 2 4 / 3* 2 / 5 * 2 / 5 * 2 3 2 5 3,7 / 3.65

Unión adhesiva

a pelado.

del calor.

los dos adherentes.

(8)

Tabla III.7. Comparación de las técnicas de unión para el ensamblaje de elementos de cubiertas planas y de fachadas

COMPARACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE UNIÓN PARA EL ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS DE CUBIERTAS PLANAS Y DE FACHADA

de la unión 35% 0% 25% 5% 20% 5% 5% 5%

Unión encajada

Depende del diseño

vidrio

de vidrio

diseño

Calificación 3 3 5 5 3 3 3 0 3,45

tensiones

de la unión.

aumenta.

Calificación 1 4 / 3* 2 / 5 * 2 / 5 * 2 3 2 5 1.85 / 2.75

Unión adhesiva

a pelado.

del calor.

(9)

Tabla III.8. Comparación de las técnicas de unión para el ensamblaje de elementos de cubiertas inclinadas y de fachadas

COMPARACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE UNIÓN PARA EL ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS DE CUBIERTAS INCLINADAS Y DE FACHADA

de la unión 0% 0% 10% 10% 40% 20% 10% 10%

Unión encajada

Depende del diseño

vidrio

de vidrio

diseño

Calificación 3 3 5 5 3 3 3 0 3.1

tensiones

de la unión.

aumenta.

Calificación 1 4 / 3* 2 / 5 *

2 / 5 * 2 3 2 5 2.5/ 3.1

Unión adhesiva

a pelado.

del calor.

(10)

Anexo II. Resultados del ACV para sistema cerramientos de un edificio

industrial

En el presente anexo se muestran los resultados obtenidos del ACV para las tipologías de fachadas y cubiertas estudiadas en esta Tesis Doctoral. Estos resultados se dan de forma gráfica para cada impacto medioambiental considerado, valorándose parcialmente los resultados de cada gráfico.

II.1. Resultados de ACV para fachadas

Calentamiento global

Figura II.1. Resultados de ACV para el impacto de calentamiento global para fachadas.

(11)

Formación de niebla tóxica

Figura II.2. Resultados de ACV para el impacto de formación de niebla tóxica para fachadas.

Se observa que la fachada de vidrio (muro cortina) es con diferencia la que más provoca el impacto de la niebla tóxica. Ello es consecuencia de sus emisiones de óxidos de nitrógeno. Si se realiza el análisis obviando la fachada de muro cortina los resultados son los siguientes:

Figura II.3. Resultados de ACV para el impacto de formación de niebla tóxica (sin muro cortina) para fachadas.

(12)

Acidificación

Figura II.4. Resultados de ACV para el impacto de acidificación para fachadas.

La fachada de muro cortina, en comparación con los otros tipos de fachada, es la que más afecta a la acidificación. Las sustancias causantes de este hecho son sus emisiones de amoniaco, sobretodo en la etapa de extracción y fabricación del vidrio y el aluminio. Si se realiza el análisis sin la fachada de muro cortina los resultados son los siguientes:

Figura II.5. Resultados de ACV para el impacto de acidificación (sin muro cortina) para fachadas.

(13)

Eutrofización

Figura II.6. Resultados de ACV para el impacto de eutrofización para fachadas.

Como en el caso de la acidificación la fachada muro cortina tiene un valor muy elevado en comparación al resto de fachadas. Si se analizan las fachadas sin el muro cortina se obtiene:

Figura II.7. Resultados de ACV para el impacto de eutrofización (sin muro cortina) para fachadas.

(14)

Salud humana, cáncer

Figura II.8. Resultados de ACV para el impacto de salud humana (cáncer) para fachadas.

La fachada metálica de acero y poliuretano es la que comparativamente provoca un mayor impacto en las enfermedades cancerígenas. El causante que tenga un porcentaje tan elevado son las emisiones que tiene de pentano en la extracción y manufactura del poliuretano.

Salud humana

Figura II.9. Resultados de ACV para el impacto de salud humana para fachadas.

(15)

Agentes contaminantes para la salud humana

Figura II.10. Resultados de ACV para el impacto de agentes contaminantes para la salud humana para fachadas.

En este caso vemos que la fachada de obra de fábrica con bloque de hormigón es la más contaminante, seguida del muro cortina, y después con un 14% la fachada de hormigón prefabricado. Las fachadas de material compuesto, en comparación con el resto, tienen poco efecto en este tipo de impacto que está caracterizado sobretodo por la cantidad de partículas en suspensión presentes en el aire.

Ecotoxicidad

Figura II.11. Resultados de ACV para el impacto de ecotoxicidad para fachadas.

(16)

Consumo de combustibles

Figura II.12. Resultados de ACV para el impacto de consumo de combustibles para fachadas.

La fachada con mayor consumo de combustibles es la de hormigón prefabricado, seguida por las fachadas de bloque cerámico debido al proceso de fabricación de los elementos cerámicos. La fachada metálica simple presenta un consumo más elevado que las otras metálicas ya que se ha tenido en cuenta un tratamiento de reciclaje que aumenta el consumo energético de forma considerable.

Ocupación

Figura II.13. Resultados de ACV para el impacto de ocupación para fachadas.

(17)

Uso de agua

Figura II.14. Resultados de ACV para el impacto de uso de agua para fachadas.

Como se puede observar las tipologías de fachadas que tienen un consumo más elevado de agua son las de bloques cerámicos, ya que precian de gran cantidad de agua para la fabricación de las piezas cerámicas. La siguen las fachadas de hormigón prefabricado que utilizan este recurso sobre todo en las fases de extracción y manufactura de los elementos que las forman.

Deterioro de la capa de ozono

Figura II.15. Resultados de ACV para el impacto de deterioro de la capa de ozono para fachadas.

(18)

II.2. Resultados de ACV para cubiertas

Calentamiento global

Figura II.16. Resultados de ACV para el impacto de calentamiento global para cubiertas.

La cubierta que comparativamente produce un mayor efecto sobre el calentamiento global es la cubierta plana Deck invertida. Esta y la cubierta sándwich con fibra de vidrio, presentan elevadas emisiones de dióxido de carbono en la etapa de extracción y manufactura de la fibra de vidrio. Por ello sus valores son mayores que los de la cubierta inclinada metálica sándwich de acero y poliuretano.

Formación de niebla tóxica

Figura II.17. Resultados de ACV para el impacto de formación de niebla tóxica para cubiertas.

(19)

Acidificación

Figura II.18. Resultados de ACV para el impacto de acidificación para cubiertas.

La cubierta que afecta más a la acidificación es la inclinada tradicional, seguida por la plana tradicional y, a mayor distancia, la plana invertida y la plana Deck invertida. La cubierta metálica de chapa simple tiene un valor más elevado que las otras cubiertas metálicas porque es sometida a un tratamiento de reciclaje en el cual se consume más energía y se generan más emisiones que si se deposita en vertedero.

Eutrofización

Figura II.19. Resultados de ACV para el impacto de eutrofización para cubiertas.

(20)

Salud humana, cáncer

Figura II.20. Resultados de ACV para el impacto de salud humana (cáncer) para cubiertas.

La cubierta que produce un mayor impacto es la inclinada sándwich con poliuretano. Si se realiza el análisis sin la cubierta inclinada sándwich de acero y poliuretano se obtienen los siguientes resultados:

Figura II.21. Resultados de ACV para el impacto de salud humana (cáncer) (sin inclinada sándwich) para cubiertas.

(21)

Salud humana

Figura II.22. Resultados de ACV para el impacto de salud humana para cubiertas.

La tipología de cubierta que más afecta a este factor es la cubierta sándwich de metal y poliuretano. El resto de tipologías presentan un porcentaje bastante menor. Este valor alto es debido a las emisiones de pentano en la manufactura del poliuretano, aparte de las emisiones de plomo. Si se realiza el análisis sin la cubierta metálica con núcleo de poliuretano se obtiene:

Figura II.23. Resultados de ACV para el impacto de salud humana (sin sándwich de poliuretano) para cubiertas.

(22)

Agentes contaminantes para la salud humana

Figura II.24. Resultados de ACV para el impacto de agentes contaminantes para la salud humana para cubiertas.

Se puede observar claramente que las tipologías de cubierta que producen más emisiones de polvo a la atmósfera, y por tanto contribuyen a potenciar el factor que se está estudiando, son las cubiertas inclinada sándwich con poliuretano y la plana invertida.

Ecotoxicidad

Figura II.25. Resultados de ACV para el impacto de ecotoxicidad para cubiertas.

(23)

Consumo de combustibles

Figura II.26. Resultados de ACV para el impacto de consumo de combustibles para cubiertas.

La cubierta con más gasto energético es la inclinada metálica simple. Esta tiene mayor gasto energético que las otras metálicas debido al tratamiento de reciclaje. Le siguen la inclinada tradicional y la plana tradicional. Los otros tipos de cubiertas tienen consumos muy bajos en comparación a estas últimas.

Ocupación

Figura II.27. Resultados de ACV para el impacto de ocupación para cubiertas.

(24)

Deterioro de la capa de ozono

Figura II.28. Resultados de ACV para el impacto de deterioro de la capa de ozono para cubiertas.

Las cubiertas metálicas están pintadas, y en el proceso de fabricación de la pintura se emiten sustancias que contienen bromo que afecta al deterioro de la capa de ozono. Su influencia, entre las metálicas, es muy similar.

Uso de agua

Figura II.29. Resultados de ACV para el impacto de uso de agua para cubiertas.

(25)

ANEXO I. RESULTADOS Y MODELIZACIÓN (MRLM) DE SISTEMA

CONSTRUCTIVO ESTRUCTURAL

En el anexo presente se introducen los resultados obtenidos del cálculo de estructuras para los distintos materiales estudiados, así como la totalidad de las gráficas con los resultados en cuanto a costes, tiempos y seguridad se refiere, para cada solución constructiva analizada en el sistema constructivo estructura. Además, se muestran los cálculos realizados para obtener un modelo de regresión lineal múltiple para cada solución estudiada y para cada aspecto considerado. Estos modelos permiten predecir el comportamiento de las distintas soluciones constructivas bajo condiciones que difieran de las analizadas, permiten encontrar la significación de cada variable de entrada estudiada para cada caso concreto, y permiten conocer la bondad del ajuste realizado para detectar posibles omisiones de variables explicativas. Finalmente se introducen los resultados gráficos del ACV para las distintas soluciones constructivas consideradas del sistema estructural.

I.1. Resultados de cálculos de estructuras y determinación de distancia óptima entre pórticos

Se adjuntan los resultados obtenidos de los cálculos estructurales realizados para los pórticos y correas de los materiales analizados, así como los cálculos necesarios para la determinación de la distancia óptima entre pórticos para cada tipología de material. Se han realizado los cálculos estructurales para dimensionar pórticos de 10, 15, 20, 25 y 30m de ancho, 6, 7.5 y 9m de alto y 6, 8 y 10m de distancia entre pórticos para los tres materiales estudiados. Los resultados obtenidos se indican en las tablas de la I.1 a la I.9).

Tabla I.1. Resultados de cálculos estructurales para pórtico de estructura metálica con d = 6m.

Distancia entre pórticos d = 6m

altura (h) /

ancho (A) 10m 15m 20m 25m 30m

Perfil Viga IPN 280 IPN 380 IPN 450 IPN 550 IPN 600

Perfil Pilares IPN 280 IPN 360 IPN 450 IPN 500 IPN 600

Peso Viga (kg) 480 1260 2300 4175 5970

Peso Pilares (kg) 576 914,4 1380 1692 2388

6m

Peso Pórtico (kg) 1056 2174,4 3680 5867 8358

Perfil Pilares IPN 300 IPN 380 IPN 500 IPN 550 HEB 600

Peso Viga (kg) 480 1260 2300 4175 5970

Peso Pilares (kg) 813 1260 2115 2505 3180

7,5m

Peso Pórtico (kg) 1293 2520 4415 6680 9150

Perfil Viga IPN 320 IPN 400 IPN 500 IPN 550 HEB 600

Peso Viga (kg) 611 1389 2820 4175 6360

Peso Pilares (kg) 1225,8 1666,8 2538 3582 3816

9m

(26)

altura (h) /

ancho (A) 10m 15m 20m 25m 30m

Perfil Viga IPN 300 IPN 400 IPN 500 IPN 600 HEB 600

Peso Viga (kg) 542 1389 2820 4975 6360

Peso Pilares (kg) 650,4 1111,2 1380 2004 2544

6m

Peso Pórtico (kg) 1192,4 2500,2 4200 6979 8904

Peso Viga (kg) 611 1389 2820 4975 7029,99

Peso Pilares (kg) 916,5 1725 2115 2505 3514,995

7,5m

Peso Pórtico (kg) 1527,5 3114 4935 7480 10544,985

Peso Viga (kg) 681 1389 2820 4975 8095,14

Peso Pilares (kg) 1371,6 2070 3006 3582 4217,994

9m

Peso Pórtico (kg) 2052,6 3459 5826 8557 12313,134

altura (h) /

ancho (A) 10m 15m 20m 25m 30m

Peso Viga (kg) 611 1725 3340 4975 8095,14

Peso Pilares (kg) 733,2 1111,2 1692 2388 2811,996 6m

Peso Pórtico (kg) 1344,2 2836,2 5032 7363 10907,136

Perfil Viga IPN 340 IPN 450 IPN 550 HEB 600 IPN 700

Peso Viga (kg) 681 1725 3340 5300 8095,14

Peso Pilares (kg) 1021,5 1725 2115 2985 4047,57

7,5m

Peso Pórtico (kg) 1702,5 3450 5455 8285 12142,71

Peso Viga (kg) 762 1725 3340 5857,5 8095,14

Peso Pilares (kg) 1666,8 2070 3006 4217,4 5552,982 9m

(27)

Tabla I.4. Resultados de cálculos estructurales para pórtico de estructura de hormigón prefabricado con d = 6m.

altura (h) /

ancho (A) 10m 15m 20m 25m 30m

Perfil Viga Delta Delta Delta Delta Delta

Perfil Pilares 40x40 40x40 40x40 40x40 50x40

Peso Viga (t) 2770 4410 9070 12340 17040

Peso Pilares (kg) 4800 4800 4800 4800 6000

6m

Peso Pórtico (kg) 7570 9210 13870 17140 23040

Peso Viga (kg) 2770 4410 9070 12340 17040

Peso Pilares (kg) 7500 7500 7500 7500 7500

7,5m

Peso Pórtico (kg) 10270 11910 16570 19840 24540

Peso Viga (kg) 2770 4410 9070 12340 17040

Peso Pilares (kg) 10800 10800 10800 10800 10800

9m

Peso Pórtico (kg) 13570 15210 19870 23140 27840

altura (h) / ancho (A)

10m 15m 20m 25m 30m

Perfil Viga Delta 1 Delta 2 Delta 2 Delta 3 - 50 Delta 4

Peso Viga (kg) 2770 6640 9070 12340 26390

Peso Pilares (kg) 4800 4800 4800 6000 6000

6m

Peso Pórtico (kg) 7570 11440 13870 18340 32390

Perfil Pilares 50x40 50x40 50x40 60X40 60x40

Peso Viga (kg) 2770 6640 9070 12340 26390

Peso Pilares (kg) 7500 7500 7500 9000 9000

7,5m

Peso Pórtico (kg) 10270 14140 16570 21340 35390

Peso Viga (kg) 2770 6640 9070 12340 26390

Peso Pilares (kg) 10800 10800 10800 13500 13500

9m

(28)

altura (h) /

ancho (A) 10m 15m 20m 25m 30m

Peso Viga (kg) 2770 4410 9070 14190 26390

Peso Pilares (kg) 4800 4800 6000 6000 6000

6m

Peso Pórtico (kg) 7570 9210 15070 20190 32390

Peso Viga (kg) 2770 4410 9070 14190 26390

Peso Pilares (kg) 7500 9000 9000 9000 11250

7,5m

Peso Pórtico (kg) 10270 13410 18070 23190 37640

Peso Viga (kg) 2770 4410 9070 14190 26390

Peso Pilares (kg) 10800 13500 13500 15750 15750

9m

Peso Pórtico (kg) 13570 17910 22570 29940 42140

Tabla I.7. Resultados de cálculos estructurales para pórtico de estructura de material compuesto ERM con d = 6m.

altura (h) /

ancho (A) 10m 15m 20m 25m 30m

Perfil Viga ERM 600 ERM 750 ERM 900 ERM 1050 ERM 1150

Perfil Pilares ERM 550 ERM 700 ERM 850 ERM 1000 ERM 1150

Peso Viga (kg) 304,7 714,15 1371,2 2333 3358,2

Peso Pilares (kg) 307,2 497,64 733,8 1015,68 1343,28 6m

Peso Pórtico (kg) 611,9 1211,79 2105 3348,68 4701,48

Peso Viga (kg) 304,7 714,15 1527,8 2333 3656,4

Peso Pilares (kg) 457,05 714,15 1028,4 1399,8 1679,1 7,5m

Peso Pórtico (kg) 761,75 1428,3 2556,2 3732,8 5335,5

Peso Viga (kg) 304,7 714,15 1527,8 2560,25 3656,4

Peso Pilares (kg) 643,68 975,06 1375,02 1843,38 2380,5 9m

(29)

altura (h) /

ancho (A) 10m 15m 20m 25m 30m

Peso Viga (kg) 357,6 812,55 1527,8 2560,25 3967,5

Peso Pilares (kg) 365,64 650,04 916,68 1228,92 1462,56 6m

Peso Pórtico (kg) 723,24 1462,59 2444,48 3789,17 5430,06

Peso Viga (kg) 357,6 917,25 1692,8 2798,5 4291,2

Peso Pilares (kg) 536,4 812,55 1145,85 1536,15 1983,75 7,5m

Peso Pórtico (kg) 894 1729,8 2838,65 4334,65 6274,95

Peso Viga (kg) 357,6 917,25 1692,8 2798,5 4291,2

Peso Pilares (kg) 746,46 1100,7 1523,52 2193,84 2574,72 9m

Peso Pórtico (kg) 1104,06 2017,95 3216,32 4992,34 6865,92

altura (h) /

ancho (A) 10m 15m 20m 25m 30m

Peso Viga (kg) 357,6 917,25 1866,4 3047 4627,8

Peso Pilares (kg) 429,12 733,8 1015,68 1343,28 1716,48 6m

Peso Pórtico (kg) 786,72 1651,05 2882,08 4390,28 6344,28

Peso Viga (kg) 414,7 1028,4 1866,4 3047 4627,8

Peso Pilares (kg) 536,4 917,25 1399,8 1828,2 2313,9 7,5m

Peso Pórtico (kg) 951,1 1945,65 3266,2 4875,2 6941,7

Peso Viga (kg) 414,7 1028,4 1866,4 3306,25 4976,7

Peso Pilares (kg) 856,98 1234,08 1843,38 2380,5 2986,02 9m

Peso Pórtico (kg) 1271,68 2262,48 3709,78 5686,75 7962,72

(30)

Tabla I.10. Resultados de cálculos estructurales para correas entre pórticos.

Material / distancia entre pórticos (d) d = 6 d = 8 d = 10

Perfil Correa IPE 180 IPE 220 IPE 270

Peso por metro de correa (kg / m) 18,8 26,2 36,1

Peso total (kg) correas pórtico para:

A = 10 902,4 1676,8 2888

A = 15 1240,8 2305,6 3971

A = 20 1692 3144 5415

A = 25 2030,4 3772,8 6498 Acero

A = 30 2368,8 4401,6 7581

Perfil Correa VT 20 VT25 VT 30

Peso por metro de correa (kg / m) 64 74 84

A = 10 3456 4736 6720

A = 15 4992 6512 9240

A = 20 6528 8880 12600

A = 25 8064 10656 15120

Hormigón prefabricado

A = 30 9984 12432 17640

Perfil Correa ERM 340 ERM 420 ERM 500

Peso por metro de correa (kg / m) 8,67 14,93 21,16

A = 10 416,16 955,52 1692,8

A = 15 572,22 1313,84 2327,6

A = 20 780,3 1791,6 3174

A = 25 936,36 2149,92 3808,8 ERM

A = 30 1092,42 2508,24 4443,6

(31)

Tabla I.11. Peso total de pórtico con correas y repercusión por m2 cubierto para estructura de acero.

Material: ACERO

A = 10

Peso total pórtico con correas correspondientes (kg) Peso por m2 entre pórticos (kg/m2)

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 1958,4 2195,4 2739,2 d = 6 32,64 36,59 45,65

d = 8 2869,2 3204,3 3729,4 d = 8 35,87 40,05 46,62

d = 10 4232,2 4590,5 5316,8 d = 10 42,32 45,91 53,17

A = 15

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 3415,2 3760,8 4296,6 d = 6 37,95 41,79 47,74

d = 8 4805,8 5419,6 5764,6 d = 8 40,05 45,16 48,04

d = 10 6807,2 7421 7766 d = 10 45,38 49,47 51,77

A = 20

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 5372 6107 7050 d = 6 44,77 50,89 58,75

d = 8 7344 8079 8970 d = 8 45,90 50,49 56,06

d = 10 10447 10870 11761 d = 10 52,24 54,35 58,81

A = 25

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 7897,4 8710,4 9787,4 d = 6 52,65 58,07 65,25

d = 8 10751,8 11252,8 12329,8 d = 8 53,76 56,26 61,65

d = 10 13861 14783 16572,9 d = 10 55,44 59,13 66,29

A = 30

d/h 6 7,5 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 10726,8 11518,8 12544,8 d = 6 59,59 63,99 69,69

d = 8 13305,6 14946,585 16714,734 d = 8 55,44 62,28 69,64

(32)

Tabla I.12. Peso total de pórtico con correas y repercusión por m2 cubierto para estructura de hormigón prefabricado.

Material: HORMIGÓN PREFABRICADO

A = 10

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 11026 13726 17026 d = 6 183,77 228,77 283,77

d = 8 12306 15006 18306 d = 8 153,83 187,58 228,83

d = 10 14290 16990 20290 d = 10 142,90 169,90 202,90

A = 15

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 14202 16902 20202 d = 6 157,80 187,80 224,47

d = 8 17952 20652 23952 d = 8 149,60 172,10 199,60

d = 10 18450 22650 27150 d = 10 123,00 151,00 181,00

A = 20

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 20398 23098 26398 d = 6 169,98 192,48 219,98

d = 8 22750 25450 28750 d = 8 142,19 159,06 179,69

d = 10 27670 30670 35170 d = 10 138,35 153,35 175,85

A = 25

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 25204 27904 31204 d = 6 168,03 186,03 208,03

d = 8 28996 31996 36496 d = 8 144,98 159,98 182,48

d = 10 35310 38310 45060 d = 10 141,24 153,24 180,24

A = 30

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h h = 6 h = 7,5 h = 9

d = 6 33024 34524 37824 d = 6 183,47 191,80 210,13

d = 8 44822 47822 52322 d = 8 186,76 199,26 218,01

(33)

Tabla I.13. Peso total de pórtico con correas y repercusión por m2 cubierto para estructura de ERM.

Material: PRFV - ERM

A = 10

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h 6 7,5 9

d = 6 1028 1178 1365 d = 6 17,13 19,63 22,74

d = 8 1679 1850 2060 d = 8 20,98 23,12 25,74

d = 10 2480 2644 2964 d = 10 24,80 26,44 29,64

A = 15

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h 6 7,5 9

d = 6 1784 2001 2261 d = 6 19,82 22,23 25,13

d = 8 2776 3044 3332 d = 8 23,14 25,36 27,76

d = 10 3979 4273 4590 d = 10 26,52 28,49 30,60

A = 20

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h 6 7,5 9

d = 6 2885 3337 3683 d = 6 24,04 27,80 30,69

d = 8 4236 4630 5008 d = 8 26,48 28,94 31,30

d = 10 6056 6440 6884 d = 10 30,28 32,20 34,42

A = 25

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h 6 7,5 9

d = 6 4285,04 4669,16 5339,99 d = 6 28,57 31,13 35,60

d = 8 5939,09 6484,57 7142,26 d = 8 29,70 32,42 35,71

d = 10 8199,08 8684 9495,55 d = 10 32,80 34,74 37,98

A = 30

d/h h = 6 h = 7,5 h = 9 d/h 6 7,5 9

d = 6 5793,9 6427,92 7129,32 d = 6 32,19 35,71 39,61

d = 8 7938,3 8783,19 9374,16 d = 8 33,08 36,60 39,06

d = 10 10787,88 11385,3 12406,32 d = 10 35,96 37,95 41,35

(34)

Tabla I.14. Distancias entre pórticos óptimas para estructuras de acero.

Material:

ACERO h = 6 h = 7,5 h = 9

A = 10 A = 15

6 - 7m

A = 20 6 - 7m 7 - 8m

A = 25 6 - 7m 7 - 8m

A = 30 7 - 8m

Tabla I.15. Distancias entre pórticos óptimas para hormigón prefabricado.

Material:

HORMIGÓN h = 6 h = 7,5 h = 9

A = 10 A = 15 A = 20 A = 25 A = 30

9-10m

Tabla I.16. Distancias entre pórticos óptimas para ERM.

Material:

ERM h = 6 h = 7,5 h = 9

A = 10 A = 15 A = 20 A = 25

6 - 7m

A = 30 6 - 7m 7 - 8m

Del estudio se extrae que para estructura prefabricada de hormigón siempre se optimiza la cantidad de material (a utilizar en pórtico y correas de cubierta) distanciando los pórticos entre 9 y 10m, independientemente del ancho y la altura de los mismos. Para los ERM la separación óptima entre pórticos es de 6 a 7m menos en el caso de A=30 i h=9 donde es mejor correas más largas para reducir el número de pórticos total. Por último, para el acero la distancia óptima es de 6 a 7m para anchos pequeños (A=10 y A=15), así como para altura de 6 m para A=20 y A=25. Para ancho de pórticos grande (A=30) y para A=20 y A=25 con alturas elevadas (h=7,5 y h=9), la separación más adecuada es de 7 a 8m.

I.2. Gráficos comparativos de resultados obtenidos

(35)

Comparativa tiempos construcción (L=30; h=6)

0 50 100 150 200 250

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

Figura I.1. Gráfico comparativo de tiempos de construcción para estructuras con L=30 y h=65.

Comparativa tiempos construcción (L=30; h=7,5)

0 50 100 150 200 250

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

Figura I.2. Gráfico comparativo de tiempos de construcción para estructuras con L=30 y h=7,5.

0 50 100 150 200 250

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

(36)

80 130 180 230 280

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

80 130 180 230 280

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

80 130 180 230 280

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

(37)

100 150 200 250 300 350 400

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

100 150 200 250 300 350 400

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

100 150 200 250 300 350 400

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

(38)

Tiempos Totales (Construcción+ Desconstrucción)

Comparativa tiempos totales (L=30; h=6)

130 180 230 280 330 380

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

[image:38.595.139.465.111.281.2]

Acero Hormigon ERM

Figura I.10. Gráfico comparativo de tiempos totales (construcción+desconstrucción) para estructuras con L=30 y h=6.

Comparativa tiempos totales (L=30; h=7,5)

130 180 230 280 330 380

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

Figura I.11. Gráfico comparativo de tiempos totales (construcción+desconstrucción) para estructuras con L=30 y h=7,5.

130 180 230 280 330 380

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

Acero Hormigon ERM

[image:38.595.137.468.555.728.2]

(39)

150 250 350 450 550

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

[image:39.595.135.467.89.267.2]

Acero Hormigon ERM

150 250 350 450 550

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

[image:39.595.136.469.319.490.2]

Acero Hormigon ERM

150 250 350 450 550

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

(40)

250 350 450 550 650 750

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

[image:40.595.138.466.112.284.2]

Acero Hormigon ERM

250 350 450 550 650 750

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

[image:40.595.137.467.337.507.2]

Acero Hormigon ERM

250 350 450 550 650 750 850

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Ho

ra

s

[image:40.595.136.469.554.732.2]

Acero Hormigon ERM

(41)

I.2.2. Gráficos de resultados para costes Costes de Construcción

Comparativa costes construcción (L=30; h=6)

20 40 60 80 100

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x 10^

-3

[image:41.595.140.467.116.298.2]

Acero Hormigon ERM

Figura I.19. Gráfico comparativo de costes de construcción para estructuras con L=30 y h=6.

Comparativa costes construcción (L=30; h=7,5)

20 40 60 80 100 120

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

[image:41.595.136.466.343.522.2]

Acero Hormigon ERM

Figura I.20. Gráfico comparativo de costes de construcción para estructuras con L=30 y h=7,5.

20 40 60 80 100 120

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x 10^-3

Acero Hormigon ERM

[image:41.595.135.466.567.747.2]

(42)

30 50 70 90 110 130 150

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x 10^

-3

[image:42.595.136.464.83.265.2]

Acero Hormigon ERM

30 50 70 90 110 130 150

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

[image:42.595.135.465.310.489.2]

Acero Hormigon ERM

30 50 70 90 110 130 150

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

Acero Hormigon ERM

[image:42.595.139.468.541.713.2]

(43)

40 60 80 100 120 140 160 180 200

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x 10^

-3

[image:43.595.139.465.84.264.2]

Acero Hormigon ERM

40 60 80 100 120 140 160 180 200

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

[image:43.595.135.466.310.489.2]

Acero Hormigon ERM

40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

Acero Hormigon ERM

[image:43.595.136.468.533.715.2]

(44)

Costes Totales (Construcción+ Desconstrucción)

Comparativa costes totales (L=30; h=6)

30 50 70 90 110

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x 10^

-3

[image:44.595.138.465.97.281.2]

Acero Hormigon ERM

Figura I.28. Gráfico comparativo de costes totales (construcción+desconstrucción) para estructuras con L=30 y h=6.

Comparativa costes totales (L=30; h=7,5)

30 50 70 90 110 130

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

[image:44.595.139.463.340.523.2]

Acero Hormigon ERM

Figura I.29. Gráfico comparativo de costes totales (construcción+desconstrucción) para estructuras con L=30 y h=7,5.

30 50 70 90 110 130 150

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

Acero Hormigon ERM

[image:44.595.137.468.567.748.2]

(45)

30 50 70 90 110 130 150 170

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x 10^

-3

Acero Hormigon ERM

30 50 70 90 110 130 150 170

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

Acero Hormigon ERM

30 50 70 90 110 130 150 170 190

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

Acero Hormigon ERM

(46)

50 70 90 110 130 150 170 190 210 230

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x 10^

-3

Acero Hormigon ERM

50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

[image:46.595.137.466.83.264.2]

Acero Hormigon ERM

60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

Eu

ro

s x

10^-3

Acero Hormigon ERM

[image:46.595.138.464.310.488.2]

(47)

I.2.3. Gráficos de resultados para magnitud de riesgo Seguridad de Construcción

Comparativa magnitud de riesgo construcción (L=30; h=6)

300 400 500 600 700 800 900

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

ud.

[image:47.595.142.465.114.299.2]

Acero Hormigon ERM

Figura I.37. Gráfico comparativo de magnitud de riesgo de construcción para estructuras con L=30 y h=6.

Comparativa magnitud de riesgo construcción (L=30; h=7,5)

300 400 500 600 700 800 900

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

ud.

[image:47.595.140.468.339.522.2]

Acero Hormigon ERM

Figura I.38. Gráfico comparativo de magnitud de riesgo de construcción para estructuras con L=30 y h=7,5.

300 400 500 600 700 800 900

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

ud.

Acero Hormigon ERM

[image:47.595.137.469.565.745.2]

(48)

300 400 500 600 700 800 900

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

ud.

[image:48.595.137.465.81.266.2]

Acero Hormigon ERM

Figura I.40. Gráfico comparativo de magnitud de riesgo de construcción para estructuras con L=45 y h=6.

Comparativa magnitud de riesgo construcción (L=45; h=7,5)

300 400 500 600 700 800 900

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

ud.

[image:48.595.137.467.308.489.2]

Acero Hormigon ERM

Figura I.41. Gráfico comparativo de magnitud de riesgo de construcción para estructuras con L=45 y h=7,5.

300 400 500 600 700 800 900

A=10 A=15 A=20 A=25 A=30

Ancho pórtico

ud.

Acero Hormigon ERM

[image:48.595.138.468.532.716.2]