Análisis técnico-económico de naves industriales mediante interpolación no lineal de Lagrange

Abstract

Debido al notable incremento de construcciones de naves industriales en Ecuador, es necesario realizar un análisis técnico-económico para conocer la incidencia del costo de materiales sobre ellas. Para ello, se elaboró una muestra de 40 naves, fijando relación entre luz libre (L), altura del pórtico (H) y distancia entre pórticos (B), con el propósito de determinar una métrica. Para este estudio se estableció el peso de la estructura en kg/m². Con los resultados se aplicó un modelo matemático (interpolación de Lagrange), se obtuvo un polinomio que describe el modelo de cada grupo de naves y su representación gráfica, por consiguiente, se determinó una aproximación del peso de estructuras. Las métricas que se hallaron tienen una repercusión directa en el costo de los materiales de las estructuras, estas se obtuvieron al multiplicarlas por el costo del kg de acero. Se realizó una comprobación con una muestra de 6 naves, en las se halló el peso utilizando el diseño por factores de carga y resistencia y luego con el polinomio; obteniéndose un error: para naves moduladas a 5 m una media de 0,03 % con una desviación de 0,03 y para naves moduladas a 6 m, una media de 0,07 % con una desviación de 0,03

Cubiertas autoportantes circulares aplicando el método de elementos finitos

“…Se consideró un recubrimiento galvanizado tipo Z275 [12] [13] [14] [15]; y para las vigas y columnas perfiles conformados en frío tipo "C" y "L" de acero A36 con un esfuerzo límite de fluencia de 252 MPa. Para todos los galpones analizados, se contemplaron naves industriales de tres pórticos sin aleros, con columnas de 6,00 m de altura libre y modulado de pórticos de 6,10 m [16]. Para un número de El radio de la circunferencia de la cubierta (R) se define, como se indica en la ecuación 1.…”

Análisis numérico comparativo para la determinación del peso de naves industriales

“…El objetivo fundamental de esta investigación fue realizar un análisis numérico (Cortés et al, 2019) de las métricas obtenidas en el artículo Loachamin et al, (2021); se realizó un ajuste de las curvas de cada una de las variantes de la nave industrial, tales como: altura de columna, longitud y separación de pórticos, como se indica en la figura 1. La altura de las naves industriales varió desde 6 a 9 m, mientras que la luz libre de pórticos fue de 15 a 35 m, y por último se indica que la separación entre pórticos que se utilizó en la presente investigación fue de 6 m.…”

“…Con la base de datos provistos en Loachamin et al, (2021) se obtuvieron los polinomios de Lagrange (Cortés et al, 2019) y el índice de peso sobre área de cada nave industrial, como se puede observar en las tablas 3 y 4, respectivamente; adicionalmente con la utilización de lo descrito anteriormente se procedió con la representación de estos índices, como se aprecia en figura 5.…”

“…En consecuencia, en la presente investigación se planteó utilizar los resultados del índice peso sobre área obtenidos de un análisis y diseño estructural de un grupo de naves industriales (Loachamin et al, 2021), que tienen características particulares en cuanto a longitud, altura y separación entre pórticos, para posteriormente aplicar varios métodos numéricos que permitieron observar entre estos, cuál es el más cercano al determinado por el análisis estructural previo.…”

“…Aplicando este método a los pesos obtenidos en Loachamin et al, (2021) a las naves industriales de 6 m, 7 m, 8 m y 9 m de altura de las columnas, con separación de 6 m en cada una de ellas, y realizando scripts en (Matlab, 2020), se obtuvieron los polinomios tal como se observa en tabla 1.…”