UNIVERSIDAD BOLIVIANA DE INFORMÁTICA FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL “DISEÑO DE UNA NAVE INDUSTRIAL CON PISO DE CONCRETO CON ADICIÓN DE FIBRAS DE ACERO EMPLEANDO EL SOFTWARE CYPE 3D PARA UNA EMBOTELLADORA DE AGUA EN LA CIUDAD DE SUCRE.” PERFIL DE PROYECTO DE GRADO Postulante: Luis Pablo Gonzales Serrudo Tutor: Ing. Sergio A. Toledo Rosso Sucre-Bolivia 2023 ÍNDICE GENERAL Pág. 1. Antecedentes .................................................................................................................. 2 2. Objetivos......................................................................................................................... 2 2.1. Objetivo General ........................................................................................................... 2 2.2. Objetivos Específicos ..................................................................................................... 3 3. Título del proyecto......................................................................................................... 3 4. Justificación ................................................................................................................... 3 5. Formulación del Problema ........................................................................................... 4 6. OBJETO DE ESTUDIO Y CAMPO DE ACCIÓN ................................................... 4 6.1. Objeto de Estudio .......................................................................................................... 4 7. DISEÑO METODOLÓGICO ...................................................................................... 4 7.1. Enfoque y tipo de investigación .................................................................................... 4 7.2. Métodos, Técnicas e instrumentos ............................................................................... 4 8. Aportes a la disciplina ................................................................................................... 5 9. Supuestos y expectativas ............................................................................................... 5 10. Cronograma de actividades .......................................................................................... 6 11. Bibliografía..................................................................................................................... 7 1 1. Antecedentes La implementación de fibras en el concreto no es un tema nuevo, desde principios del siglo XX se utilizaban fibras naturales para mejorar las propiedades del concreto simple, así como fibras de acero irregulares y sin ningún patrón en general. La tecnología ha permitido desarrollar nuevos materiales para elaborar fibras, así como variedad en formas y tamaños. Lo anterior ha logrado que actualmente en el mercado estén definidos varios tipos de fibras para reforzar el concreto, entre las que destacan las fibras sintéticas y las fibras de acero. Debido a las propiedades intrínsecas de los materiales que conforman las fibras, como la alta capacidad en tracción, se le puede atribuir al concreto que se refuerza con estos materiales nuevas propiedades; por ejemplo, el concreto reforzado con fibras micro-sintéticas tienen el propósito de disminuir los efectos de contracción plástica, mientras el reforzado con fibras macro-sintéticas el propósito de atenuar el agrietamiento producido por la retracción y temperatura. Por su parte las fibras metálicas se asocian con la capacidad de reforzar el concreto para soportar cargas industriales, sustituyendo completamente el acero convencional. Este dinamismo en la producción de nuevos materiales y tecnologías para fibras, genera que los diseñadores de losas de concreto apoyadas sobre suelos deban utilizar las propiedades de las fichas técnicas de los productos que usan en sus proyectos, o en su defecto, confiar en la información que les brinda la empresa vendedora de fibras, las cuales aplican una metodología de diseño relativamente nueva en Bolivia, como lo es diseño del concreto reforzado con fibras (FRC por sus siglas en inglés, “Fiber Reinforced Concrete” ) para las losas apoyas sobre el suelo. 2. Objetivos 2.1. Objetivo General Diseñar una nave industrial con piso de hormigón reforzado fibras de acero para una empresa embotelladora de agua en la ciudad de Sucre. 2 2.2. Objetivos Específicos Estudiar los conceptos básicos del hormigón reforzado con fibra. Estudiar los métodos de diseño de pavimento industriales Describir la zona y ubicación del proyecto Diseñar la nave industrial usando del software CYPE 3D. Diseñar el pavimento industrial 3. Título del proyecto El proyecto lleva por título: “DISEÑO DE UNA NAVE INDUSTRIAL CON PISO DE CONCRETO CON ADICIÓN DE FIBRAS DE ACERO EMPLEANDO EL SOFTWARE CYPE 3D PARA UNA EMBOTELLADORA DE AGUA EN LA CIUDAD DE SUCRE” 4. Justificación El FRC no sólo mejora las características ya mencionadas (disminución del agrietamiento por contracción plástica, retracción y temperatura, brinda capacidad de flexión residual), sino que también es reconocido que aumenta la resistencia al impacto, aumenta la resistencia a la fatiga, mejora la resistencia a la abrasión y en grandes dosificaciones puede mejorar significativamente la resistencia a compresión de la matriz. Por otra parte en el ámbito de la construcción la implementación de diseños de losa con FRC acelera el proceso constructivo, ya que elimina el tiempo de la colocación del acero de refuerzo tradicional, que implica mano obra de armado y muchos cuidados en la separación del mismo; utilizando únicamente el tiempo del colado, compactación y acabado del concreto. El tiempo adicional implementado se traduce en costos; así también el diseño de FRC, da como resultado espesores de concreto más pequeños que los métodos tradicionales, ambos puntos minimizan el precio del proyecto y hacen que la construcción en general sea más competitiva con el uso de esta tecnología. Además, la fibra como material de refuerzo y como complemento 3 al refuerzo tradicional (barras de acero) tiene un futuro prometedor, por lo que se hace muy importante saber caracterizar el comportamiento de este material para sus distintas aplicaciones y conocer su interacción con concretos producidos comercialmente en nuestro país. 5. Formulación del Problema La pregunta que se deriva de la problemática descrita es: ¿Qué diseño de pavimento será el que brinde la solución estructural a las cargas presentes en una nave industrial para una empresa embotellador a de agua en la ciudad de Sucre? 6. OBJETO DE ESTUDIO Y CAMPO DE ACCIÓN 6.1. Objeto de Estudio El objeto de estudio será los pavimentos con adición de fibras de acero SFCR. 7. DISEÑO METODOLÓGICO 7.1. Enfoque y tipo de investigación El tipo de investigación que se utilizará para el trabajo de investigación será la Investigación descriptiva – propositiva. Con un enfoque Cualitativo. Este tipo de investigación se empleó para describir los conceptos, teoría, especificaciones y norma para el diseño de un edificio de 10 niveles estudiando la interacción suelo estructura por diferentes métodos dinámicos y de esta manera poder proponer o hacer una propuesta de diseño de una nave industrial de acero con piso de concreto reforzado con fibras de acero. 7.2. Métodos, Técnicas e instrumentos Métodos Teóricos Revisión Documental 4 Es una técnica que permite obtener documentos nuevos en los que es posible describir, explicar, analizar, comparar, criticar entre otras actividades intelectuales, un tema o asunto mediante el análisis de fuentes de información. Mediante este método se realizará la revisión de documentos relacionados con el proyecto en cuestión, también se revisara la bibliografía y normativa específica para la consideración en el diseño estructural de pavimentos industriales reforzados con fibra de acero. Análisis y Síntesis Desde un punto de vista lógico, analizar significa descomponer un todo en sus partes constitutivas para su más concienzudo examen. La actividad opuesta y complementaria a ésta es la síntesis, que consiste en explorar las relaciones entre las partes estudiadas y proceder a reconstruir la totalidad inicial. Mediante este método de investigación, se estudiará conocimientos básicos del tema en investigación para luego introducirse a conclusiones más complejas, de ese modo se podrá enriquecer el tema que se está investigando. 8. Aportes a la disciplina Con la elaboración del presente proyecto se brindara una guía técnica para los estudiantes y profesionales de ingeniería civil, para que pueda servir como instrumento bibliográfico de consulta, para el desarrollo de otros proyectos similares, ya que el propósito de este trabajo es el de desarrollar el diseño de Plataformas estructurales-Industriales con adición de fibras de acero. Proporcionará criterios y factores que tenemos que tener en cuenta en el diseño, y el proceso de cálculo. 9. Supuestos y expectativas Los planos arquitectónicos proporcionado, por el propietario de la empresa, son documentos técnicos válidos, confiables y han sido realizados por un profesional arquitecto. 5 Las características técnicas y sobrecargas de los racks y montacargas proporcionados por el propietario de la empresa, son correctos. El suelo es uniforme y sus propiedades son constante en todo el terreno de construcción. 10. Cronograma de actividades Para la elaboración del cronograma se ha subdivido el trabajo en cuatro actividades principales que son las siguientes: · Recolección de información · Procesamiento de datos · Análisis e interpretación · Redacción y sustentación y cada una de estas además tiene sus sub-actividades, en la tabla Nº 1 se tiene un detalle del cronograma elaborado para ejecución del proyecto de grado. Actividades A. Recolección de información - Revisión bibliográfica -Entrevistas con instituciones - Ejecución del trabajo de campo B. Procesamiento de datos - Sistematización de información C. Análisis e interpretación -Operacionalización de variables - Contrastación de hipótesis - Elaboración de estadísticas D. Redacción y sustentación - Compilación de información - Redacción del informe, elaboración de planos, anexos, etc. Mes 1 Mes 2 Tabla Nº 1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDAES Fuente: Elaboración propia 6 Mes 3 Mes 4 Se ha estimado para el presente proyecto de grado un tiempo de 4 meses que deberán ser computables a partir de la aprobación de este documento por las instancias pertinentes. 11. Bibliografía 1. ACI Committee 117 (2006). “Specifications for Tolerances for Concrete Construction and Materials and Commentary (ACI 117 - 06) ” . American Concrete Institute, Detroit, USA. 2. ACI Committee 302. (2004).” Guide for Concrete Floor and Slab Construction” (ACI 302.1R - 2004)”. American Concrete Institute, Detroit. 3. ACI Committee 305. (1999).” Hot Weather Concreting (ACI 305 R - 1999)”. American Concrete Institute, Detroit. 4. ACI Committee 360 (2006). “Design of Slabs - on - Grade (ACI 360R - 06)”. American Concrete Institute, Detroit, USA. 5. ACI Committee 544. (1996). “State of the art Report on Fiber Reinforced Concre te (ACI 544.1R - 1996)”. American Concrete Institute, Detroit. 6. ACI Committee 544. (1988). “Desig n Considerations for steel fiber reinforced concrete (ACI 544.4R - 1988)”. American Concrete Institute, Detroit. 7. Álvarez Quevedo, V. (2009). “Análisis Comparativo T eórico y Económico entre Losas de Concreto Apoyadas Sobre Suelos Utilizando Refuerzo Tradicional y Fibras de Acero”. Tesis para optar por el grado de Licenciado en Ingeniería Civil. Universidad de Costa Rica. Costa Rica. 8. Rojas Juárez, J.L. (2009). “Guía Metodológic a para el Diseño de una Losa Apoyada en Suelo; para uso Industrial, Utilizando Concreto Reforzado con Fibras Metálica”. Tesis para optar por el grado de Licenciado en Ingeniería Civil. Universidad de Costa Rica. Costa Rica. 7