Ingeniería de un centro logístico en Ucrania con vano libre de 39 metros sobre condiciones de suelo difíciles.
Estudio de caso

Ingeniería de un centro logístico con vanos libres de 39 metros sobre un terreno difícil en Ucrania

El reto

El centro logístico de Khmelnytskyi, Ucrania, debía funcionar como almacén sin columnas para la marca de ropa Stimma, lo que requería cerchas de acero con una luz de 39 metros. La obra contaba con una infraestructura excelente, pero la investigación geotécnica reveló un terreno contaminado con escombros y restos de hormigón, descartando así las cimentaciones por pilotes. Antes que nada, había que resolver mediante un cálculo preciso la cuestión de si debía construirse o no.

La solución

Sergiy Umanskiy utilizó RFEM 6 para analizar toda la estructura—cimentación, superestructura y uniones de acero—dentro de un único modelo integrado. Los complementos Análisis geotécnico y Análisis de fases de construcción hicieron posible y verificable una cimentación superficial. Los complementos Cálculo de acero y Uniones de acero, utilizados en combinación, detectaron una sobrecarga crítica en una conexión de arriostramiento vertical y permitieron un rediseño a tiempo. Se aplicó un diseño plástico avanzado a las secciones transversales en forma de I de las cerchas y de los pilares, proporcionando distribuciones de tensiones más suaves y realistas.

Las ventajas

  • Confianza en la cimentación: los cálculos geotécnicos hicieron posible ejecutar una cimentación superficial sobre un terreno difícil; las mediciones posteriores a la construcción confirmaron que los asientos y las anchuras de las fisuras coincidían exactamente con los valores previstos.
  • Seguridad mediante la integración: el flujo de trabajo combinado de los complementos Cálculo de acero y Uniones de acero detectó conexiones sobrecargadas antes de la construcción, evitando un posible error estructural peligroso.
  • Optimización realista: El diseño plástico avanzado eliminó los picos artificiales de tensión en las uniones de los cordones de la cercha, generando diagramas más suaves y un uso más eficiente del material.
  • Eficiencia en un único entorno de trabajo: el análisis geotécnico, el dimensionamiento de la superestructura y la verificación de uniones operan todos dentro de un mismo modelo de RFEM 6, lo que facilita observar simultáneamente cómo los asientos de la cimentación interactúan con las deformaciones de la superestructura.
  • Interfaz ergonómica: la visualización avanzada—sombras, sombreado y cargas codificadas por colores—reduce el esfuerzo mental en el uso diario y ayuda a identificar de un vistazo tanto los puntos débiles como las zonas con exceso de material.

RFEM 6 como puente entre la geotecnia y el diseño estructural

La principal ventaja de este proyecto no radicaba simplemente en la posibilidad de realizar cálculos geotécnicos y estructurales, sino en que ambos podían llevarse a cabo en el mismo modelo y simultáneamente. RFEM 6 permitió a Sergiy observar los asientos de la cimentación y las deformaciones de la superestructura al mismo tiempo, de modo que la interacción entre el comportamiento del suelo y la respuesta del acero siempre fue visible.

Esto es importante porque ambos sistemas no son independientes: la deformación del suelo influye en el comportamiento de la losa de cimentación, lo que a su vez afecta a las fuerzas en los pilares y cerchas superiores. Realizar estos análisis con software independiente y luego intentar conciliar los resultados manualmente introduce errores y demoras. Un modelo unificado elimina este riesgo.

Tras la construcción, se confirmó la precisión del modelo en obra. Los asientos y el ancho de las fisuras medidos en la cimentación se mantuvieron dentro de los límites calculados, lo que valida directamente el análisis geotécnico y de la fase de construcción realizado con RFEM 6.

Uniones de acero y red de seguridad de la integración

La estructura de acero —pilares, cerchas de celosía de 39 metros, correas y arriostramientos— contiene un gran número de conexiones. Sergiy completó el diseño de los elementos de acero sin problemas, pero al verificar las uniones individuales con el complemento de Uniones de acero, descubrió que varias conexiones presentaban unas relaciones de cálculo superiores a 1,0.

Este descubrimiento obligó a rediseñar la estructura de arriostramiento vertical antes de volver a las comprobaciones de las uniones. El diseño corregido superó las pruebas. Lo fundamental es que este problema se identificó en el software antes de que pudiera convertirse en un problema en la obra, gracias a que los complementos de Cálculo de acero y Uniones de acero funcionan como un conjunto integrado dentro de un mismo modelo, en lugar de como herramientas separadas y desconectadas.

Funciones importantes: rigidez de las uniones y optimización de secciones

Dos capacidades avanzadas que perfeccionaron la precisión del modelo y aprovecharon al máximo la capacidad de las secciones disponible:

  • Rigidez de las uniones integrada: una ventaja técnica adicional provino de la capacidad de RFEM 6 para reincorporar automáticamente la rigidez inicial calculada de cada unión al modelo estructural global. Dado que la rigidez de la unión influye directamente en las deformaciones y los esfuerzos internos en toda la estructura, este ciclo de retroalimentación entre el análisis a nivel de unión y a nivel de sistema mejoró la precisión de los resultados generales.
  • Diseño plástico avanzado: tensiones más suaves, mejores resultados: para las secciones en I HE 240 utilizadas en los pilares y el cordón superior de las cerchas, se aplicó la opción de Diseño plástico avanzado. Al compararlo directamente con el diseño elástico lineal, la diferencia fue clara: el enfoque elástico produjo picos de tensión en las uniones del cordón, mientras que el enfoque plástico proporcionó un diagrama de tensiones suave y continuo a lo largo de toda la longitud del cordón. Los valores de tensión plástica no solo fueron menores y más eficientes, sino que también representaron mejor el comportamiento real de la estructura.