Modelo RFEM de una nave industrial en construcción en la región de Ivano-Frankivsk, Ucrania, con estructura de madera laminada encolada.
Estudio de caso

Nave de producción de madera laminada encolada de gran luz diseñada con RFEM

Diseño de un pórtico de madera de 28 metros hasta los nodos críticos

La nave de producción debía salvar una luz de 28.0 m con una separación entre pórticos de 7.2 m para alojar grandes máquinas para trabajar la madera, todo ello soportado por pilares de madera laminada encolada y vigas de cubierta tipo cercha. La verdadera dificultad residía en las uniones de alero (apoyo) altamente solicitadas: verificar tanto la estabilidad global de la estructura de gran luz como el estado tensional local en estos nodos críticos es muy difícil de realizar de forma fiable con cálculos manuales simplificados. El diseño también debía considerar las cimentaciones aisladas hormigonadas in situ y el terreno de apoyo, por lo que la trayectoria de carga desde la cubierta hasta el terreno debía capturarse en un único análisis consistente en el que las autoridades revisoras pudieran confiar.

Un modelo de elementos finitos desde la viga de cubierta hasta el subsuelo

RFEM permitió a Dmytro Matiushchenko construir la nave completa como un único modelo de elementos finitos, representando con precisión los elementos de celosía de gran luz y las exigentes uniones de alero, mientras se ejecutaba la verificación según la normativa del Eurocódigo 5. La flexibilidad del modelo de elementos finitos hizo posible combinar el pórtico de madera laminada encolada, las cimentaciones de hormigón armado y el subsuelo en un único entorno: las cimentaciones aisladas se modelaron en hormigón hormigonado in situ, y el terreno se representó con el complemento de Análisis geotécnico. Con los complementos de madera, acero y geotecnia trabajando sobre el mismo modelo, se pudieron comprobar con confianza tanto la estabilidad global como el estado tensional local en los nodos críticos, algo que de otro modo sería muy difícil de lograr de forma fiable.

Ventajas de usar el software de Dlubal

  • Modelado de elementos finitos flexible para geometrías de madera complejas – pórticos curvos de madera laminada, vigas cercha y paneles CLT se pueden modelar libremente mientras se obtiene una verificación fiable según el Eurocódigo 5.
  • Modelado híbrido real en un solo archivo – madera, acero y hormigón armado se combinan en un único modelo, con el subsuelo añadido mediante el complemento de Análisis geotécnico.
  • Optimización automática de la sección transversal – el complemento de diseño de madera optimiza las secciones automáticamente, ahorrando un tiempo significativo en elementos de gran luz.
  • Informes listos para usar – resultados de alta calidad e informativos que no requieren retrabajo adicional por parte del ingeniero estructural antes de su presentación.

Modelado del pórtico de gran luz y sus uniones críticas

La estructura portante es un pórtico de madera con pilares de madera laminada encolada y vigas de celosía de cubierta, con una luz de 28.0 m y una separación de pórticos de 7.2 m, en una nave de 57.0 × 28.4 m y 8.5 m de altura. RFEM permitió representar con precisión todo el pórtico, hasta las uniones del alero donde se concentran las tensiones.

En lugar de aislar barras para comprobaciones manuales separadas, Dmytro Matiushchenko verificó la estabilidad global de la estructura y el estado tensional local en los nodos críticos en el mismo modelo. Esta visión combinada del comportamiento global y el detalle local es exactamente donde un modelo de elementos finitos completo supera a los cálculos simplificados, y proporcionó una imagen clara y justificable de cómo se comporta bajo carga la estructura de madera de aproximadamente 115 toneladas.

Ampliación del análisis a cimentaciones y subsuelo

La nave se apoya en zapatas aisladas de hormigón vertido in situ en construcción de hormigón armado. Dado que RFEM gestiona madera, acero y hormigón armado en un solo entorno, las cimentaciones se diseñaron como parte del mismo flujo de trabajo continuo en lugar de derivarse a una herramienta separada.

Para completar la transmisión de cargas hasta el terreno, el suelo se modeló directamente en RFEM utilizando el complemento de Análisis geotécnico. Junto con las comprobaciones normativas, funciones como la optimización automática de la sección transversal, la visualización de resultados y la rápida generación de combinaciones de cargas mantuvieron la eficiencia del flujo de trabajo, mientras que los informes detallados facilitaron una revisión fluida del estado límite último.