Edificios industriales "estilo locomotora": ¿las oficinas de tres pisos deberían ser de acero o de hormigón?

¿Qué es un edificio industrial "estilo locomotora"?

Es un gran taller de estructura de acero de un solo piso conectado directamente a un edificio de oficinas de tres pisos al lado. El taller es como la carrocería del tren y la oficina es como la locomotora (la cabeza de la locomotora). Conectados como uno solo, se llama edificio "estilo locomotora".

¿Por qué se creó este diseño?

En una frase: el cliente quiere ahorrar dinero y salvar terrenos.

Una vez construido un taller, todavía se necesita espacio para oficinas, descansos del personal y reuniones con visitantes. Si construye un edificio de oficinas separado, ocupará más terreno. También hay que mantener la distancia de seguridad contra incendios requerida entre los dos edificios. Eso significa cimientos separados, muros separados y caminos separados, lo que cuesta mucho dinero. Entonces se creó una solución inteligente: unir el edificio de oficinas directamente a la pared frontal (pared final) del taller. Comparten una pared, pero tienen usos separados y salidas de emergencia separadas. Obtendrá todo lo que necesita y, al mismo tiempo, reducirá costes adicionales.

Para este tipo de edificio, de acero u hormigón: ¿Cómo elegir?

1. El taller: una elección fácil: el acero es lo mejor

● Grandes luces: con un buen diseño, son fáciles de construir luces individuales de 20 a 30 metros. Menos columnas en el interior significan más espacio abierto para colocar maquinaria y equipos;

● Ahorros en acero: el uso de tramos largos con un techo de acero liviano reduce el acero necesario para vigas y columnas. Con el mismo presupuesto, el acero ahorra mucho más dinero que el hormigón;

● Ahorros en cimientos: con menos columnas y un edificio más liviano, los costos de cimientos son mucho más bajos;

● Construcción rápida: las piezas se fabrican en la fábrica y se ensamblan simplemente en el sitio. No requiere ataduras de barras de refuerzo, encofrado ni tiempo de curado del concreto, lo que lo hace mucho más rápido que el concreto colado en el lugar.

Por lo tanto, para el taller, la estructura de acero es reconocida por todos como la mejor solución.

2. La verdadera elección: ¿Qué estructura debería utilizar para la oficina adjunta?

3. Acero u hormigón: cómo decidir

La decisión difícil es la "cabeza de locomotora" (el edificio de oficinas). Este edificio suele tener estas características: pocos pisos (en su mayoría de 3 pisos), luces cortas (generalmente de 7 a 8 metros), sin columnas intermedias (un solo tramo) y cargas de piso livianas (usadas para trabajos de oficina).

Si se tratara de un edificio independiente, una estructura de hormigón sería una opción obvia y sencilla. Pero debido a que está adjunto a un taller de acero, la gente a menudo duda: ¿Deberíamos usar una estructura de acero a juego con el taller o seguir con el hormigón tradicional? Ambas opciones tienen buenas razones. Veamos cada uno con claridad:

① Edificio de oficinas con estructura de acero

Ventajas (ventajas)

● Construcción rápida: las vigas y columnas se prefabrican en la fábrica y se ensamblan en el sitio como bloques de Lego. Un edificio de tres pisos a menudo se puede terminar en aproximadamente un mes;

● Ligero: para los mismos 3 pisos, una estructura de acero es casi un 50% más liviana que el concreto. Una carga más baja en la base de la columna significa que puede ahorrar dinero en los cimientos;

● Buen comportamiento ante terremotos: el acero es flexible y resistente. Durante un terremoto, se dobla en lugar de romperse. En zonas de gran intensidad sísmica, esta es una verdadera ventaja para salvar vidas;

● Coincide con el taller: el mismo equipo de construcción y el mismo sistema trabajan tanto en el taller como en la oficina, lo que hace que la coordinación sea fluida y sencilla.

Desventajas (contras)

● Mayor costo de material: el acero como materia prima es más caro;

● El revestimiento ignífugo es caro: el acero pierde resistencia en caso de incendio, por lo que todas las vigas y columnas necesitan un revestimiento ignífugo. El hormigón no necesita este coste extra en absoluto;

● Riesgo de oxidación: Necesita una buena pintura antioxidante y un mantenimiento regular a lo largo del tiempo;

● Mayor habilidad requerida: La soldadura, los pernos y la precisión de la instalación requieren un equipo de construcción capacitado.

② Edificio de oficinas de hormigón

Ventajas (ventajas)

● Menor Costo: Los materiales de hormigón armado son más baratos que el acero;

● Resistente al fuego: El hormigón resiste el fuego de forma natural, ahorrando el 100% del coste del revestimiento ignífugo;

● Fuerte y duradero: Puede durar décadas con muy poco mantenimiento;

● Fácil de construir: montar el encofrado, atar barras de refuerzo y verter hormigón son tareas estándar. La mayoría de los equipos de construcción pueden hacerlo, por lo que es fácil encontrarlos y negociar con ellos.

Desventajas (contras)

● Peso pesado: La carga alta de la base de la columna requiere un área de cimentación más grande en las mismas condiciones del terreno;

● Mayor tiempo de construcción: configurar los moldes, verter el concreto y esperar a que fragüe toma tiempo y no se puede apresurar;

● Más débil durante los terremotos: el hormigón es pesado y rígido. Durante un terremoto, es más rígido y puede agrietarse fácilmente, al carecer de la flexibilidad del acero;

● Dos equipos separados: un equipo hace acero y otro hace concreto. Gestionar dos equipos y sistemas diferentes añade problemas de coordinación.

③ ¿Cuál es la diferencia de costo real?

Los costos de construcción cambian según la región y las condiciones del mercado, por lo que los precios no son los mismos en todas partes. Pero aquí hay un rango de precios general como referencia (basado en estimaciones actuales del mercado; los costos finales dependen de las cotizaciones locales):

En condiciones normales, el hormigón es más barato. Por eso mucha gente prefiere el hormigón; después de todo, ahorrar dinero suele ser la máxima prioridad.

④ Un caso en el que el acero es la mejor opción

Si las siguientes condiciones ocurren juntas, debería considerar seriamente el uso de una estructura de acero directamente:

● Zona sísmica alta (como una intensidad de fortificación sísmica de grado 8 o superior);

● Línea de falla activa dentro de los 10 km del sitio: debe calcular la fuerza adicional del terremoto ("efecto de campo cercano"). Debido a que los edificios más pesados ​​reciben fuerzas sísmicas mucho más fuertes, esto hace que los cálculos de diseño concreto sean muy difíciles y costosos. El acero es más ligero, por lo que se ve mucho menos afectado.