{"id":15430,"date":"2021-04-27T11:22:00","date_gmt":"2021-04-27T16:22:00","guid":{"rendered":"http:\/\/72.167.124.155\/tilt-uptoday\/?p=15430"},"modified":"2025-10-28T11:32:41","modified_gmt":"2025-10-28T16:32:41","slug":"replacing-joists-at-office-warehouse-and-distribution-buildings","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/2021\/04\/27\/replacing-joists-at-office-warehouse-and-distribution-buildings\/","title":{"rendered":"Sustituci\u00f3n de vigas en edificios de oficinas, almacenes y centros de distribuci\u00f3n"},"content":{"rendered":"

Escrito por Don Greive, ingeniero profesional<\/strong>
Con contribuciones adicionales de Matt Postel<\/strong> y James R. Baty II, miembro de la Academia de Arquitectos de Estados Unidos (FACI) y miembro de la Academia de Arquitectos de Texas (FTC)<\/strong>A<\/p>\n\n\n\n

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La demanda de instalaciones de oficinas, almacenes y distribuci\u00f3n est\u00e1 en su punto m\u00e1s alto. Estas estructuras var\u00edan en tama\u00f1o, desde menos de 50 000 pies cuadrados hasta m\u00e1s de un mill\u00f3n de pies cuadrados, e incluyen tanto edificios individuales como complejos con m\u00faltiples edificios. Si bien algunas de estas estructuras pueden ser edificios met\u00e1licos prefabricados con paneles de pared met\u00e1licos o paneles de pared inclinados, el tipo de construcci\u00f3n preferido utiliza paneles de pared inclinados que soportan la carga en el exterior, junto con una estructura de acero convencional en el interior. Por lo general, la construcci\u00f3n de acero utiliza columnas tubulares con vigas y vigas de techo en el techo. Desafortunadamente, un desequilibrio entre la oferta y la demanda est\u00e1 causando problemas con la adquisici\u00f3n de estos componentes.<\/p>\n\n\n\n

SITUACI\u00d3N ACTUAL<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En el contexto actual, estos proyectos se enfrentan a m\u00faltiples desaf\u00edos en cuanto a costos y plazos. La principal causa de estos problemas est\u00e1 relacionada con las vigas de acero y las vigas maestras. Los precios se han m\u00e1s que triplicado en el \u00faltimo a\u00f1o y los plazos de entrega tambi\u00e9n se han alargado. Las estimaciones actuales de entrega son de siete a ocho meses a partir de la firma del contrato. Como resultado, los desarrolladores deben gastar m\u00e1s dinero y dedicar m\u00e1s tiempo, en comparaci\u00f3n con hace un a\u00f1o, para entregar el mismo edificio. El impacto en el tiempo de construcci\u00f3n puede ser de casi tres meses, dependiendo del tama\u00f1o del proyecto.<\/p>\n\n\n\n

Desde principios de este a\u00f1o, la TCA ha estado investigando los hechos relacionados con los graves desaf\u00edos que enfrenta el mercado del acero. A trav\u00e9s de m\u00faltiples conversaciones con los principales productores de acero, entre ellos Nucor, Worthington Steel y Steel Dynamics, se ha logrado comprender a fondo tanto las causas como la posible duraci\u00f3n de su impacto. <\/p>\n\n\n\n

Inicialmente, la primera ola de la pandemia, que provoc\u00f3 un cierre generalizado en todos los mercados, tuvo uno de los mayores impactos en el sector manufacturero. A medida que las fundiciones se vieron obligadas a enviar a su personal a casa, las propias acer\u00edas quedaron inactivas o redujeron su actividad al m\u00ednimo. Aunque la inactividad se limit\u00f3 a un par de meses en la mayor\u00eda de los casos, la reanudaci\u00f3n de la producci\u00f3n requiri\u00f3 un plan gradual. Durante este tiempo, la construcci\u00f3n no se detuvo en la mayor\u00eda de los mercados y, de hecho, apenas se ralentiz\u00f3. Se agotaron las existencias y, para cuando las acer\u00edas volvieron a funcionar a su capacidad normal, el da\u00f1o ya estaba hecho. M\u00faltiples industrias \u2014incluidas la automotriz, la de electrodom\u00e9sticos, la de accesorios met\u00e1licos, la de productos laminados y casi todos los mercados secundarios del acero\u2014 no pudieron pedir ni recibir suficiente acero para satisfacer la demanda. Esto se ha visto a\u00fan m\u00e1s limitado por una escasez global tanto de mineral de hierro como de acero reciclado, lo que ha dejado a las acer\u00edas con porcentajes de asignaci\u00f3n muy inferiores a su demanda. El efecto domin\u00f3 de esta realidad de las asignaciones afecta a todos los niveles de fabricaci\u00f3n y distribuci\u00f3n. Hay mucha m\u00e1s demanda que capacidad de suministro, y las acer\u00edas se centran en cumplir sus contratos, con poco o ning\u00fan margen para aumentar las compras o para lo que utiliza gran parte de la industria de la construcci\u00f3n: las compras al contado. Esto ha dado lugar a frustraci\u00f3n, acaparamiento y plazos de entrega m\u00e1s largos.<\/p>\n\n\n\n

Dado que los proveedores de vigas trabajan en varios turnos en sus l\u00edneas de producci\u00f3n, no parece que los plazos de entrega ni los costos vayan a mejorar en un futuro cercano. Seg\u00fan las proyecciones actuales, la industria del acero considera que este desaf\u00edo se mantendr\u00e1 a lo largo de 2021 y se prolongar\u00e1 hasta el segundo trimestre de 2022. Por lo tanto, es hora de considerar otras alternativas a las vigas y vigas maestras de acero.<\/p>\n\n\n\n

OPCIONES<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Hay varias opciones disponibles, incluidas alternativas a las vigas de acero. La soluci\u00f3n m\u00e1s sencilla ser\u00eda aceptar el aumento de los costos y realizar ajustes en el calendario. Probablemente, esto implicar\u00eda retrasar el inicio de la construcci\u00f3n para evitar un par\u00f3n en la ruta cr\u00edtica, durante el cual no habr\u00eda mucha actividad mientras se espera la entrega de las vigas.<\/p>\n\n\n\n

Otra opci\u00f3n ser\u00eda encargar los paquetes de acero antes de los planos de construcci\u00f3n, con el fin de fijar el precio y la fecha de entrega en una fase m\u00e1s temprana del calendario del proyecto. Esto solo resolver\u00eda una parte del retraso en la entrega y probablemente no afectar\u00eda al aumento de los costos. Adem\u00e1s, esto requerir\u00eda con frecuencia que el contratista general (CG) se incorporara a las primeras fases del proyecto, lo cual no es un modelo que sigan todos los desarrolladores.<\/p>\n\n\n\n

Por supuesto, otra posibilidad son los edificios met\u00e1licos prefabricados (PEMB) o el uso de elementos estructurales de este tipo. Los PEMB implicar\u00edan la instalaci\u00f3n de columnas alrededor del per\u00edmetro del edificio, lo que reducir\u00eda el espacio \u00fatil del mismo. Adem\u00e1s, no est\u00e1 claro si el mercado est\u00e1 dispuesto a aceptar los PEMB como equivalentes a un edificio de acero convencional.<\/p>\n\n\n\n

Otra opci\u00f3n podr\u00eda ser sustituir las vigas de viguetas por vigas de ala ancha. Estas vigas suelen utilizarse de esta manera en proyectos que no cuentan con vanos de gran envergadura. Esto podr\u00eda suponer un ahorro de tiempo en el calendario de obras, ya que las vigas de viguetas de gran profundidad tienen un mayor impacto en el calendario que las viguetas normales; sin embargo, las viguetas seguir\u00e1n teniendo un plazo de entrega prolongado.<\/p>\n\n\n\n

Existe otra opci\u00f3n disponible: el uso de perfiles de ala ancha en lugar de vigas de piso y vigas maestras. Esta opci\u00f3n podr\u00eda permitir que estos proyectos volvieran a los plazos de construcci\u00f3n de hace un a\u00f1o, posiblemente con un ahorro neto de costos respecto a los precios actuales.<\/p>\n\n\n\n

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Opci\u00f3n de vigas: haga clic para descargar el PDF<\/a><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Opci\u00f3n de haz: haga clic para descargar el PDF<\/a><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

OPCI\u00d3N DE VIGA DE ACERO<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El uso de vigas de acero de ala ancha para estructuras de techo se ha vuelto muy atractivo en el mercado actual. Las vigas de ala ancha se pueden encargar a medida directamente a la acer\u00eda y, por lo general, su fabricaci\u00f3n no presenta complicaciones. Sin embargo, no basta con limitarse a elegir una viga de acero en lugar de una viga de piso. Es necesario analizar el proyecto en su totalidad, haciendo hincapi\u00e9 en la optimizaci\u00f3n del dise\u00f1o y teniendo en cuenta diversos elementos.<\/p>\n\n\n\n

El primer ajuste necesario al utilizar vigas de acero es cambiar el tablero. Se debe utilizar un tablero 3N en lugar del 1.5B. Esto permite espaciar las vigas mucho m\u00e1s de lo que permiten las vigas de vigas. Dado que las naves t\u00edpicas miden 52\u2019, 54\u2019 o 56\u2019, el punto de partida ideal para el espaciado de las vigas es de cuatro espacios por nave. Esto da como resultado un espaciado de entre 13\u2019 y 14\u2019, lo que equivale a que las vigas se ubiquen en cada uni\u00f3n de los paneles de pared inclinada, con una viga en el medio para la mayor\u00eda de los proyectos. Se deben revisar las presiones de levantamiento por el viento y verificarlas con las tablas de luces. Adem\u00e1s, los requisitos de FM Global pueden afectar los alcances de la cubierta cuando se requiere conformidad. Por \u00faltimo, sugerimos consultar con los proveedores de cubiertas para confirmar que haya longitudes de cubierta disponibles para una configuraci\u00f3n de tres tramos. Una vez determinado el espaciado inicial de las vigas, se pueden seleccionar los tama\u00f1os preliminares de las vigas para las correas y las vigas maestras. Recomendamos considerar el uso de curvatura en estas vigas para ayudar a reducir los tama\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n

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Una vez determinado el trazado inicial, se puede dise\u00f1ar el diafragma. Se debe evaluar tanto la rigidez de la cubierta como la de los elementos de fijaci\u00f3n. Para optimizar el presupuesto, es importante tener en cuenta el costo de la cubierta, as\u00ed como el de los elementos de fijaci\u00f3n de la misma, incluidos los conectores de solapamiento lateral. Hemos observado que una cubierta de calibre 22 puede ser m\u00e1s rentable que una de calibre 20, incluso con un n\u00famero significativamente mayor de sujetadores para la fijaci\u00f3n. Los fabricantes de acero, los montadores y los proveedores de cubiertas son recursos valiosos para ayudar a optimizar el dise\u00f1o de la cubierta.<\/p>\n\n\n\n

En cuanto a las vigas, se puede considerar el uso de vigas en voladizo o encastradas. Dado que las vigas se encargar\u00e1n directamente al fabricante, no es necesario tener en cuenta las limitaciones en cuanto a su longitud. Si se utilizan vigas en voladizo o encastradas, no se recomienda aplicar curvatura. Adem\u00e1s, se necesitar\u00edan tirantes en el alma inferior. Si se utiliza este sistema y da como resultado vigas empotradas menos profundas, sugerimos revisar esto con los desarrolladores y los agentes inmobiliarios para asegurarnos de que no vean el cambio en las profundidades como un impedimento para los posibles inquilinos.<\/p>\n\n\n\n

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Plano parcial del techo con vigas en voladizo\/empotradas \u2013 Haga clic para descargar el PDF<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Si se sustituyen las vigas por vigas de viga-piso, ya no habr\u00eda puentes en el techo. Sin embargo, es necesario verificar que las vigas soporten las cargas de levantamiento. En lugar de utilizar \u00e1ngulos con una mayor separaci\u00f3n, se pueden emplear vigas de ala ancha m\u00e1s peque\u00f1as para arriostrar las alas inferiores de las vigas.<\/p>\n\n\n\n

Es necesario analizar el impacto de las vigas en los dem\u00e1s oficios involucrados en el proyecto, especialmente en lo que respecta a los requisitos de los rociadores. El contratista de rociadores es aquel cuyo trabajo y costos se ven m\u00e1s afectados por el cambio en las vigas. Existen requisitos muy espec\u00edficos para los rociadores en estos edificios, particularmente en cuanto a la distancia de los cabezales desde la parte inferior de la losa y la ubicaci\u00f3n de los mismos. Las ramificaciones de los rociadores suelen pasar por las vigas de apoyo cerca de la losa. Por lo tanto, hay dos opciones con las vigas: una es perforar varios agujeros en las alas de las vigas para acomodar las tuber\u00edas de los rociadores a la misma altura a la que estar\u00edan si se utilizaran vigas de apoyo. La otra opci\u00f3n es pasar las tuber\u00edas por debajo de las vigas y utilizar una tuber\u00eda vertical para situar los cabezales a las alturas adecuadas.<\/p>\n\n\n\n

Si se decide perforar los alma de las vigas, se debe tener en cuenta el equipo del fabricante. Dependiendo del equipo, los agujeros podr\u00edan suponer un impacto m\u00ednimo para el fabricante, o bien podr\u00edan requerir una inversi\u00f3n considerable de tiempo y dinero. Adem\u00e1s, la longitud recomendada para las ramificaciones de los rociadores es de 21 pies. Si la distancia entre vigas es demasiado estrecha, no se podr\u00e1 instalar tuber\u00eda de esa longitud y se producir\u00e1 un aumento de los costos debido al uso de tuber\u00edas m\u00e1s cortas.<\/p>\n\n\n\n

Otra ventaja de utilizar vigas es la posibilidad de ajustar la altura superior de las elevaciones de acero en el techo. La opci\u00f3n de vigas suele tener una profundidad menor que el sistema de viguetas o vigas-viguetas. Por lo tanto, existe la posibilidad de bajar la elevaci\u00f3n del techo mientras se mantienen los mismos requisitos de altura libre. La cantidad variar\u00e1 seg\u00fan la geometr\u00eda del edificio, pero podr\u00eda estar en el rango de aproximadamente un pie. Esto podr\u00eda ahorrar un pie de altura de panel alrededor del edificio, adem\u00e1s de entre 21 y 31 TP3T en gastos de sellado y costos relacionados con la pintura de los paneles.<\/p>\n\n\n\n

En cuanto al montaje de estructuras de acero, hay un n\u00famero significativamente menor de elementos que instalar. Algunos montadores han panelizado con \u00e9xito secciones del techo en el suelo para luego colocarlas en su sitio de una sola vez. Potencialmente, se puede utilizar una idea similar con las vigas. Sospechamos que, a medida que el sistema de vigas se utilice en m\u00e1s proyectos, podr\u00edan surgir ahorros potenciales en los costos de montaje. Al considerar la opci\u00f3n de vigas en voladizo o de inserci\u00f3n, se debe consultar al montador sobre el impacto de la panelizaci\u00f3n, si se planea ese m\u00e9todo.<\/p>\n\n\n\n

OTRAS IDEAS PARA AHORRAR<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Hay otras ideas que se pueden considerar y que podr\u00edan reducir los costos del acero. Sin embargo, hay que tener en cuenta que es posible que algunos promotores y agentes inmobiliarios no est\u00e9n de acuerdo con estas sugerencias, debido a las diferentes opiniones sobre si afectar\u00edan a la comerciabilidad de la instalaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

La primera opci\u00f3n es una que llevamos a\u00f1os proponiendo que se tenga en cuenta. Consistir\u00eda en utilizar una pendiente de \u00bd pulgada por pie en las zonas de alta velocidad. Dado que las alturas libres requeridas no suelen comenzar hasta 6 pulgadas m\u00e1s all\u00e1 de la primera l\u00ednea de columnas interiores, las dimensiones de las vigas y las vigas-vigas maestras no se ven afectadas por este cambio. En cambio, para una bah\u00eda r\u00e1pida t\u00edpica de 60\u201d de ancho, se produce una disminuci\u00f3n de 15\u201d en la altura de los paneles en los muelles, lo que se traduce en un ahorro de costos en esos paneles.<\/p>\n\n\n\n

La segunda opci\u00f3n es considerar el uso de perfiles de columna de ala ancha en lugar de perfiles HSS o tubos. Actualmente, el precio de los tubos es m\u00e1s vol\u00e1til que el de los perfiles de ala ancha y es m\u00e1s elevado por libra. Dependiendo de los precios disponibles y de las caracter\u00edsticas espec\u00edficas del edificio, es posible que haya disponibles perfiles de ala ancha m\u00e1s pesados que, aun as\u00ed, resultar\u00edan menos costosos que los tubos. Para aquellos que requieran secciones cerradas en las columnas, una opci\u00f3n ser\u00eda agregar placas a lo largo de las alas en las secciones inferiores de las columnas de ala ancha. Por supuesto, esto tiene un costo y puede hacer que los tubos sean una mejor opci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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RESUMEN<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La sustituci\u00f3n de vigas de ala ancha por vigas de piso y vigas maestras es una buena opci\u00f3n en el contexto actual. El tiempo que esta opci\u00f3n siga siendo viable depender\u00e1 de los costos y los plazos de entrega de las vigas de piso y las vigas maestras. Es importante tener en cuenta los costos de fabricaci\u00f3n y montaje, as\u00ed como el impacto en otros oficios, y utilizar esta informaci\u00f3n para optimizar el dise\u00f1o. Recomendamos que utilice los recursos a su disposici\u00f3n (incluidos su contratista general y los subcontratistas pertinentes) para facilitar el dise\u00f1o.<\/p>\n\n\n\n

Lamentablemente, no hay muchos proyectos disponibles para utilizar en un estudio de caso. En los pocos proyectos en los que se ha optado por la opci\u00f3n de vigas en lugar de la de viguetas, hemos observado que los costos del acero para la estructura del edificio se han reducido hasta en un 141 % y que el calendario de construcci\u00f3n se ha acortado considerablemente. Por supuesto, las cifras pueden cambiar r\u00e1pidamente, ya que los costos de las viguetas siguen fluctuando. Pr\u00f3ximamente se ofrecer\u00e1 m\u00e1s informaci\u00f3n a medida que se considere la opci\u00f3n de vigas en m\u00e1s proyectos.<\/p>\n\n\n\n

Acerca de los autores<\/p>\n\n\n\n

Don Greive, ingeniero profesional, es director ejecutivo de Pinnacle Structural Engineers, con sede en Houston, Texas. Greive figura entre las 50 personas m\u00e1s influyentes del sector del hormig\u00f3n prefabricado y actualmente forma parte de la junta directiva de la Asociaci\u00f3n de Hormig\u00f3n Prefabricado.<\/p>\n\n\n\n

Matt Postel es presidente de Postel Companies, empresa especializada en la fabricaci\u00f3n y el montaje de estructuras de acero en Texas.<\/p>\n\n\n\n

James R. Baty II, miembro de la Academia de Ingenieros Civiles (FACI) y de la Asociaci\u00f3n de Ingenieros Civiles de California (FTCA), es el director de asuntos normativos y t\u00e9cnicos de la Asociaci\u00f3n de Hormig\u00f3n Tilt-Up.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Written by Don Greive, PEAdditional contributions by Matt Postel and James R. Baty II, FACI, FTCA The demand for office\/warehouse and distribution facilities is as high as it has ever been. These structures vary in Leer m\u00e1s\u2026<\/a><\/div>","protected":false},"author":6,"featured_media":15467,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6,29],"tags":[],"class_list":{"0":"post-15430","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-industry","8":"category-news"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15430","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15430"}],"version-history":[{"count":34,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15430\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":19160,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15430\/revisions\/19160"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15467"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15430"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=15430"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=15430"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}