Abstract:
This graduation project addresses the design of a structural solution for a large-span industrial warehouse, justified by the need to expand infrastructure within an environment with severe operational constraints that prevent conventional construction. The objective is to conceive a modular system that allows for phased assembly without affecting existing operations or pre-existing infrastructure. For its development, a systematic design methodology was employed, where a hybrid alternative of reinforced profiles was selected through a multi-criteria decision matrix. This concept was dimensioned by applying principles of mechanics of materials and validated using a three-dimensional computational model through finite element analysis (FEA) under the AISC 360-16 and NEC standards. The simulation yielded as main results a minimum safety factor of 1.8 and a maximum deflection of 28 mm (L/750), values that confirmed the system's integrity. In conclusion, the proposed design constitutes a robust, functional, and documented engineering solution that meets all technical and operational requirements, demonstrating the viability of phased construction in complex industrial contexts.
Keywords: Phased Design, Finite Element Analysis, Operational Constraints, Structural Optimization.
Description:
El presente trabajo de titulación aborda el diseño de una solución estructural para una nave industrial de gran luz, justificado por la necesidad de expandir la infraestructura en un entorno con severas restricciones operativas que impiden la construcción convencional. El objetivo es concebir un sistema modular que permita un montaje por fases sin afectar las operaciones existentes ni la infraestructura preexistente. Para el desarrollo, se empleó una metodología de diseño sistemático, donde se seleccionó una alternativa híbrida de perfiles reforzados mediante una matriz de decisión multicriterio. Dicho concepto se dimensionó aplicando los principios de la mecánica de materiales y se validó mediante un modelo computacional tridimensional, utilizando el análisis por elementos finitos (FEM) bajo las normativas AISC 360-16 y NEC. La simulación arrojó como resultados principales un factor de seguridad mínimo de 1.8 y una deflexión máxima de 28 mm (L/750), valores que corroboraron la integridad del sistema. En conclusión, el diseño propuesto constituye una solución de ingeniería robusta, funcional y documentada, que cumple con todos los requerimientos técnicos y operativos, demostrando la viabilidad de la construcción por fases en contextos industriales complejos.