Tesis doctoral de Fernando Javier Vázquez Cabrera
La construcción de invernaderos es un sector muy competitivo, caracterizado por un alto nivel de estandarización de las estructuras. En general, se suelen comercializar modelos de invernadero normalizados, con ligeras variaciones entre fabricantes. Se trata de una estrategia de diseño por parte de las empresas constructoras para cumplir con los requerimientos normativos y optimizar la relación seguridad estructural/coste. en general, los fabricantes de invernaderos limitan el diseño y dimensionado de las estructuras a unas determinadas dimensiones fijas. Sin embargo, normalmente, cuando se instalan invernaderos estos se ajustan a la superficie de las parcelas. En el sureste de españa, la superficie media de los invernaderos multitúnel es de 1,28 ha, con superficies cubiertas máximas de 3,25 ha y mínimas de 600 m2. Esto supone una gran variabilidad en las dimensiones del invernadero que no es tenida en cuenta en la etapa de dimensionado estructural. la presente tesis doctoral analiza la capacidad mecánica de los elementos estructurales del invernadero multitúnel cuyo diseño y dimensionamiento es el más habitualmente instalado en el sureste de españa. Se analiza la influencia de la longitud y anchura del invernadero en la distribución de tensiones que se produce en dichos elementos. Para ello se ha realizado un modelo tridimensional de elementos finitos con el programa robot millennium en su versión 20.1 en el que se ha representado la estructura de barras que conforma el invernadero. Se han analizado los resultados de tensiones máximas de 16 estructuras con geometría de túnel similar, variando su longitud y anchura, de tal forma que su superficie en planta oscila entre los 600 m2 y los 38.400 m2. El cálculo de las acciones existentes sobre el invernadero se ha realizado de acuerdo a la une-en 13031-1. Los resultados numéricos obtenidos se han tratado estadísticamente mediante un análisis de la varianza con el fin de determinar la influencia de las dimensiones del invernadero en el estado de tensiones de los elementos que lo componen. en general, se puede afirmar que el aumento del número de túneles y de la longitud del invernadero conlleva significativas variaciones en las tensiones máximas de los elementos estudiados, sin embargo, no se puede generalizar dicho comportamiento para el conjunto de los elementos estructurales analizados. Los elementos estructurales de arriostramiento de los arcos, arcos centrales de pórtico principal y arcos centrales del pórtico secundario o flotante, las tensiones permanecen constantes para el conjunto de las estructuras estudiadas. asimismo, se analiza la capacidad mecánica que presenta dicha geometría de invernadero frente a las acciones accidentales ocasionadas por nuevos equipos tecnológicos propuestos para la realización de las labores de mantenimiento de cubierta de los invernaderos. Dada la elevada siniestralidad que presenta el sector de la industria de la construcción de invernaderos, se considera que dichos elementos formarán parte esencial de las estructuras invernadas, justificando así el interés en su estudio. finalmente, se optimiza el dimensionamiento de las estructuras considerando la existencia o no de elementos de arriostramiento en los pilares perimetrales así como con la utilización de las calidades de acero s235 y s275. Los resultados obtenidos son analizados, estableciendo así las bases para el diseño optimizado de la geometría de invernadero multitúnel más característica del sureste de españa. en general, la presente tesis doctoral proporciona el conocimiento necesario para predecir el comportamiento de las estructuras frente a la acción de las cargas, estableciendo diferentes estrategias de dimensionamiento de los invernaderos según sus dimensiones. Además, se dan prácticas recomendaciones que pueden ser consideradas en el diseño computacional de estructuras de gran tamaño, para agilizar el proceso de cálculo.
Datos académicos de la tesis doctoral «Bases para el diseño de invernaderos multitunel tecnologicamente avanzados«
- Título de la tesis: Bases para el diseño de invernaderos multitunel tecnologicamente avanzados
- Autor: Fernando Javier Vázquez Cabrera
- Universidad: Politécnica de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 06/10/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Elvira Sanchez Espinosa
- Tribunal
- Presidente del tribunal: ángel Jesús Callejón ferre
- Manuel Lopez hernández (vocal)
- fatima de Jesús Folgoa baptista (vocal)
- Francisco Alonso peralta (vocal)