Diseño y evaluación técnico-económica de soluciones estructurales para naves industriales en Gral. Güemes

Autores
Livelli Argañaraz, Luciano; Lopes Vieira, Santiago; Orozco Palma, Roni Nahuel
Año de publicación
2026
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Scotta, Daniela Micaela
Descripción
El presente trabajo aborda el análisis comparativo de dos alternativas estructurales metálicas para una nave industrial —estructura de alma llena y estructura de alma calada— con el objetivo de establecer criterios de selección aplicables a condiciones reales de proyecto. A partir de una propuesta estructural base, se desarrolla una alternativa de diseño equivalente que permite evaluar el comportamiento de ambas soluciones bajo iguales condiciones geométricas y de carga. El análisis integra aspectos resistentes y de servicio, así como su influencia en las cargas transmitidas a fundación, la viabilidad constructiva y el costo total de la obra. La metodología adoptada combina el modelado mediante software de cálculo estructural con verificaciones manuales de elementos críticos, complementándose con el cómputo de materiales, análisis de precios unitarios y evaluación económica de cada alternativa. Asimismo, se incorporan variables logísticas y de provisión, considerando escenarios de fabricación local e internacional. Los resultados obtenidos muestran que, si bien ambas soluciones cumplen con los requisitos normativos, presentan diferencias relevantes en su comportamiento global y eficiencia. La estructura de alma calada resulta un 13,8 % más liviana, lo que reduce significativamente las cargas transmitidas a fundación y permite disminuir en aproximadamente un 43,5 % el volumen de hormigón requerido. No obstante, esta optimización se logra a costa de una menor rigidez global. Por su parte, la estructura de alma llena presenta mayor rigidez, pero con un incremento en el peso estructural y en las solicitaciones transmitidas a fundación. Desde el punto de vista económico, el análisis evidencia que, en el contexto actual, la alternativa de alma llena importada resulta la más conveniente, con una ventaja del orden del 13 % respecto de la solución de alma calada fabricada localmente, equivalente a aproximadamente USD 52.000, y una reducción cercana al 23 % frente a la misma tipología producida localmente (≈ USD 106.000). Se concluye que la selección de una solución estructural óptima no depende exclusivamente de su desempeño mecánico, sino de una evaluación integral que articule variables técnicas, económicas y logísticas. En consecuencia, p para condiciones de mercado como las analizadas, se recomienda la adopción de estructuras de alma llena con provisión internacional como solución preferente por su menor costo total; no obstante, dicha conveniencia se encuentra fuertemente condicionada a la estabilidad de las variables logísticas y cambiarias. Ante incrementos significativos en los costos de transporte, demoras en la cadena de suministro o escenarios de alta volatilidad, la alternativa de producción local adquiere mayor robustez como solución de menor riesgo. Structural system selection in industrial buildings is often driven by simplified criteria that overlook the interaction between mechanical performance, cost, and supply conditions. This study addresses that issue through a comparative assessment of two steel structural systems— solid web and castellated (open web) structures—under realistic design and market scenarios. Starting from a base structural proposal, an equivalent alternative design is developed to enable a consistent evaluation of both systems under identical geometric and loading conditions. The evaluation includes ultimate and serviceability limit states, foundation load implications, constructability, and total project cost, incorporating both local manufacturing and international procurement scenarios. Results show that, while both systems satisfy code requirements, they exhibit markedly different performance profiles. The castellated structure achieves a 13.8% reduction in structural weight, leading to a 43.5% decrease in concrete volume for foundations, at the expense of reduced global stiffness. In contrast, the solid web system provides higher stiffness but increases both structural weight and foundation demands. From an economic perspective, the imported solid web solution emerges as the most cost- effective alternative under current conditions, with cost savings of approximately 13% (≈ USD 52,000) compared to the locally fabricated castellated system, and 23% (≈ USD 106,000) relative to its locally produced counterpart. These findings demonstrate that optimal structural selection requires an integrated decision-making framework that accounts for technical performance, economic efficiency, and logistical constraints. While imported solid web systems are currently the most advantageous solution in terms of total cost, their competitiveness is highly sensitive to supply chain disruptions and exchange rate volatility, under which locally manufactured alternatives may offer superior robustness.
Fil: Livelli Argañaraz, Luciano. Universidad Católica de Salta. Facultad de Ingeniería; Argentina.
Fil: Lopes Vieira, Santiago. Universidad Católica de Salta. Facultad de Ingeniería; Argentina.
Fil: Orozco Palma, Roni Nahuel. Universidad Católica de Salta. Facultad de Ingeniería; Argentina.
Fil: Scotta, Daniela Micaela. Universidad Católica de Salta. Facultad de Ingeniería; Argentina.
Materia
Trabajo final de grado
Ingeniería civil
Diseño estructural
Ingeniería de la construcción
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
Repositorio Institucional (UCaSal)
Institución
Universidad Católica de Salta
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La metodología adoptada combina el modelado mediante software de cálculo estructural con verificaciones manuales de elementos críticos, complementándose con el cómputo de materiales, análisis de precios unitarios y evaluación económica de cada alternativa. Asimismo, se incorporan variables logísticas y de provisión, considerando escenarios de fabricación local e internacional. Los resultados obtenidos muestran que, si bien ambas soluciones cumplen con los requisitos normativos, presentan diferencias relevantes en su comportamiento global y eficiencia. La estructura de alma calada resulta un 13,8 % más liviana, lo que reduce significativamente las cargas transmitidas a fundación y permite disminuir en aproximadamente un 43,5 % el volumen de hormigón requerido. No obstante, esta optimización se logra a costa de una menor rigidez global. Por su parte, la estructura de alma llena presenta mayor rigidez, pero con un incremento en el peso estructural y en las solicitaciones transmitidas a fundación. Desde el punto de vista económico, el análisis evidencia que, en el contexto actual, la alternativa de alma llena importada resulta la más conveniente, con una ventaja del orden del 13 % respecto de la solución de alma calada fabricada localmente, equivalente a aproximadamente USD 52.000, y una reducción cercana al 23 % frente a la misma tipología producida localmente (≈ USD 106.000). Se concluye que la selección de una solución estructural óptima no depende exclusivamente de su desempeño mecánico, sino de una evaluación integral que articule variables técnicas, económicas y logísticas. 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