Las puertas de los hangares de aviones dan forma directamente al diseño del edificio con estructura de acero-, ya que su tamaño, peso, método de operación y requisitos de carga de viento determinan la abertura libre del hangar, el marco de la pared final, la altura del edificio, los refuerzos y los detalles de los cimientos. La puerta y la estructura del edificio deben diseñarse juntas para que la estructura resista a largo plazo.
¿Por qué se deben planificar las puertas de los hangares de aviones antes del diseño de edificios de acero?
Las puertas de los hangares de aviones determinan la abertura más grande en la mayoría de los edificios de aviación. Esa abertura interrumpe el sistema normal de vigas, refuerzos y marcos de la pared del extremo, por lo que la estructura de acero debe diseñarse para encaminar las cargas de manera segura a su alrededor.
La planificación temprana de la puerta del hangar ayuda a evitar un desajuste entre los requisitos de espacio de la aeronave y las dimensiones de la estructura de acero más adelante en el proceso de diseño.
La puerta determina la apertura neta clara.
El propietario del edificio debe comenzar con la abertura neta necesaria, no sólo con el tamaño de puerta anunciado. La apertura libre neta es el ancho y la altura reales sin obstáculos disponibles cuando la puerta está completamente abierta.
La envergadura de las alas, la altura de la cola, el espacio libre de la punta del ala, el espacio libre de la cola, las rutas de remolque y el ángulo de aproximación afectan esta dimensión. Los rieles, guías, sellos, miembros de soporte y paneles de puertas plegadas también pueden reducir el espacio libre utilizable.
Por ejemplo, una puerta de 50-pies de ancho no proporciona automáticamente 50 pies de espacio libre utilizable para aeronaves. El comprador debe verificar el ancho libre y la altura libre confirmados por el fabricante, luego comparar esas dimensiones con la aeronave actual y cualquier aeronave futura prevista.
El tipo de puerta determina la geometría del edificio
El tipo de puerta que elija determina cuánto espacio necesita encima, al lado y delante de la abertura. Las puertas plegables necesitan espacio superior para que los paneles se doblen, mientras que las puertas hidráulicas necesitan espacio abierto en el frente, ya que el panel simple se abre hacia afuera.
Los sistemas corredizos necesitan espacio para que los paneles se apilen al lado de la abertura. Los sistemas de elevación vertical-necesitan un espacio elevado considerable, lo que puede afectar la estructura del techo y la altura libre interior.
El estilo y el tamaño de las puertas suelen establecerse al principio de la planificación del hangar porque influyen directamente en la altura general del edificio y la configuración de la apertura.
¿Cómo cambian las dimensiones de las puertas de los hangares de aviones el diseño del marco de acero?
Una puerta de hangar de aviones ancha o alta cambia el comportamiento estructural de la pared final. El marco de acero debe soportar las cargas del techo y de la pared que normalmente pasarían por el área que ahora ocupa la abertura de la puerta.
En la práctica, cuanto mayor es la abertura de la puerta, más pesado es el acero necesario a su alrededor. Eso se propaga a través del marco principal, las correas del techo, las vigas de las paredes, los refuerzos transversales y los cimientos.
Las puertas anchas de hangar requieren cabeceras y columnas de jamba más fuertes
Un cabezal de puerta se extiende a lo largo de la parte superior de la abertura de la puerta del hangar de aviones. Transfiere cargas relacionadas con el techo, la pared y la puerta-a las columnas de las jambas a cada lado de la abertura.
Las columnas de las jambas no son postes de pared comunes. Pueden recibir reacciones verticales del cabezal, cargas de viento de la puerta, fuerzas de guía, fuerzas de vía y fuerzas operativas creadas cuando la puerta se abre y se cierra.Dado que las aberturas de las puertas del hangar pueden ser extremadamente anchas, la rigidez del marco es tan crítica como la resistencia básica. Una deflexión excesiva en las columnas del travesaño o de las jambas puede desalinear las guías, atascar los rodillos, dañar los sellos contra la intemperie o impedir que las cerraduras se enganchen correctamente.
Las puertas altas de hangar pueden aumentar la altura del alero
La altura del alero del hangar de acero debe proporcionar la altura libre de puerta requerida más el espacio necesario para la estructura de la puerta y el mecanismo operativo. Este espacio adicional puede incluir rieles, bisagras, brazos de elevación, guías superiores, motores o paneles de puertas plegadas.
El aumento de la altura del alero puede afectar las columnas de las paredes laterales, la cantidad de paneles-de la pared, el área de aislamiento, la pendiente del techo, el diseño del marco-principal y el tonelaje general del acero. También puede cambiar la apariencia y el costo del edificio.
Un comprador que planee almacenar un avión más alto más adelante debería evaluar el espacio libre de cola futuro desde el principio. Levantar la puerta de un hangar después de la construcción puede requerir modificaciones importantes en el marco de la pared final y el sistema del techo.
El marco claro-protege el espacio interior de maniobra
Los edificios de acero con tramos claros-son ideales para hangares de aviones porque eliminan las columnas interiores a lo largo del tramo principal. Esto proporciona a los aviones, equipos de remolque y equipos de mantenimiento más espacio utilizable cerca de la entrada.
Sin embargo, un diseño-de luz clara no elimina la necesidad de un soporte cuidadoso para la puerta. El marco principal, el marco de la pared final y los refuerzos aún deben trabajar juntos para manejar los efectos estructurales de la gran abertura.
Los edificios de aviación de acero suelen estar diseñados con marcos-claros y aberturas de puertas anchas para crear áreas-de almacenamiento y movimiento sin columnas para los aviones.
¿Cómo afectan los diferentes tipos de puertas de hangar a las estructuras de acero?
Las diferentes puertas de hangares de aviones no cargan una estructura de acero de la misma manera. El ingeniero de construcción de acero-debe utilizar planos verificados del fabricante de puertas-y datos de reacción en lugar de asumir que todas las puertas grandes tienen requisitos de soporte idénticos.
Esta coordinación debe cubrir la condición de cierre de la puerta, el movimiento de apertura y cierre, la posición completamente abierta, la exposición al viento, la disposición de los herrajes y la condición de operación de emergencia.
¿Cómo afectan las puertas de hangar bi-plegables a las estructuras de acero?
Las puertas de hangar bi-plegables se pliegan hacia arriba, generalmente en una línea de bisagra horizontal cerca de la media-altura. A menudo se seleccionan para aberturas amplias de aviones porque pueden crear un ancho libre sustancial sin necesidad de apilar paneles de puertas a lo largo del costado del edificio.
Un sistema plegable- normalmente impone cargas significativas en el encabezado, las columnas de las jambas y el hardware asociado. El marco de acero debe resistir el peso de la puerta, así como las reacciones horizontales que pueden ocurrir cuando la puerta está en movimiento o se mantiene abierta.
El cabezal también debe ser lo suficientemente rígido para limitar el movimiento. Incluso un miembro fuerte puede crear problemas operativos si se desvía lo suficiente como para alterar la alineación de las bisagras, las guías o el sistema de bloqueo.
¿Cómo afectan las puertas hidráulicas de hangar a la estructura de acero?
Las puertas hidráulicas de hangar normalmente funcionan como un único panel rígido que se abre hacia afuera y hacia arriba. Cuando está cerrado, el panel puede proporcionar una línea exterior limpia; cuando está abierto, puede servir como dosel.
Los cilindros hidráulicos, los puntos de las bisagras y el panel de la puerta transfieren fuerzas concentradas a la estructura de la pared frontal. La estructura de acero y los cimientos de soporte deben tener en cuenta esas reacciones de conexión y las fuerzas laterales desarrolladas durante la apertura y el cierre.
Las puertas hidráulicas también requieren espacio libre delante del hangar. Asegúrese de que no haya nada en el recorrido de giro de la puerta cuando se abra.
Las puertas plegables e hidráulicas colocan cargas muertas y de viento en los travesaños y las columnas de las paredes finales, mientras que los sistemas hidráulicos también crean fuerzas en sus puntos de bisagra durante la operación.
¿Cómo afectan al diseño las puertas correderas y{0}}levantables verticales?
Las puertas de hangar de aviones corredizas o enrollables-inferiores no necesitan el tipo de espacio libre frente al avión que las puertas hidráulicas, pero como se mueven horizontalmente, necesitan suficiente espacio en un lado para apilar los paneles de las puertas.
Este requisito de diseño puede reducir el espacio utilizable en la pared final para puertas de personal, ventanas, salas de equipos o expansiones futuras. Los rieles y guías también deben coordinarse con la losa, el marco de la pared y la plataforma exterior.
Las puertas de ascensor-verticales necesitan espacio superior para paneles, rieles y equipos de elevación. Se adaptan bien a ciertos diseños específicos, pero la estructura del techo y el espacio libre interior deben tenerse en cuenta en el sistema de puertas antes de finalizar el diseño.
¿Cómo afectan las cargas de viento al diseño de puertas de acero para hangares?
La puerta de un hangar de aviones es una gran superficie exterior expuesta a la presión y succión del viento. Esas fuerzas viajan a través de los paneles de las puertas, guías, cerraduras, rieles, jambas, cabeceras, refuerzos y cimientos.
El edificio de acero y la puerta deben diseñarse según los mismos criterios de diseño específicos del proyecto-. Estos criterios pueden incluir la velocidad del viento de diseño aplicable, la categoría de exposición, la altura del edificio, la carga de nieve, las demandas sísmicas y los requisitos de los códigos locales.
Las puertas cerradas deben resistir la presión del viento de diseño
Cuando la puerta está cerrada, debe transferir la presión del viento exterior de forma segura a la estructura de la pared final. Los paneles de las puertas, los sellos, las guías, los pestillos, los pasadores de viento y los accesorios de conexión contribuyen a la ruta de carga.
El marco de la pared del extremo debe resistir tanto la presión interna como la succión externa. Las fuerzas resultantes pueden aumentar la demanda sobre columnas de jambas, conexiones de cabecera, varillas de anclaje, placas de base y cimientos de concreto.
Los propietarios también deben distinguir entre la clasificación de viento cerrada-y-bloqueada de una puerta y su velocidad de viento operativa segura. Una puerta puede estar diseñada para soportar vientos fuertes mientras está cerrada, pero aun así debe permanecer cerrada durante vientos mucho más bajos.
Las puertas abiertas pueden aumentar la presión interna del edificio
Cuando se abre una puerta de hangar grande, el viento puede entrar al edificio y crear presión interna. Esta presión puede aumentar las cargas sobre el techo, las paredes, los refuerzos y los marcos principales de acero.
Las disposiciones aplicables sobre hangares de aeronaves-de EE. UU. requieren una evaluación de la carga de viento-estructural para puertas cerradas a la velocidad máxima del viento de diseño y para puertas abiertas en su máxima extensión en una condición de viento específica.Estas disposicionesTrate el hangar como un edificio parcialmente cerrado y utilice el área de puertas abiertas-en el cálculo.
Debido a que la adopción del código varía según la jurisdicción, el profesional de diseño registrado del proyecto debe confirmar el código vigente, los criterios de viento y las condiciones operativas permitidas de las puertas para el sitio real.
¿Qué se debe confirmar antes de fabricar un hangar de acero?
La forma más eficaz de evitar conflictos de diseño es tratar la puerta del hangar de aviones, la estructura de acero y los cimientos como un sistema coordinado. Esperar hasta la fabricación para confirmar las reacciones de la puerta puede generar costosas modificaciones en el campo.
El propietario, el proveedor-de construcciones de acero, el ingeniero estructural, el fabricante de puertas, el diseñador de cimientos y el instalador deben trabajar con la misma información confirmada.
Confirmar la autorización de la aeronave y los requisitos futuros
Identifique la envergadura, la altura de la cola, la longitud y los requisitos de remolque de la aeronave actual. Luego, determine si el hangar debería albergar futuras aeronaves, almacenamiento compartido, equipos de mantenimiento o un diseño operativo diferente.
Establezca el ancho y la altura de la abertura neta necesaria antes de finalizar el pedido de la puerta. No confíe únicamente en las dimensiones nominales.
Obtener datos de ingeniería del fabricante de la puerta-
Solicite el paquete técnico completo del fabricante de puertas seleccionado. Esto debe identificar el peso de la puerta, las reacciones de los soportes, las ubicaciones de las guías y las bisagras, los espacios libres de funcionamiento, los requisitos de anclaje, la resistencia al viento, los requisitos eléctricos y los detalles de conexión.
El ingeniero-de estructuras de acero necesita esta información para dimensionar correctamente los encabezados, las columnas de las jambas, los refuerzos, las conexiones y los cimientos. Es posible que los detalles genéricos del "marco de la puerta del hangar" no sean adecuados para un modelo de puerta específico.
Coordinar la Fundación, Losa y Plataforma.
Las cargas de las puertas finalmente se transfieren a los cimientos de hormigón. El diseño puede requerir pilares reforzados, zapatas más grandes, diseños de anclaje especiales o refuerzo de losa localizado en las jambas y soportes de las puertas.
La losa y el umbral también deben permitir un funcionamiento fiable. Las puertas enrollables inferiores-pueden ser sensibles a la alineación de los rieles, mientras que todos los tipos de puertas se benefician de un drenaje adecuado y una plataforma duradera que evita que el agua llegue al interior del hangar.
Un hangar con estructura de acero-funciona mejor cuando estáhangar de aviones las puertas se especifican primero, se coordinan estructuralmente desde el principio y se diseñan teniendo en cuenta todo el sistema del edificio-no se trata como una ocurrencia tardía.
Preguntas frecuentes
¿Qué tipo de puerta necesita menos refuerzo estructural?
Depende del sitio, pero los sistemas de elevación-verticales y de tela generalmente exigen menos al travesaño que las puertas plegables o hidráulicas. Las puertas corredizas transfieren más carga estructural a los rieles y la configuración de la pared final en lugar del travesaño.
¿Cuándo se debe seleccionar la puerta en el proceso de diseño?
Lo antes posible, idealmente antes de que se finalice la estructura de acero. De lo contrario, modificaciones posteriores generarán costes innecesarios.
¿Una puerta más ancha realmente requiere un marco más resistente?
Sí. Una abertura más amplia elimina el área de la pared que normalmente ayudaría a resistir el viento y las cargas laterales, por lo que las columnas de las jambas y el travesaño sobre la puerta tienen que absorber esa holgura.
