En el mundo de la ingeniería estructural, la memoria de calculo estructuras metalicas es un documento esencial que respalda la seguridad, eficiencia y durabilidad de un diseño. Este informe técnico no solo detalla las dimensiones, materiales y cargas, sino que también valida que la estructura cumpla con las normativas vigentes y soporte las condiciones de operación previstas.
En este artículo, exploraremos cómo se desarrolla este tipo de análisis y presentaremos un caso práctico de aplicación del método de elementos finitos (FEM) en el diseño de un furgonado metálico para camioneta.
¿Qué es una memoria de cálculo en estructuras metálicas?
La memoria de calculo estructuras metalicas es un estudio técnico que compila todos los análisis y verificaciones necesarias para garantizar que una estructura pueda resistir las cargas y condiciones para las que ha sido diseñada. Incluye:
Definición de cargas (permanentes, de uso y accidentales).
Normas y códigos aplicables (internacionales y nacionales).
Propiedades de materiales y métodos de análisis.
Resultados de cálculo, desplazamientos y esfuerzos máximos.
Conclusiones y recomendaciones para la ejecución.
Dato clave: Este documento es exigido en licitaciones, inspecciones y certificaciones, especialmente en proyectos industriales, transporte y construcción.
Normas y códigos aplicados
En el caso práctico que analizamos, se utilizaron dos normas principales:
| Norma | Descripción |
|---|---|
| AISC 360-16 | Specification for Structural Steel Buildings |
| NCh. 1537-2009 | Diseño estructural – Cargas permanentes y cargas de uso |
Estas guías aseguran que los diseños se realicen bajo criterios estandarizados, reduciendo riesgos y optimizando la vida útil de la estructura.
Método de elementos finitos (FEM) aplicado
El FEM es una herramienta de simulación que divide la estructura en miles de elementos pequeños (mallado), para evaluar el comportamiento de cada sección ante las cargas aplicadas.
Como ejemplo de un proyecto analizado, el mallado podría ser:
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Nodos totales | 421.243 |
| Elementos totales | 208.859 |
| Tamaño medio elemento | 1,0 |
| Factor de modificación | 1,5 |
Este nivel de detalle permite identificar puntos críticos y optimizar el diseño antes de su fabricación.
Resultados clave del análisis
Tras aplicar una carga de 400 kg sobre el piso del furgonado metálico, se obtienen los siguientes resultados:
| Parámetro | Resultado | Interpretación |
|---|---|---|
| Esfuerzo máximo Von Mises | 45,12 MPa | Muy por debajo del límite de fluencia del material (250 MPa) |
| Desplazamiento máximo | 2,709 mm | Considerado despreciable para la operación |
| Factor de seguridad | 5,54 | Superior al mínimo recomendado, asegurando resistencia |
Estos valores confirmaron que la estructura soporta la carga sin deformaciones relevantes ni riesgo de falla.
Beneficios de realizar una memoria de cálculo en estructuras metálicas
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Seguridad estructural garantizada: Evita colapsos o deformaciones inesperadas.
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Optimización de materiales: Se ajustan espesores y perfiles a lo estrictamente necesario.
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Cumplimiento normativo: Facilita aprobaciones en procesos de certificación.
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Ahorro en costos futuros: Previene reparaciones y refuerzos posteriores.
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Confianza del cliente final: Respalda la calidad del diseño y la ejecución.
La verificación estructural realizada con el método FEM para el furgonado metálico que se usó de ejemplo demostró que:
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Cumple con las exigencias de las normas AISC 360-16 y NCh. 1537-2009.
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Presenta desplazamientos mínimos y esfuerzos muy inferiores al límite del material.
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No requiere refuerzos adicionales en su configuración actual.
Recomendación: Ante cualquier cambio en la carga o geometría, es imprescindible recalcular para garantizar que la estructura siga siendo segura.
Preguntas Frecuentes sobre Memoria de Cálculo en Estructuras Metálicas
Es un documento técnico que recopila los análisis, normas y resultados necesarios para verificar que una estructura metálica soporta las cargas y condiciones de uso previstas, cumpliendo con la normativa vigente.
Sirve para garantizar la seguridad estructural, optimizar el uso de materiales, cumplir con regulaciones y respaldar técnicamente un diseño antes de su construcción o fabricación.
Depende del proyecto, pero entre las más comunes se encuentran la AISC 360 para acero estructural y la NCh. 1537 para cargas permanentes y de uso en Chile.
En la mayoría de los casos sí, especialmente cuando se requiere certificación, aprobación municipal o validación por parte de un cliente o autoridad.
Incluye cargas de diseño, propiedades de materiales, método de análisis (como FEM), resultados de esfuerzos y desplazamientos, conclusiones y recomendaciones.
El tiempo depende de la complejidad del proyecto. Un análisis simple puede demorar pocos días, mientras que estructuras complejas pueden requerir varias semanas.
No. Cada memoria de cálculo es específica para una estructura, geometría, carga y condiciones de uso determinadas. Si cambian estos factores, debe realizarse un nuevo análisis.
Cuándo necesitas una memoria de cálculo en estructuras metálicas
Es importante que si tu proyecto involucra alguno de estos elementos:
Estructuras para transporte (jaulas, furgonados, carrocerías).
Plataformas y soportes para maquinaria.
Estructuras industriales como andamios o estantes.
Entonces una memoria de cálculo no es opcional: es un requisito para garantizar seguridad, cumplir con normas y optimizar recursos.
En iNG Soluciones somos un equipo de ingenieros calculistas y realizamos estudios completos con método FEM, aplicando la Normativa en Chile para Cálculo Estructural más exigentes y entregando informes listos para certificación.
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