Value Engineering: Optimización mediante nuevos criterios de deflexión y diseño estructural avanzado
En un entorno cada vez más exigente, la ingeniería de valor permite optimizar estructuras sin comprometer la seguridad. Hilti lidera este enfoque con mejoras en criterios de deflexión, uso de la capacidad plástica del sistema MT y modelos de cálculo más realistas. El resultado: diseños más eficientes, ligeros y sostenibles, con mejor aprovechamiento de materiales y mayor confianza en cada proyecto.
Value Engineering
En un sector de la construcción cada vez más exigente, la necesidad de soluciones que combinen rendimiento, eficiencia y rentabilidad sigue creciendo. En este contexto, la ingeniería de valor se ha consolidado como una herramienta clave, ya que permite optimizar diseños sin comprometer la seguridad ni el cumplimiento normativo.
En Hilti, este enfoque forma parte fundamental de nuestra filosofía: mejorar continuamente los sistemas y metodologías de cálculo, garantizando siempre los más altos estándares de seguridad. Las últimas innovaciones se centran en tres pilares principales:
La optimización de los criterios de deflexión
El aprovechamiento de la capacidad plástica del sistema MT
Una representación más realista del comportamiento estructural en los modelos de cálculo
Criterios de deflexión optimizados para subestructuras MEP
Todos los elementos estructurales experimentan deformaciones (deflexión) bajo carga. En el caso de subestructuras MEP, es fundamental garantizar no solo la seguridad estructural, sino también su funcionalidad y percepción de estabilidad por parte del usuario.
Tradicionalmente, los límites de deflexión se han basado en criterios propios de estructuras principales (L/200 en tramos biapoyados y L/150 en ménsulas). Sin embargo, estos valores resultan excesivamente conservadores para subestructuras de soporte MEP, que no cumplen funciones estructurales primarias.
Ante la falta de criterios normativos específicos, Hilti ha definido valores más representativos del comportamiento real:
L/150 para vanos simplemente apoyados
L/75 para voladizos
Estos valores permiten diseños más eficientes, optimizan el uso de material y, en muchos casos, aumentan la capacidad de carga sin comprometer la seguridad. Además, el sistema mantiene la flexibilidad necesaria para adaptarse a requisitos de proyecto más estrictos cuando sea necesario.
Modelización mejorada de la rigidez de los conectores
Tradicionalmente, los conectores se han representado en el análisis estructural como elementos “articulados” o “rígidos”. Aunque este enfoque simplifica el cálculo, no refleja con precisión su comportamiento real y puede dar lugar a distribuciones de carga poco ajustadas.
Los enfoques más avanzados permiten ahora considerar la rigidez elástica de los conectores, lo que mejora significativamente la representación de su comportamiento, especialmente en términos de deformación y rotación.
Esta mejora es especialmente relevante en:
Brazos en voladizo
Uniones de marcos
Zonas donde la transferencia de carga depende de la flexibilidad del sistema
Como resultado, se obtiene una distribución de esfuerzos más realista y una mejor comprensión del comportamiento global de la estructura, lo que facilita la toma de decisiones más eficientes en términos de diseño.
Optimización de la interacción entre flexión y corte
Hasta ahora, la interacción entre flexión y esfuerzo cortante se evaluaba mediante formulaciones lineales conservadoras. Aunque este enfoque es seguro, puede infrautilizar la capacidad real de los elementos estructurales.
Siguiendo los criterios del Eurocódigo EN 1993-1-1, es posible adoptar un enfoque más preciso bajo determinadas condiciones. En particular, se puede ignorar la influencia del cortante en la resistencia a flexión siempre que se cumpla un requisito clave: que el esfuerzo cortante no supere la mitad de la resistencia plástica al corte de la sección.
Este enfoque permite:
Aprovechar mejor la capacidad estructural disponible
Reducir el sobredimensionamiento
Alinear el diseño con la práctica real de ingeniería
Uso de la capacidad plástica: aprovechamiento del sistema MT
Otro avance relevante es la incorporación del uso de la capacidad plástica en el diseño de carriles y vigas del sistema MT. Tradicionalmente, estos elementos se dimensionaban mediante el módulo de sección elástico, un enfoque conservador.
Sin embargo, estudios avanzados y análisis por elementos finitos han demostrado que es posible emplear el módulo de sección plástico en determinados perfiles, alineándose con el Eurocódigo 3. Este cambio permite mejorar el aprovechamiento estructural sin comprometer la seguridad.
En la práctica, esto se traduce en:
Un uso más eficiente de la capacidad resistente del material
Reducción del peso total del sistema
Diseños más optimizados y competitivos
Cumplimiento normativo garantizado
Conclusión
Las mejoras introducidas en los criterios de diseño y en los métodos de cálculo refuerzan el enfoque de ingeniería de valor al permitir soluciones más ajustadas al comportamiento real de las estructuras.
Por un lado, la actualización de los límites de deflexión elimina conservadurismos innecesarios en subestructuras MEP. Por otro, el uso de la capacidad plástica permite aprovechar mejor el potencial resistente de los perfiles. A ello se suma una modelización más precisa de los conectores y una evaluación optimizada de la interacción entre esfuerzos.
En conjunto, estos avances permiten a los ingenieros:
Mayor flexibilidad en el diseño
Mejor aprovechamiento de los materiales
Soluciones más eficientes y sostenibles
Mayor confianza en el proceso de cálculo
Todo ello contribuye a desarrollar proyectos más competitivos, seguros y alineados con las exigencias actuales del sector.
📩 Nuestros ingenieros pueden ayudarte con soluciones específicas y garantizar así la seguridad y la eficiencia. ¡Hilti está a tu disposición para acompañarte en tu proyecto! Para profundizar en el tema, explore nuestra sección Artículos y Formación en el Centro de Ingeniería.