TECHO Y VENTILACIÓN PARA EL PROYECTO FINAL.docx

Universidad de San Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieraEscuela de Ingeniera Mecnica Industrial

SEGUNDA FASE DEL PROYECTO FINAL

2013-13757 Allan Jonathan Josu Sirn Hernndez2013-14029 Jakelin Rosario Escobar Anavisca2013-14497 Gustavo Adolfo De Jess Marroqun Garca2013-14559 Jos Luis Alvizres Pozuelos2013- 18591 Leslie Andrea lvarez Palencia

Ing. Cesar HernndezGuatemala, 18 de abril de 2015PONDERACIN

NombreCarnetNota (sobre 100)

Jonathan Josu Sirn Hernndez2013-13757100

Jakelin Rosario Escobar Anavisca 2013-14029 100

Gustavo Adolfo De Jess Marroqun Garca2013-14497100

Leslie Andrea Alvarez Palencia2013-18591100

Jos Luis Alvizures Pozuelos (Coordinador)2013-14559100

1. Localizacin de la empresa

1.1 Factores a tomar en cuenta para la localizacin de nuestra empresa1.1.1 Transporte y ubicacin Es importante que la empresa se situ en un lugar bien comunicado, para que se facilite la llegada de materia prima, la llegada de clientes y la salida de productos. Es importante tener un transporte adecuado para el desplazamiento del volumen de mercadera.

1.1.2 Mercado Como se fabrica bienes de consumo poblacional es importante estar cerca de puntos de venta del mismo, normalmente se sitan en la periferia de la ciudad, donde hay ms consumidores.

1.1.3 Materia prima Es indispensable para nuestra empresa ya que sin ella no se producir ningn producto. Se puede decir que este es el factor primordial a tomar en cuenta.

1.2 Mtodo de Centro de GravedadLas opciones que se tienen para abrir nuestra empresa son:1. Guatemala2. Sacatepquez3. El Progreso 4. Chimaltenango5. JalapaSegn el factor: Transporte y ubicacin, la calificacin es la siguiente:1. Guatemala: 952. Sacatepquez: 753. El Progreso :804. Chimaltenango: 555. Jalapa:60Segn el factor: Mercado, la calificacin es la siguiente:1. Guatemala: 902. Sacatepquez: 803. El Progreso :804. Chimaltenango: 855. Jalapa: 80Segn el factor: Materia prima, la calificacin es la siguiente:1. Guatemala: 852. Sacatepquez: 603. El Progreso :904. Chimaltenango: 555. Jalapa:85Localizando nuestros puntos en un eje de coordenadas tenemos:

1.2.1 Transporte y ubicacin:1. Guatemala X= 0 kmY= 0 kmCalificacin: 95

2. Sacatepquez X= 40 km Y= -24 km Calificacin: 75

3. El Progreso X= 78 kmY=105 kmCalificacin: 80

4. Chimaltenango X= 58 km Y= 40 km Calificacin: 55

5. JalapaX= 101 kmY= -17 kmCalificacin: 60

1.2.2 Mercado1. Guatemala X= 0 kmY= 0 kmCalificacin: 90





1.2.3 Materia prima1. Guatemala X= 0 kmY= 0 kmCalificacin: 85





Distancia del punto que representa la mejor regin para la localizacin industrial:Transporte y ubicacin X= 51 Km.Y= 22 Km.Calificacin: 85

MercadoX= 55 KmY= 21 KmCalificacin: 90

Materia prima X= 57 KmY= 24 KmCalificacin: 95

Conclusin: La mejor regin segn los factores analizados se encuentra entra la ciudad capital y el departamento de El Progreso, pero no se puede descartar a Jalapa ya que obtuvo muy buenas puntuaciones en los factores que consideramos. 1.3 Localizacin por mtodo de punto de equilibrioLos estudios econmicos indican que los costos fijos anuales en estas ubicaciones son:6. Guatemala: Q. 4,008,0007. Sacatepquez: Q. 4,100,0008. El Progreso: Q. 4,040,0009. Chimaltenango: Q. 4,120,00010. Jalapa: Q. 4,070,000Los estudios econmicos indican que los costos variables en estas ubicaciones son:1. Guatemala: Q. 0.052. Sacatepquez: Q. 0.103. El Progreso: Q. 0.104. Chimaltenango: Q. 0.055. Jalapa: Q. 0.05El precio esperado de venta por botella plstica en las diferentes regiones del pas es de Q.1.25. La cantidad de botellas que se esperan producir anualmente son de 4, 200,000.

Las ventas totales para todos los departamentos es de:

1. Guatemala:

2. Sacatepquez:

3. El Progreso:

4. Chimaltenango:

5. Jalapa:

Conclusin:Segn el mtodo del punto de equilibrio la localizacin en donde se podra ubicar la empresa para obtener mejores resultados econmicos es en el departamento de Guatemala como primera opcin y segunda opcin el departamento de Jalapa. Debido a que son los lugares donde se obtienen mayores ganancias.

1.4 Localizacin Urbana (Propuesta de localizacin)La empresa Industria Guatemalteca de Plasticos (IGP) es una fbrica de botellas plsticas Pet la cual segn el normativo de ubicacin industrial de la municipalidad de Guatemala, pertenece a:Grupo: 319Sub grupo: 3197Los datos de la industria para poder determinar cul es la localizacin de la misma son:DescripcinCantidadCategora

Trabajadores100VI

Peso de materiales, equipo y producto (kg)20,000VI

Ruido100 DBVI

Humo0II

OlorSin olorII

Polvo y suciedad por 0II

Gases nocivos por partes por milln0III

IncendiosRiesgo controlableIV

Desechos lquidosInocuoI

Desechos slidosInocuoI

TransporteVial camin livianoIII

Trnsito vehculo por hora1I

Integracin arquitectnico UrbanoBIV

EfectosNeutroIII

La categora de la empresa es de IV.

A IGP en la matriz de localizacin industrial se le ubica en la zona de tolerancia F. Por lo tanto la zona adecuada en la que se debera ubicar la empresa es en I-1.Se puede concluir que la empresa IGP se debe ubicar en el sector I-1 que est ubicado en la zona 12. En dicho lugar es conveniente colocar la industria ya que es una de las principales vas en donde se puede conseguir proveedores y poder transportar producto. Otra ventaja de la ubicacin es la presencia del parque industrial del sector, con lo que se conseguirn mltiples beneficios. Es por ello que elegimos este mtodo de ubicacin industrial como el principal ya que deseamos instalar la empresa en la cuidad capital y para ello debemos de regirnos por el reglamento que establece la municipalidad del municipio de Guatemala. Por otro lado nos ofrece un lugar en concreto donde podremos mantener un funcionamiento optimo de la empresa.

2. Determinacin de la contaminacin de humo de la empresa

La maquinaria de la empresa los sistemas de refrigeracin, tolvas y compresores no emiten alguna cantidad de humo que deba ser considerada para un anlisis o un factor de localizacin de la empresa. La maquinaria emite ruido y se trabaja con material de resina termoplstica la cual por calor se procesa, sin embargo el humo es despreciable para este tipo de procedimiento por lo tanto no se considerar para un anlisis y se tomar como 0.

3. Determinacin y descripcin del edificio de la empresa

3.1 Plantas El edificio que se recomienda es de una sola planta a continuacin se mencionan las razones.3.1.1 La empresa precisa trabajar con maquinaria pesada Por lo tanto se requiere que el piso sea especial y que soporte la carga de varias maquinas y todo lo que implica como vibraciones, temperatura, presin del peso etc.

3.1.2 El proceso es consecutivo Esto quiere decir que un proceso va en lnea recta y depende de la cercana y la distribucin de la maquinaria que tiene dependencia o relacin.

3.1.3 Se puede prever una futura ampliacinLa cantidad de producto que se maquina o se procesa depende de la cantidad de maquinaria por lo tanto si la empresa quiere crecer se debe prever tener lugar para mayor cantidad de mquinas, bodega de materia prima etc.

3.1.4 El ruidoEl proceso de produccin y la maquinaria genera una gran cantidad de ruido por lo tanto es ms fcil insonorizar un rea de una sola planta para evitar problemas.

3.2 Suelo/CimentacinEl suelo debe tener la capacidad de soportar la carga aplicada sin asentarse, flexionarse o aplastarse. Debe tambin poder soportar la cantidad de vibraciones que no reduzca de gran manera su vida til y soportar la presin de manera que la maquina pueda operar en equilibrio sin ninguna anormalidad.

" Para la maquinaria pesada por lo general son de concreto estructural o de estructuras de acero. Para estas instalaciones, se vierte una capa de cemento independiente que tiene suficiente masa y rigidez para el apoyo del tren de mquinas y absorber las fuerzas generadas por las operaciones normales." Fernando Espinosa Fuentes. Pequeas charlas para montaje industrial, obtenido en 1 de Abril del 2015, de http://goo.gl/wcvt12.

La cimentacin ser de concreto estructural para proporcionar a la planta mayor resistencia y soportar las diferentes cargas estticas y dinmicas del proceso as tambin como vibraciones de la maquinaria y otras operaciones regulares.

3.2.1 Aislamiento"Por lo general esta clase de aislantes se distribuyen en dos clases, los que se colocan debajo de los equipos mecnicos para aislarlos (control de vibraciones activo) y los que se instalan como una superficie ms (control de vibraciones pasivo). Los primeros se distribuyen en forma de alfombra o tapete modular. Los segundos se instalan en toda la superficie afectada."Unimat, Control de vibraciones y Aislamiento de vibraciones mecnicas obtenido en 1 de Abril del 2015 , de http://goo.gl/CN48h4.

Para la planta se requiere evitar el ruido y las vibraciones de la mejor manera posible por el uso de maquinaria como compresores, sopladores y mquinas de inyeccin para lo cual se utilizara un aislante Neocork de goma clasificado como almohadillas elastomricas para base de la maquinaria con las siguientes caractersticas:

Aplicaciones: Reducen al mximo la vibracin causada por maquinaria de uso industrial.

Caractersticas y Beneficios

Resistente al deterioro por intemperie Soporta grasas y aceites y productos qumicos No requiere adhesivo ni anclajes para su colocacin. Puede ser retirado y reinstalado consecutivamente

StockTamaoPesoColor

5000524" x 36" x 1"3.5 Kg/cm2Azul

Tabla 1 Especificaciones de almohadilla elastomrica

Fuente: Transmisin de la vibracin, carga 7300kg obtenida de : http://refrinoticias.com/?p=578

3.3 Estructura12

Fuente: Naves prefabricadas obtenida de http://tekton.es/naves-prefabricadas/.3.3.1 Especificaciones de Naves Prefabricadas Empresa TektonLas naves prefabricadas cuentan con diferentes cerramientos (sistemas de cubierta y de paredes laterales), sobre los que se aplican tratamientos adicionales que mejoran sus propiedades funcionales y su resistencia frente a agentes meteorolgicos externos. Adems, incorporamos elementos accesorios como mantas de aislamiento, canalones, bajantes y remates de techo que confieren a nuestras naves prefabricadas ptimas caractersticas.

3.3.2 Descripcin general de la estructuraa) Bases de columnas apoyadas: Al no existir empotramientos, no se crean momentos en las bases debido a Asentamientos por giro. b) Correas continas en paredes y techo: Todas las correas tienen un solape atornillado que crea una estabilidad general en todos los prticos, al ir atados entre s por las correas. c) Estructura aporticada de base apoyada: Individualmente, cada prtico no sufre deformacin apreciable por asientos verticales, siendo stos los ms frecuentes. En los asientos horizontales que producen un desplazamiento hacia fuera de las bases de las columnas, se crea una situacin de deformacin plstica en los puntos 1 y 2, que prcticamente no resta capacidad resistente a la Estructura.

3.3.3 Estructura primariaLa Estructura Primaria est compuesta por marcos rgidos, formados por vigas y columnas de doble T, de alma llena y seccin variable, fabricadas por soldeo, partiendo de chapa de acero laminado en caliente. El tipo de acero empleado para fabricar la estructura primaria ser Fe430.

Fuente: Especificaciones de estructura prefabricada http://tekton.es/naves-prefabricadas/.

3.3.4 Estructura secundariaLa Estructura Secundaria de los Edificios, estar formada por correas solapadas, de perfiles en Z, trabajados como vigas continuas y perfiles en C, trabajados como vigas apoyadas, conformadas en fro, a partir de chapa laminada y conformada en fro con acero S-250GD+Z. La estructura de correas de cubierta y fachadas se entrega galvanizada, lo que supone una garanta a la corrosin y un mantenimiento nulo.


3.3.5 Arriostramientos Sirven para proporcionar estabilidad a la nave frente a los empujes de viento en las paredes frontales y por otro lado para alinear y aplomar la estructura. El arriostramiento se realiza a base de varillas roscadas en los extremos con sus correspondientes elementos de fijacin y tensado.


3.3.6 Aislamiento Paneles de madera o metal y poliuretano extruido:otra posibilidad es la combinacin de diferentes materiales con aislantes. Suelen usarse como material aislante debajo de tejas, cubiertas ya terminadas y en naves industriales. La instalacin del material ir adherida a una superficie atornillada o a un entramado metlico de cartn yeso.

3.4 Distribucin de la planta

Denominacin de rea rea [m2]

Almacen de materia prima 200

Inyeccin, torre de enfriamiento 200

Soplado, paletizado 250

Taller150

Baos 100

Comedor 100

Oficina150

Almacn de producto final 200

rea de abastecimiento de planta Sistema elctrico y compresor 200

Total 1550

3.5 Propuesta de Edificio

3.5.1 Caractersticas

Plantas: 1

rea: 3520 m2

Prtico: TIPO ER

Cimentacin: Concreto estructural

Estructura: Lmina galvanizada de acero

Techo: Tipo dos aguas.

Aislamiento: Paneles de madera o metal y poliuretano extruido.

Aislamiento de vibraciones: Almohadillas elastomricas para base de la maquinaria.

4. Descripcin del techo o techos que tiene la empresaUn techo es una cubierta que cierra la estructura de un edificio en su parte superior. Los factores fundamentales de un techo son la impermeabilidad, la duracin, la pendiente, el aislamiento trmico y la capacidad de absorber ruidos.Evaluando el tamao de la planta que se desea construir para llevar a cabo los procesos sin problemas se debern de usar los estndares estructurales para los edificios de un piso.El techo se divide en dos partes: La estructura La cubiertaPara la cubierta se utilizar lmina galvanizada para colocar un techo de 2 aguas con las dimensiones de cada lmina de 32 por 168 y un calibre 24, el rea de la planta es de 65m * 56m agregndole 1 metro de pestaa en cada uno de los lados de la planta por lo que el rea a cubrir es de . Los aspectos a tomar en cuenta al instalar el techo son los siguientes: Se compondr de dos faldones que vierten las aguas en lados opuestos y con reas iguales. Se utilizar el 20% de lmina plstica del total de lminas a utilizar para aprovechar la luz solar durante el da. La inclinacin de las lminas ser de 20 Los tornillos de fijacin se colocan en la cuesta de las ondulaciones de la lmina. A cada tornillo se le debe de colocar un tapagoteras o chapopote y luego un pedazo de tela para proteger el mismo del sol y de la lluvia para que no obtenga una textura dura y sea quebradizo. Se debe de pintar la lmina de colores reflectivos y de dos colores para cuando est se empiece a oxidar muestre el color que se encuentre debajo y as saber que lminas necesitan de mantenimiento o bien cambiarlas.

VENTAJASDESVENTAJAS

Se puede usar para plantas altas dando la oportunidad de formar entrepisos dentro de la planta.Se debe de implementar un programa de mantenimiento a las estructuras.

Se pueden agregar luminarias, lo que favorece la iluminacin, as como colocar ventiladores para favorecer la ventilacin.La direccin de sus apoyos debe de ser exacta ya que podran no quedar alineadas las vigas.

La instalacin es rpidaDeben ser atornilladas para su fijacin, por lo tanto puede haber corrosin con el tiempo.

Se puede desmontar para utilizarse en otras lucesSe necesitan costaneras para el apoyo de las lminas.

Es fcil de transportarSe necesitan pintar peridicamente.

Es livianaNo favorece al aislamiento trmico.

Es econmicaEn la noche suda o llora.

Es fcil de instalarSe pica

No se quiebra

4.2 Recomendacin del techo industrial que debe de tener y cuantificacin de la laminasTecho recomendado para la industria: Techo de dos aguasNmero de lminas a utilizar Un lado del techo

Largo de lmina

65m

Y

28 56m

El rea til de la lmina considerando un traslape de 2 es de 164 * 28 = que es equivalente a 2.96 por lo que el nmero de lminas a utilizar es de:

Utilizaremos el 20% de lminas transparentes con lo que concluimos que se deben de comprar 262 lminas transparentes y 1047 lminas galvanizadas y se har uso de 520 costaneras para sostener las lminas colocndolas a 1 metro de distancia.JustificacinPara construir la planta utilizaremos el techo constituido de lmina de acero galvanizada y sus respectivos soportes colocados a modo que quede la cada del agua a dos aguas, aplicando un 20% de lminas transparentes sobre el nmero total de lminas que vamos a utilizar y as aprovechar la luz del sol durante el da. Este tipo de techo es fcil de instalar, muchas naves industriales utilizan este tipo de techo y nosotros no somos la excepcin, por la maquinaria que manejaremos y los tipos de procesos que esto conyeva este tipo de techo se acomoda mucho a nuestras necesidades ya que algunos de los aspectos que nos favorecen seran, aparte de la facilidad de instalacin antes mencionada, podemos decir que es econmico, liviano, se puede desmontar y montar de nuevo, hacer cambio de algunas lminas que estn en mal estado y se le tendr que estar dando mantenimiento cada cierto tiempo para que la vida til de estas se ample hasta que se tenga que cambiar por nuevas.

5. VentilacinLa ventilacin a utilizar es la ventilacin dinmica o forzada y las razones son las siguientes: Ya que nuestro proceso es de inyeccin de plsticos este generara un volumen de aire caliente muy grande. Nuestra empresa tendr 100 trabajadores lo cual aumentara el volumen de aire caliente en la empresa por lo cual se tiene que velar por la salud y estabilidad de cada uno de los trabajadores. Se colocaran extractores de calor a lo largo de la nave, con el fin de disipar el gran volumen de aire caliente que se producir en la empresa a diario.Ademas se colocaran ventanas alrededor de la nave, esto para agilizar la extraccin y renovacin del aire de la nave.

Referencias Automatismo Industrial va web: http://www.st-1.com.ar papel visitado el da 26/2/15.

Eduardo Alberto Rosales Terraza, asesorado por: Ing. Hctor Alexander Jurez Reyes. Tesis de graduacin universidad de San Carlos de Guatemala. Facultad de ingeniera, escuela de ingeniera mecnica . PROCESO DE SELECCIN, ACEPTACIN Y CALIFICACIN DE UNA MQUINA DE EXTRUSIN-SOPLADO DE PLSTICO PARA UNA INDUSTRIA MANUFACTURERA DE BOTELLAS. Guatemala, octubre de 2003.

Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Industriales, Dpto. Qumica Orgnica. [En lnea] [Citado el: 27 de 02 de 2015.] http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-06/pet/propiedades_y_caracteristicas.htm.

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Secretara Tcnica de Capacitacin y Formacin Profesional del Gobierno de Ecuador. [En lnea] 11 de 2012. [Citado el: 27 de 02 de 2015.] http://www.secretariacapacitacion.gob.ec/wp-content/uploads/2013/07/Perfil-operador-de-ma%CC%81quina-de-inyeccio%CC%81n-y-soplado-de-pla%CC%81stico.pdf.Terraza, Eduardo Alberto Rosales. Biblioteca USAC. [En lnea] 10 de 2003. [Citado el: 27 de 02 de 2015.] http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0398_M.pdf.

Miquel Casals Casanova, Xavier Roca Ramon, Nria Forcada Matheu Diseo de complejos industrialesF echa publicacin:2008. Editorial:Edicions UPC S.L.Coleccin: 1 Edicin / 226 pgs. / Rstica / Castellano / LibroISBN13:9788483019528

Control de vibraciones y Aislamiento de vibraciones mecnicas obtenido en 1 de Abril del 2015 , de http://goo.gl/CN48h4.

Naves prefabricadas obtenida de http://tekton.es/naves-prefabricadas/ .

Fernando Espinosa Fuentes. Pequeas charlas para montaje industrial, obtenido en 1 de Abril del 2015 , de http://goo.gl/wcvt12.

Transmisin de la vibracin, carga 7300kg obtenida de : http://refrinoticias.com/?p=578

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