Terminal del aeropuerto

1. ¿Qué tipos de estructuras de acero se pueden utilizar en aeropuertos e instalaciones públicas?

Estructura de armazón (terminal, hangar).
La estructura de armazón es como una enorme telaraña tridimensional tejida con innumerables varillas de acero. Su diseño sofisticado distribuye uniformemente el peso de todo el techo entre cada varilla. La ventaja de esta estructura es que puede abarcar fácilmente cientos de metros sin necesidad de columnas. Actualmente, el hangar más grande de Asia está construido con estructuras de armazón, con una luz sin columnas de 404 metros, con capacidad para 12 aeronaves, incluyendo dos Airbus A380 y tres Boeing 777, para estacionamiento y mantenimiento. Tras el procesamiento en fábrica de los componentes modulares prefabricados, se ensamblan rápidamente in situ con pernos, lo que permite acortar el plazo de construcción en un 30 %. Es especialmente adecuada para la construcción rápida de edificios públicos de gran escala, como aeropuertos.

Costo: El costo unitario de la estructura de armazón suele ser de 300 a 500 USD/m². Gracias a sus ventajas de buen rendimiento de fuerza espacial, ligereza y alta rigidez, se ha utilizado ampliamente en terminales, centros de exposiciones y plantas industriales de gran escala. Especialmente en proyectos de construcción de naves espaciales de gran envergadura, sus ventajas económicas y de rendimiento estructural son más significativas.

Cerchas espaciales de gran envergadura (terminales, plataformas de aeronaves comerciales).

Edificio integral de varias plantas con estructura de acero (estaciones de radio, centros comerciales y oficinas)

Ventaja principal: Diseño integral basado en BIM del centro de transporte tridimensional. Unidades modulares prefabricadas de fábrica, ensambladas rápidamente en obra. El ciclo de construcción de la estructura principal de menos de 6 plantas se realiza en tan solo 60 días. La utilización del espacio vertical se incrementa en un 300% y se pueden integrar salas de facturación, puentes de espera, complejos comerciales y conexiones de transporte subterráneo (p. ej., metro e intercambiador de trenes de alta velocidad). Gracias a un diseño anticolapso continuo, la resistencia sísmica alcanza un nivel 8 o superior, lo que permite un sistema de simulación inteligente que permite la operación digital de todo el proceso.

Costo: El costo por cuadrado es de aproximadamente 280-380 USD/㎡, adecuado para centros de transporte intermodal aéreo-ferroviario de alta velocidad.

Pórtico estandarizado (terminal pequeña).
Ventajas principales: Producción prefabricada con acero A36 estándar estadounidense o componentes equivalentes de normas nacionales para lograr el modelo "fabricación en fábrica + montaje in situ". El diseño de tramos estándar (20×30 metros, 30×40 metros, 30×50 metros) crea un espacio de espera sin columnas, y la precisión de procesamiento de la estructura de acero alcanza ±2 mm, lo que ahorra un 30 % de acero y reduce un 40 % el coste inicial de construcción. La estructura modular permite la ampliación del pasillo o de la pasarela de embarque en una etapa posterior, y la zona de facturación, el canal de inspección de seguridad y el área comercial se pueden dividir flexiblemente en su interior. La resistencia a terremotos es de 8 niveles y la resistencia al viento es de 70 metros/segundo, cumpliendo con los estándares de seguridad de los Structure Aéroportuaire centrales. (En comparación con las terminales tradicionales).

Costo: (Costo tradicional) El costo unitario es de aproximadamente 150-220 USD/㎡, lo cual es adecuado para la construcción de Structure Aéroportuaire pequeños y medianos y salas satélite.

2. ¿Por qué es importante que las terminales de acero se construyan con estructuras de acero?

Alta resistencia y flexibilidad espacial.

• Adopta acero de alta resistencia de grado Q355B S355JR A572 SM490A y una estructura de marco espacial, con un tramo único máximo de 180 metros, y la tasa de utilización del espacio aumenta en un 30% en comparación con los edificios de hormigón.
• El peso muerto se reduce en un 40% y el costo del tratamiento de la cimentación se reduce en un 50%, lo que es adecuado para la construcción de aeropuertos con cimentaciones de suelo blando.

Construcción rápida y expansión flexible

• La estructura principal de la terminal de 6.000 metros cuadrados se completó en 45 días, 75 días menos que el proceso tradicional.
• El diseño de la interfaz modular admite la "operación y expansión", y la nueva área del puente de embarque se puede conectar en un plazo de 3 meses.

Sistema verde sostenible

• El acero es 100% reciclable, reduce los residuos de construcción en un 90% y tiene un 57% menos de emisiones de carbono que el hormigón.
• El techo fotovoltaico integrado estándar (sistema BIPV) puede generar el 30% de la electricidad de la terminal anualmente.
• La pared exterior está hecha de paneles sándwich de lana de roca de 150 mm con un aislamiento acústico de 65 dB, que cumple con los estándares de control de ruido del aeropuerto.

Sistema de seguridad inteligente

• Diseñado para soportar terremotos de nivel 8 y vientos de nivel 12, pasó la prueba de resistencia a terremotos GB50011-2010.
• Todo el sistema de monitoreo de incendios tiene un límite de resistencia al fuego de 3 horas, lo que cumple con el "Reglamento sobre Gestión de Seguridad contra Incendios en Aeropuertos de Transporte" de la Administración de Aviación Civil.
• Integrar módulos de IoT como reconocimiento facial y seguimiento de equipaje para aumentar la eficiencia del tráfico en un 40%

3. ¿Cuáles son los escenarios de aplicación de los terminales de estructura de acero?

Escenario del centro de aviación	Solución de adaptación tecnológica	Datos de rendimiento	Información de costos
Terminal principal del centro internacional (centro de flujo de pasajeros)	Edificio de varias plantas con estructura de acero y armazón espacial de 180 m de longitud.	Puede equiparse con más de 50 mostradores de facturación y manejar más de 30 millones de pasajeros al año, satisfaciendo así las necesidades de operaciones de grandes centros de conexiones.	Costo por unidad de área: alrededor de $900-1050 USD/㎡
Terminal de aerolíneas de bajo costo (escenario de operación económica)	Marco de acero de portal estandarizado + módulos de partición flexibles (la tasa de prefabricación alcanza el 85%, lo que permite la expansión modular)	En comparación con los planes de construcción de terminales tradicionales, el costo de construcción se reduce en un 35% y la transformación rápida se puede completar en 15 días, lo que reduce la presión de inversión y los costos de tiempo.	El costo unitario está dentro de los $389 USD/㎡.
Terminal de Carga (Centro Logístico Profesional)	Estructura de celosía de acero en forma de H extra resistente	Carga terrestre ≥10 kN/㎡, adecuada para la carga y descarga de aviones de carga de fuselaje ancho como el Boeing 747, lo que garantiza una rotación de carga eficiente y una capacidad diaria de manipulación de carga que supera las 5000 toneladas.	El costo por unidad de área es de aproximadamente $600 USD/㎡.
Terminal de aviación general (escenario de servicio de emergencia/alimentación)	Estructura ligera de acero + sistema de desmontaje y montaje rápido	Entrega de proceso completo en 45 días, adaptación flexible a puntos de despegue y aterrizaje temporales y otras necesidades diversificadas	El costo de un solo módulo es de aproximadamente $80.000.

4. Terminal de estructura de acero vs. terminal de hormigón tradicional

Rendimiento básico	Esquema de Edificio de Estructura de Acero	Solución tradicional de hormigón
Máximo tramo único	Los sistemas estructurales avanzados, como cerchas y marcos espaciales, se utilizan para lograr un espacio libre de columnas de gran tamaño de 180 metros , que es adecuado para escenarios de gran demanda de espacio, como terminales de aeropuertos y centros de exposiciones.	Debido a la limitación de las propiedades mecánicas del material, es necesario colocar columnas densas ( ≤30 metros ) en un solo tramo, lo que tiene una continuidad espacial deficiente y afecta la flexibilidad de uso.
Periodo de construcción (20.000㎡)	Basado en el diseño en profundidad de la tecnología BIM, la tasa de prefabricación de fábrica es ≥95% y la construcción del ensamblaje en el sitio se completa en 90 días, lo que acorta significativamente el período de construcción.	Requiere encofrado in situ, atado de barras de acero y vertido de hormigón. El proceso es complejo y requiere tiempo de mantenimiento. La construcción principal de un edificio de 20.000 m² tarda 240 días , lo que supone 2,7 veces más tiempo que una estructura de acero.
Requisitos ambientales	Se utiliza acero reciclable, con 1,5 tCO₂/㎡ en las etapas de producción y construcción, una reducción del 53% en comparación con las soluciones de hormigón, lo que ayuda a alcanzar los objetivos de construcción ecológica.	Los procesos de producción de cemento y de construcción consumen mucha energía, con emisiones de carbono por unidad de superficie de 3,2 tCO₂/㎡ , lo que supone una pesada carga para el medio ambiente.
Flexibilidad de modernización	El diseño modular facilita el desmontaje y montaje rápidos. Al modificar las funciones, solo es necesario ajustar los componentes locales, lo que reduce el coste de transformación en más del 60 %.	La demolición estructural genera fácilmente residuos de construcción, y la transformación funcional requiere la destrucción de la estructura original, lo que tiene altos costos de transformación y riesgos de construcción.
Costo del ciclo de vida	La calidad de los componentes prefabricados es controlable, lo que reduce el mantenimiento. El acero tiene un alto valor de reciclaje y el coste total es entre un 15 % y un 20 % inferior al de las soluciones de hormigón .	Los costos de mantenimiento estructural posterior, tratamiento de impermeabilización, etc., representan más del 30% y el costo de uso a largo plazo aumenta significativamente.
Resistencia a los terremotos	El acero tiene una excelente ductilidad, combinada con soporte de absorción de energía y otras tecnologías resistentes a los terremotos, cumple con los requisitos de fortificación resistente a los terremotos superiores al nivel 8 (GB50011) para garantizar la seguridad del edificio.	Las estructuras de hormigón presentan baja ductilidad y un comportamiento sísmico limitado. El nivel sísmico de diseño es inferior a 7. Se requieren medidas de refuerzo adicionales en zonas de alta intensidad.
Tasa de reciclaje	La tasa de reciclaje de acero supera el 90%, lo que está en línea con la tendencia de desarrollo de edificios ecológicos.	El hormigón es difícil de reciclar

V. Componentes principales y normas de materiales

Sistema de soporte de carga

• Columna de acero: acero de alta resistencia de grado Q355B S355JR A572 SM490A, resistencia a la compresión 345 MPa, la base de la columna utiliza pernos de anclaje M36
• Cercha de acero: Luz máxima 180 metros, utilizando sección cajón (1200×800×20×30mm).
• Columna resistente al viento: diseño especial con capacidad de carga de viento de 2,0 kN/㎡, adecuada para áreas costeras con vientos fuertes.

Sistema de techo

• Correa: acero de pared delgada doblado en frío en forma de Z (Z220×75×20×3,0 mm), galvanizado 275 g/㎡, vida útil anticorrosiva de 30 años
• Panel de techo: chapa de acero corrugado de doble capa + capa de aislamiento de lana de vidrio de 200 mm
• Claraboya inteligente: equipada con vidrio integrado fotovoltaico (60% de transmisión de luz, 30% de reducción del consumo eléctrico)

Sistemas de contención y seguridad

• Muro exterior: losa de hormigón prefabricado de 300 mm de espesor + quilla de estructura de acero, resistencia a la presión del viento 4,0 kPa
• Sistema de protección contra incendios: extinción automática de incendios por rociadores + conexión de sensor de humo inteligente, ancho del canal de evacuación ≥ 3,5 metros
• Diseño acústico: se instalan paneles perforados que absorben el sonido en la pared y el tiempo de reverberación se controla en 1,5 segundos.

VI. Preguntas frecuentes

1. ¿Son confiables las terminales con estructura de acero?
Actualmente, la mayoría de las terminales internacionales se construyen con estructura de acero, un material altamente estandarizado. Este concepto de diseño modular permite a los aeropuertos de diferentes ciudades acortar significativamente el plazo de construcción, manteniendo su funcionalidad.

En cuanto al control de calidad, las estructuras de acero cuentan con estándares y métodos de implementación consolidados. Desde el diseño inicial, el procesamiento y el ensamblaje hasta la aceptación en obra, existen estrictas normas nacionales e industriales que conforman un sistema integral de control de calidad. Gracias a la prefabricación precisa de materiales y al rápido ensamblaje en obra, las estructuras de acero pueden lograr una apariencia personalizada y diversificada, garantizando al mismo tiempo un rendimiento de seguridad, como la resistencia a terremotos y la prevención de incendios, que cumpla con los estándares.

2. ¿Cómo estimar el costo de las terminales y las estructuras de acero relacionadas?
Costo básico: El costo de construcción de un edificio se ve afectado por factores complejos como las materias primas, el procesamiento, el transporte y la instalación. El precio del acero fluctúa debido a la oferta y la demanda del mercado, y la tarifa de procesamiento varía según las diferentes dificultades del proceso. Las largas distancias de transporte también conllevan un aumento de los costos. La alta complejidad de la instalación incrementa los costos de mano de obra y maquinaria.

Factores variables: Los factores regionales han llevado a un aumento significativo en los costos. Por ejemplo, en las áreas de meseta, debido a factores como el terreno complejo y el clima severo, la dificultad de la construcción aumentará significativamente y el costo de la mano de obra será aproximadamente un 15%-20% más alto que en las áreas convencionales. Si la distancia es demasiado grande, el flete, por supuesto, aumentará y el costo aumentará entre un 15% y un 20%.
Si está en áreas costeras, el costo de la mano de obra del mercado laboral continúa aumentando. Además, las fluctuaciones cíclicas en los precios del envío internacional también conducirán a un aumento en los costos de logística y transporte.

3. Cómo las terminales Edificio Terminal del Aeropuerto modulares de acero mejoran la eficiencia de los viajes y la experiencia de los pasajeros.
Tomando como ejemplo el Diseño de Estructura Aeroportuaria Internacional Zayed en los Emiratos Árabes Unidos, bajo el diseño del edificio modular, el tiempo de caminata para los pasajeros desde que salen de la carretera hasta la puerta de embarque es de solo doce minutos. A través de la tecnología BIM para simular la densidad del tráfico humano, las áreas de facturación, control de seguridad y triángulo de embarque se optimizan con precisión, y la línea de movimiento de pasajeros se optimiza significativamente. Al final, la terminal diseñada modularmente acorta en gran medida el tiempo de caminata de los pasajeros, mejora efectivamente la eficiencia del viaje y la satisfacción de viaje de los pasajeros y crea una experiencia de viaje más conveniente y cómoda.

Logística inteligente: Diseño modular, mediante el uso de tecnología BIM para simular escenarios de aplicación reales, se logra la optimización de la ruta del sistema de manejo de equipaje, se logra el tiempo de conexión de transferencia más rápido de 45 minutos y se pueden procesar hasta 19,200 piezas de equipaje por hora, de modo que el centro de distribución de equipaje optimizado ayuda a los pasajeros a obtener una experiencia de viaje fluida y eficiente (fuente de información) https://www.archiposition.com/items/20240223093536

4. ¿Cómo se adaptan los edificios con estructura de acero a situaciones inesperadas? ¿Pueden adaptarse a entornos extremos?
El excelente rendimiento de las estructuras de acero en entornos extremos ha sido comprobado por numerosas prácticas de ingeniería. Sus ventajas sobre las estructuras de hormigón se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:

1. Comportamiento sísmico.

• Ductilidad y ligereza: El acero puede alcanzar una elongación superior al 20%, y su peso propio es solo el 50% del del hormigón, lo que reduce significativamente la inercia sísmica. En el terremoto de Hanshin en Japón, la tasa de colapso de los edificios con estructura de acero fue un 80% menor que la de los de hormigón.
• Capacidad de recuperación elástica: Las estructuras de acero se diseñan utilizando la teoría elástica y la deformación se puede restaurar después de un terremoto, mientras que las estructuras de concreto se dañan fácilmente de forma permanente debido a su fragilidad.

2. Resistencia al viento

• Alta tolerancia a vientos fuertes: Las estructuras de acero pueden soportar vientos de hasta 70 m/s (tifón de nivel 17), y el Aeropuerto de Zhuhai resistió con éxito un tifón de nivel 12 gracias a un diseño optimizado en túnel de viento. Las estructuras de hormigón pueden agrietarse con vientos de hasta 50 m/s.
• Optimización del diseño: utilice techos aerodinámicos, sistemas de soporte resistentes al viento (como tirantes diagonales, muros de corte) y amortiguadores para reducir los efectos de la vibración del viento.

3. Adaptabilidad a temperaturas extremas

• Resistencia a bajas temperaturas: La estación de investigación antártica utiliza acero resistente a bajas temperaturas (se mantiene resistente a -60 °C) para evitar el agrietamiento frágil del hormigón en condiciones de frío extremo.
• Resistencia a altas temperaturas: El acero resistente al calor (como 12Cr1MoV) combinado con un revestimiento ignífugo tiene un límite de resistencia al fuego de 3,0 horas (el hormigón solo 2,0 horas) y aún mantiene un 60 % de resistencia a una temperatura alta de 600 °C.

4. Anticorrosión y durabilidad.

• Protección a largo plazo: el revestimiento anticorrosión ultraespesor de 320 μm + la tecnología de protección catódica extiende la vida útil de la estructura de acero a 50 años, superando ampliamente el período de reparación de 10 años del hormigón bajo corrosión de iones de cloruro.
• Mantenimiento respetuoso con el medio ambiente: El acero es 100% reciclable y el coste de reparación es un 40% menor que el del hormigón.

V. Construcción y beneficios económicos

• Construcción rápida: El diseño modular acorta el período de construcción entre un 30% y un 50% (por ejemplo, 1.000 m2 solo tardan 20 días) y el curado del hormigón tarda 28 días.
• Gran capacidad de luces: las luces sin columnas pueden alcanzar los 353 m (como los hangares) y el hormigón normalmente no supera los 50 m.

Casos típicos
1. Aeropuerto de Zhuhai: El techo de acero se optimiza mediante un túnel de viento para resistir vientos fuertes, y el techo de acero inoxidable mejora la resistencia a tifones.
2. Estación de Investigación Antártica: El acero resistente a bajas temperaturas y el diseño modular resuelven el problema de la construcción en condiciones de frío extremo.
3. Aeropuerto de Pekín-Daxing: La tecnología de descongelación geotérmica elimina el levantamiento por congelación y reduce el asentamiento en un 70 %.

Conclusión

La estructura de acero ha demostrado ventajas significativas en resistencia sísmica, resistencia al viento, resistencia a la corrosión y entornos de temperaturas extremas gracias a la innovación en materiales (acero intemperizable, acero resistente al calor), tecnología de protección (recubrimiento ignífugo/anticorrosivo) y optimización del diseño (modularización, apoyos de aislamiento sísmico). Es especialmente adecuada para entornos con altos requisitos de seguridad y construcción rápida, como aeropuertos y puentes.

Ventajas de las soluciones de infraestructura de aviación de estructura de acero XTD

En la actualidad, XTD Steel Structure ha entregado con éxito docenas de grandes proyectos de estructuras de acero para aeropuertos centrales, ya sea la construcción de complejos sistemas de marcos de acero curvos o la instalación de estructuras espaciales de gran envergadura y altitud ultraelevada, desde terminales de aeropuertos hasta la construcción de complejos de centros de carga, utilizamos tecnología BIM para integrar profundamente los planos de diseño con las prácticas de fabricación, confiamos en la innovación para acortar continuamente el tiempo de entrega, resolver sistemáticamente los problemas de construcción de ingeniería y promover continuamente la innovación tecnológica y la optimización en el campo de la construcción de la aviación.