Prefabricación y moldeo racionalizado de hormigón

Partes: 1, 2

1.3_ 1.5_ 1.6_ 2.4_ 2 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 1_Prefabricación en hormigón 1.1_ 1.2_ 1.4_ 1.7_ Introducción Definiciones y conceptos Clasificación de los elementos prefabricados Prefabricación liviana Implicancias de diseño, coordinación modular y con subcontratos Ventajas y desventajas frente al sistema “tradicional” Ejemplos 1.7.1_ Sistema HOPRESA (Uruguay) 2_Moldeo racionalizado de hormigón 2.1_ 2.2_ 2.3_ 2.5_ Introducción Definiciones y conceptos Clasificación de los tipos de moldes Ventajas y desventajas frente al sistema “tradicional” Ejemplos 2.5.1_ Sistema PERI (Argentina) 2.5.2_ Sistema AT (Uruguay) 3_Reflexiones sobre la implementación de los sistemas 4_Bibliografía consultada TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


3 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 1_Prefabricación en hormigón 1.1_ Introducción El siguiente estudio pretende describir los diferentes tipos de componentes premoldeados y sus aplicaciones. se estudian sobre todo las unidades de hormigón que pueden producirse con equipo relativamente sencillo, con los materiales disponibles localmente y con mano de obra no calificada. Los componentes premoldeados podrían clasificarse en tres grupos principales: muros, losas y otras unidades. Los muros trabajan en general por compresión, y como no es probable que se produzcan fuerzas laterales pueden no llevar armadura. Las losas trabajan por flexión, (y por ese motivo necesitan una armadura de tracción, habitualmente de acero, en forma de varillas o de malla de alambre). Otras unidades que pueden premoldearse son las unidades de estructura: dinteles y viguetas, cerchas y elementos de las cubiertas, marcos de ventanas y puertas, escaleras, baldosas, bastidores y cercos. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


1 4 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 1.2_ Definiciones y conceptos Definiciones1 Es importante partir de las definiciones que nos permitan ubicarnos dentro de la familia tecnológica, a fin de acotar el universo de elementos constitutivos y eliminar el riesgo de intercalar elementos ajenos a esta. Prefabricación: Es la producción de elementos de construcción fuera de su destino definitivo, tratándose de elementos que, en la construcción tradicional se realizarían in situ. Industrialización: Es la utilización de tecnologías que sustituyen la habilidad del artesano por las de una máquina. Estandarización: Sistematización de los procesos y elementos para lograr productos en serie Racionalización: Organización consistente en aumentar rendimientos, o reducir costos con el mínimo esfuerzo: Definiciones según: Cátedra de construcción III – Farq_UdelaR TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


A_ B_ C_ D_ E_ F_ 5 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 1.3_ Clasificación de los elementos prefabricados La que sigue es una clasificación no taxativa que expone las distintas categorías de elementos que se pueden encontrar, de acuerdo a su composición, geometría, propiedades físicas, y aspectos referidos a la forma en que son elaborados. Categorías: Según materiales: madera, hierro, cerámica, hormigón armado, plásticos, otros. Según el lugar de producción: a pie de obra, en planta móvil o en planta fija. Según la “apertura” del sistema: abierta o cerrada. Según el peso de los elementos: pesada o liviana. Según el grado de prefabricación: parcial o integral Según la forma y geometría: lineales, superficiales o volumétricos. En particular nos vamos a centrar en los elementos: de hormigón, fabricados en planta, bajo sistema cerrado, livianos, de prefabricación integral, y de forma superficial. En la categorización anterior hacíamos mención de algunos conceptos que son útiles a la comprensión de la familia; conceptos como sistema “abierto” o “cerrado”, y prefabricación “parcial” o “integral”. Estos merecen una explicación en profundidad a fin de poder entender de qué estamos hablando cuando nos referimos a ellos y por qué los utilizamos para la mejor clasificación. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


6 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Sistema “abierto” o “cerrado”: Las construcciones en sistema abierto, son las construcciones que serán realizadas con elementos provenientes de productores autónomos que tienen cada uno su catálogo; el conjunto de estos catálogos formarían un “catálogo general” del sistema abierto. Habitualmente se considera que, en el sistema abierto, los fabricantes están especializados en una familia de componentes: fachadas, cerramientos, etc. La diferencia con los “cerrados”, es que en estos un sólo fabricante o grupo de fabricantes proponen el conjunto de los componentes necesarios para formar una construcción; Las construcciones en sistema cerrado por el contrario, son aquellas que usan componentes sacados de un catálogo, pero que han sido concebidos para ensamblarse solamente entre ellos, es lo que se suele llamar mecanos, por su parecido con los juegos de construcción que llevan consigo un catálogo de elementos. Sistema “parcial” o “integral”: La prefabricación “parcial” es tan vieja y conocida como la construcción misma, alude a elementos de catálogo El empleo parcial de elementos refiere a elementos incorporados a la construcción tales como: aparatos sanitarios, calderas, radiadores, puertas, ventanas, y más recientemente: tabiques, viguetas, etc. Esta prefabricación “parcial” se ha desarrollado porque a las ventajas de uso de elementos de catálogo se le añade la facilidad de ser parcial: TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


7 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Se construye alrededor del componente, se evitan las uniones de dos o más componentes; así, no hay convenciones a respetar (salvo los referidos a calidad). La principal ventaja de esta modalidad “parcial” es la posible incorporación de elementos diferentes. Sin embargo, esto también aparece como desventaja, en la medida que es necesario resolver los encuentros de elementos de distintos catálogos debido a la eventual incompatibilidad intrínseca de estos. La prefabricación “integral” es la de los sistemas completos de elementos, tales como los sistemas de prefabricación de hormigón. Estos sistemas permiten una industrialización completa del proceso, y no exigen empleo de obreros “tradicionales” o con un nivel previo de calificación. Estos sistemas permiten variaciones limitadas en los elementos, y el proyecto arquitectónico debe estar contenido dentro de estos límites. No presentan inconvenientes a nivel dimensional, ya que todas las juntas y encastres están preconcebidas por el sistema, únicamente es necesaria una normativa a respetar en cuanto a la calidad del producto, o a niveles exigenciales. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


2 8 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN La analogía con los mecano. En el mecano se usan piezas definidas, que figuran en un catálogo limitado, presentado por el fabricante; en el catálogo figuran todos los elementos necesarios para la realización completa de una construcción. Para utilizar un mecano es necesario concebir la construcción dentro de este sistema, desde el principio. Por tanto, trae implícito una limitación a la hora del diseño, y la concepción de la obra. 1.4_ Prefabricación liviana Es aquella que se realiza con elementos cuyo peso permite que se manipulen mediante el esfuerzo directo de los obreros, ayudándose con dispositivos o herramientas manuales de la construcción. (Peso máximo: menor a 200 Kg). 1.5_ Implicancias de diseño, coordinación modular y con subcontratos En general, Sistema Constructivo es definido como: “El conjunto de reglas, o el resultado de su aplicación, del uso adecuado y coordinado de materiales y mano de obra que se asocian y se coordinan para la concreción de espacios previamente diseñados”.2 Sistema es visto como un todo formado de partes relacionadas entre si, una dependiendo de otra para cumplir su función, por tanto cada una puede influir, y también determinar, el funcionamiento del todo. Concepto expresado en: Greven, Hélio. Sistemas construtivos: Critérios básicos para o desenvolvimento. Brasil: NORIE - UFRGS, 1999. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


a)_ b)_ 3 9 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Estos subsistemas interdependientes, están formados por componentes y materiales de construcción: organizados y compatibilizados en el proyecto de modo de cumplir los requisitos y criterios funcionales y constructivos de la edificación. Sistema Constructivo = Conjunto de subsistemas Fundaciones – Estructura – Cubierta – Instalaciones – Aislaciones – Carpintería – Revestimientos – Pavimentos. En la medida que un sistema constructivo maneja desde su concepción la interrelación de estos subsistemas, la forma en que son incorporados al producto edificio, y los encuentros e interfases entre ellos, logrará un mejor desempeño frente a las exigencias así como una mayor calidad de producto. A raíz de estos preconceptos, surge la necesidad de establecer ciertas limitaciones o convenciones a las cuales adscribirse, a fin de poder lograr una uniformidad de criterio, un idioma común a la hora de producir componentes constructivos en el marco de un “sistema abierto” de construcción. Blachère3 determina estas convenciones o «reglas de juego» necesarias para sistema abierto. Y expone el objeto de las mismas: Permitir que un proyecto pensado sin contacto previo con los productores pueda ser materializado por puro ensamblaje de estos componentes; Permitir el ensamblaje de componentes de origen diferente producidos por fabricantes independientes. En un sistema, los productores de componentes presentan un catálogo; el conjunto de estos catálogos (compatibles entre sí) crea un “catálogo general” del sistema. Blachère, Gerard. Tecnologías de la construcción industrializada. p 31. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


3)_ a)_ b)_ c)_ 4 10 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Todo el que respete las convenciones de producción puede entrar en este catálogo; cualquiera que respete estas normas en la concepción puede utilizar los elementos del catálogo. Las convenciones o limitaciones del sistema son: 1)_ 2)_ 4)_ Dimensiones. Fijaciones (juntas). Compatibilidad de los elementos (y posibilidad de ensamblaje). Calidad. 1)_ Dimensiones: Esta convención presenta tres características preponderantes: Elección de las dimensiones (y adopción del sistema de referencia)4. Fijación de las dimensiones en el diseño del componente, y en el proyecto. Exactitud en la ejecución de los componentes. 2)_ Fijaciones y juntas: Aquí hay involucrados aspectos relativos a: a)_ b)_ c)_ Geometría Aptitud Normalización de las juntas. Sería más sencillo si se estableciera un criterio común sobre los sistemas de medidas empleados por los fabricantes (p. ej.: si los usuarios del sistema anglosajón adoptaran el Sistema Internacional de Medidas la modulación implicaría mayor precisión en la ejecución de los componentes). TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


5 11 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 3)_ Compatibilidad de los elementos (y posibilidad de ensamblaje): Bajo este item aparecen conceptos como: a)_ b)_ Compatibilidad mecánica Compatibilidad Química 4)_ Calidad: Vinculado a la calidad del producto, y los documentos que expresan dichos niveles o estándares de calidad; entre ellos el principal es el Documento de Idoneidad Técnica (D.I.T.), que proporciona tanto al fabricante como al usuario la información necesaria acerca de la calidad del componente. 1.6_ Ventajas y desventajas frente al sistema “tradicional” El empleo de componentes tiene como consecuencia fundamental el paso a planta de una parte de la construcción que usualmente se desarrolla a pie de obra. Un componente constructivo (sea cual sea) tiene que ser “fabricado”, el tema es dónde y bajo qué condiciones. El traslado del proceso de obra a la fábrica es uno de los leit motiv5 de la prefabricación, y es ahí donde es necesario encontrar las ventajas e desventajas del sistema. Cuando se trabaja en fábrica (por pedido o por catálogo) la primera consecuencia es que la productividad aumenta. Razón de ser TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


12 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Esto es debido (entre otros) a los siguiente factores: a)_El confort del trabajo en fábrica y la eliminación del trabajo a la intemperie. b)_La ventaja de la fábrica radica en que las tareas pueden estar mejor repartidas, mejor cronometradas, el acopio de materiales puede estar mejor gestionado que en obra. c)_La mayor productividad deriva de una diferencia entre industria y construcción. Para un mejor provecho del proceso de prefabricación es necesario evitar que se use la mano de obra “tradicional” de la industria de la construcción. d)_Se puede concebir tecnologías que no serían posibles en obra. (difícilmente se hacen piezas pretensadas en obra). Los trabajos de precisión se hacen siempre en fábrica. La necesidad de trabajar en condiciones de higiene y abrigo suficiente ha impuesto el empleo de prefabricados para algunos productos de la construcción. Entre las técnicas industrializadas, sólo el hormigonado se hace en obra. Los otros métodos de elaboración y de formato de las piezas (pretensado, plegado, extrusionado, inyección, moldeo por fusión de algunos materiales) no se logran con precisión por fuera de un taller. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


6 13 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN El trabajo en fábrica también presenta desventajas: a)_El transporte, y el packaging6 cuyo costo no es menor. b)_El gasto en la fabricación de los elementos, que casi no existe en el caso de una obra ordinaria (el consumo de energía eléctrica, agua corriente, gas oil, fuel oil, etc. en mayor proporción que en una obra “tradicional”). Una comparación así planteada de las ventajas y desventajas lleva en general a una elección en favor de la fábrica, no obstante, algunos de los item expuestos anteriormente pueden llegar (en determinada escala) a inclinar la balanza en el sentido de la construcción “tradicional”, en virtud de criterios que escapan a factores vinculados a la productividad, y se inclinan más hacía el lado de la producción sustentable de los componentes, o están más vinculados a la escala de producción y la viabilidad económica de la producción (amortización de las maquinarias, nivel de demanda efectivo, etc.). 1.7_ Ejemplos La prefabricación parcial existe en Uruguay desde que se utiliza el hormigón armado. Cabe mencionar la producción de vigas y elementos huecos de Méndez y Cía. (1910), la patente para casas desmontables de Gilardi (1920), el Sistema SAET para entrepisos del Arq. Tosí (1931) y el Sistema Vibro-Econo del Arq. Vilamajó y Debernardis (1935). Sin embargo, la prefabricación da sus primeros pasos con la producción de losetas pretensadas por el Arq. Muracciole con el asesoramiento de Leonel Viera (1953). Embalaje TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


14 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 1.7.2_ Sistema HOPRESA (Uruguay) La construcción de vivienda prefabricada de HOPRESA se realiza según procedimiento iniciado por el Ing. Aurelio Tilve en el año 1966. En dicha fecha se hizo una vivienda prototipo en Punta Ballena. El cerramiento exterior está constituido por duelas prefabricadas de hormigón armado, vibrado en mesas especiales, de sección transversal en forma de "U" de 0.435m. de ancho por 2.465m. de altura y espesores de 0.03 y 0.07m. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


15 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN La unión entre duela y duela se efectúa con bulones o grampas y la estanqueidad de la junta se logra con masilla elástica. En los ángulos de encuentro de tabiques y en los lados de las puertas se colocan pilares prefabricados con dispositivos de unión con las duelas y armadura de empotramiento en el techo. La terminación exterior de las duelas perimetrales de la vivienda se realiza con agregados vistos. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


16 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN El apoyo inferior de las duela está constituido por vigas de fundación prefabricadas. En les ángulos de encuentro de tabiques y en los lados de las puertas se colocad pilares prefabricados con dispositivos de unión con las duelas y armadura de empotramiento en el techo La terminación exterior de las duelas perimetrales de la vivienda se realiza con agregados vistos. El apoyo inferior de las duelas está constituido por vigas de fundación prefabricadas. En forma similar el coronamiento de los muros se logra con una pieza con encastre sobre las duelas y armadura de empotramiento en la losa del techo. Esta pieza cumple la doble función de alinear las duelas y repartir sobre las mismas las cargas verticales provenientes de la cubierta (la cual está constituida por una losa prefabricada pretensada Stalton con carpeta de compresión "in situ"). Entre las duelas y la terminación interior de los muros se incorpora una placa de poliestireno expandido de 2,0 cms. de espesor que cubre incluso la parte de unión de las duelas en la cual se podría producir un puente térmico. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


17 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN SISTEMA STALTON El sistema de losas Stalton, aplica la técnica del hormigón pretensado a viguetas de sección reducida (6 x 13.5 cm.) que actúan como armadura de una losa nervada. Su construcción se inicio en Suiza en 1945 y actualmente se fabrica en mas de 50 plantas en todo el mundo. En el Uruguay, HOPRESA ha fabricando este y otros sistemas de entrepisos pretensados desde 1957. Las viguetas se precomprimen con acero de altísima resistencia (18000 Kg/cm2), en bancos de pretensado, donde se tensa el acero y luego se cuela y vibra el hormigón de alta resistencia. Este pretensado da a las viguetas gran resistencia a la flexión, y facilita las operaciones de estiba, carga, descarga y colocación. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


18 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Alternando las viguetas pretensadas se colocaran las bovedillas especiales de hormigón, las cuales son también fabricadas por HOPRESA, con equipos automáticos de gran capacidad de vibración y compactación. Estas bovedillas constituyen el encofrado de la losa y disminuyen la cantidad de hormigón a colar en obra, formando una losa nervada de la forma más racional y económica. La planta industrial de HOPRESA ubicada en Cno. Repetto, cuenta con la infraestructura necesaria para la fabricación de las viguetas pretensadas, como son: equipos y bancos de pretensado, hormigoneras con dosificación automática por peso. y sistema de curado por vapor, que permite la aceleración del fraguado y el endurecimiento con un perfecto curado. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


19 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES HORMIGÓN Tipo C30 Coeficiente de fluencia Coeficiente de retracción fck= 300 Kg/cm2 ?= 3,0 es= 0,00030 MATERIALES ACERO CARPETA Tensión convencional de fluencia Tensión de rotura Tensión de tesado en banco Área de acero: 1f 2,4 x 3 Hormigón C20 Malla C34 f 3,4 15x15 fyk= 16.600 Kg/cm2 fuk= 18.600 Kg/cm2 so = 13.000 Kg/cm2 A= 0,139 cm2 fck = 200 Kg/cm2 fyk = 5000 Kg/ cm2 TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


20 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Visita: a la planta de HOPRESA, Bvar Batlle y Ordóñez 5240 (Sayago) El grupo tuvo la chance de realizar la visita a opresa, con el fin de conocer un poco mas acerca del sistema de prefabricación liviana, a base de duelas, que hemos estudiado. En la visita nos acompaño el encargado de dicha planta, Arq. Sergio Invernizzi. Antes que nada Invernizzi nos aclaró que en dicha planta se producían algunos de los productos de la empresa, ya que la misma cuenta con otra planta de producción. En Sayago se producen diferentes variedades de adoquines (distintos colores, tamaños), así como bloques de diversa índole, también prefabrican postes para alambrados, postes de alumbrado publico, losetas para gradas, etc. Sobre el sistema de prefabricación liviana, estudiado por el grupo, Invernizzi nos hizo un par de aclaraciones: En la planta de Sayago, sólo se fabricaban las viguetas de dicho sistema, y posteriormente aclaró que no todo el sistema sigue vigente, sólamente el sistema Stalton en sus variedades “común” y “a la porteña”. Comentó que el sistema integral a base de duelas “no tenía mucha salida”, el arquitecto entiende que la caducidad del sistema se debe a un problema social, más específicamente de los capataces de obra, y su forma tradicional de trabajar. Igualmente el grupo llega a la conclusión, que ese pudo ser uno de los factores, pero también consideramos que es un sistema muy rígido (en cuento a sus posibilidades espaciales, y desde el punto de vista del diseño no da muchas opciones). En cuanto al proceso de producción, en Sayago se destacan dos: separando los mampuestos, de las viguetas y postes. Los mampuestos son realizados en una maquina industrial con una cinta que va llevando al mampuesto por los distintos procesos, una verdadera producción en serie. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


21 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Primero la maquina recoge los áridos y el cemento, con la cantidad de agua necesaria, dichas cuantías se controlan por medios informáticos. La pasta se introduce en el molde correspondiente, y luego se amontonan los mampuestos frescos en estanterías móviles, en los cuales son llevados a hornos que le aportan calor en forma de vapor para no perder su humedad. Después del horno, simplemente son apilados en pallets por un operario y llevados a la zona de carga, listos para ser entregados. Dicha maquina tiene la capacidad de hacer cualquiera de los mampuestos simplemente cambiándole el molde. El otro tipo de producción requiere de más trabajo del hombre, aunque igualmente es menos del que nos imaginábamos. Para la producción de viguetas y postes, el hormigón precisa ser vibrado, para eso la mezcla se deposita en los moldes que pueden vibrar mediante dos mecanismos, por un lado, existen las mesas vibradotas, donde se ponen los moldes, y la propia mesa tiene acoplados motores que la hacen vibrar. El otro método de vibración es el que utilizan los elementos que precisan ser pretensados, en este caso las viguetas. Los moldes de estos elementos ya tienen incorporados motores, además de todo el sistema para colocar los hierros, y una vez tensados por el gato hidráulico, mantienen dicha tensión hasta el momento del fraguado. Invernizzi nos cuenta algunos datos de la planta de Sayago: Recuerda con añoranza el tiempo en el que en la planta trabajaban 60 operarios, ya que en la actualidad solamente hay 7. Cuenta que las partidas más grandes son para pavimentos, durante la visita estaban produciendo adoquines para ANP. Cuando el grupo le comenta sobre el trabajo, y la fuerte intención de la cátedra de introducir conceptos y respuestas al tema de la sustentabilidad en los procesos constructivos, Invernizzi no logra ver en HOPRESA una política de sustentabilidad, ni de reciclaje, sólo destaca que la fuente de energía que se utiliza es energía eléctrica. Agradecemos desde ya al personal de HOPRESA, por el tiempo dedicado. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


22 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN PROCESO DE MONTAJE: 1) APUNTALAMIENTO PREVIO Previamente a la colocación de las viguetas, se colocaran los costillones de apuntalamiento transversalmente a la dirección de las viguetas. Normalmente serán de sección 2” x 6” y estarán dispuestas cada 1,5 m. Los puntales que soportarán las costillas irán cada 1 m. y deberán estar arriostrados y acuñados de modo de obtener la contraflecha usual de 1 mm./m. de luz. 2) DISTANCIA ENTRE VIGUETAS Las viguetas se irán colocando con una bovedilla en cada punta de modo de obtener el modulo de separación. El apoyo mínimo de las viguetas es de 10 cm. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


23 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 3) COLOCACION DE VIGUETAS Y BOVEDILLAS Una vez colocadas todas las viguetas, se procederá a completar la losa colocando el resto de las bovedillas, previendo la separación entre ellas donde se dispondrán los nervios transversales, generalmente coincidentes con las fajas de apuntalamiento, por simplicidad constructiva. Luego de colocar los nervios transversales donde lo indican los planos, se extenderá la malla electrosoldada y los refuerzos en caso de que así se indicara en los planos. 4) LIMPIEZA Se limpiara la losa en seco, eliminando todo resto de madera, alambres o residuos que pudieran perjudicar la adherencia de la carpeta de compresión. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


24 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 5) HORMIGONADO Se podrá hormigonar tanto con material premezclado como elaborado en sitio, siempre que este tenga una resistencia a la rotura de 120 Kg/cm2. 6) DESAPUNTALADO El fraguado y endurecimiento de la carpeta de compresión es indispensable para que la losa adquiera su resistencia de trabajo, por lo tanto se deberá esperar para su desapuntalado lo mismo que para una losa maciza tradicional. El montaje del Sistema HOPRESA permite una reducción de más del 60% de las horas-hombre requeridas para construir una vivienda equivalente, tiene el mérito fundamental de responder a la necesidad actual de suministrar elementos industrializados a la autoconstrucción. Es posible así facilitar el montaje de un núcleo mínimo que pueda luego ser ampliado y mejorado en su confort por parte del mismo usuario de acuerdo a las etapas que le impongan sus ingresos o el financiamiento. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


25 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN NIVELES EXIGENCIALES 1. SEGURIDAD ESTRUCTURAL 1.1. TIPO DE ESTRUCTURA Esqueleto conformado: Pilares, vigas, viguetas, losetas y bovedillas armadas en seco. Luces recomendadas y admisibles: Sistema Stalton: 3.5 m. - 6.50 m. Stalton porteña: 3.5 m. - Viga de 7 cm.- 5 m. - Viga de 11 cm.- 5.80 m. Prelam: 3.5 m. - 6.50 m. 2. SEGURIDAD FRENTE AL FUEGO 2.1. Resistencia al fuego: RF 90 2.2. Estabilidad al fuego: EF 90 2.3. Barrera corta-fuego: No oficia como tal por si solo, pero funciona como divisor entre locales de riesgo incendiario. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


26 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 3. IMPERMEABILIDAD Si bien los elementos individuales son impermeables, es necesario tomar las siguientes precauciones: - Alisado de arena y Cemento Portland y posterior impermeabilización. - Las placas verticales son impermeables por su proceso de fabricación, pero es necesario revocar con hidrófugo al exterior. - Colocación de masilla plástica en los puentes humídicos. 4. DURABILIDAD -Vida Útil aprox. (con mantenimiento regular): 15 – 20 años 5. ADAPTABILIDAD PROGRAMÁTICA - Viviendas: máximo 2 niveles (PB + N1) - Centros de exposición sin mucha superficie vidriada. - Conjuntos Habitacionales: - 2 pisos: idem vivienda. - > 2 pisos: complemento de otro sistema estructural. 6. FUNCIONALIDAD - El sistema exige modulación del proyecto, el anteproyecto debe prever el uso de cualquiera de los sistemas Stalton. - Debe preverse la posibilidad de expansión proyectual y su adaptabilidad al crecimiento del sistema. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


7 27 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 2_Moldeo racionalizado de hormigón 2.1_ Introducción Al igual que los elementos prefabricados, los sistemas de moldeo racionalizado nacen a partir de la necesidad de mejorar los procedimientos existentes, en pro de hacer más efectivo tanto el proceso de moldeo mismo como de construcción en general. 2.2_ Definiciones y conceptos7 Encofrado: Racionalizado: Estructura auxiliar donde se vierte el hormigón fresco, hasta su endurecimiento. Organizado de manera de aumentar rendimientos o reducir costos con el mínimo esfuerzo. Vid Nota 1 TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


• • • • • • 8 28 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 2.3_ Clasificación de los tipos de moldes8 2.3.1 _ Livianos Características: Transporte manual Evolución, racionalización, tecnificación del encofrado tradicional Estructura en madera o metal (tubo de acero y aluminio) Encofrados de puntal y viga o torre y viga para losa Superficie de contacto con chapas de compensado Adaptable a los espacios reducidos de la obra 2.3.2 _ Pesados Características: • Requiere equipo pesado para su traslado y posicionado • Rígidos, conformado por partes solidarizadas • Incorporan elementos auxiliares y de protección (barandas, plataformas de trabajo, escalera) • Mayor necesidad de espacio para desplazamiento vertical y horizontal • Obras de mayor complejidad y volumen • Gran cantidad de reusos para ser rentables • Encofrados de paredes, paredes y losas, tanques de agua, cajas de circulación y servicios Por practicidad elegimos profundizar sólo en los livianos (para mantener la coherencia con el tema anterior TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


• • • • • 29 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 2.3.3 _ Perdidos Características: Encofrado colaborante (Steel-deck) PVC (losas nervadas) Poliestireno expandido (vigas, bovedillas) Fibra de vidrio 2.3.4 _ Accesorios Tableros de encofrado: • Contrachapado para superficies lisas de hormigón visto • Contrachapado multilaminado para hormigón visto de acabado plano • Contrachapado económico de bajo peso y elevadas prestaciones técnicas • Tablero de encofrado grande para hormigón visto con recubrimiento de resina melamínica amarilla Paneles de terminación (gravillado y envejecido). TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


30 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 2.4_ Ventajas y desventajas frente al sistema “tradicional” En general los aspectos por los que el molde racionalizado supera en su desempeño al “tradicional” son: • Implica una producción más industrializada del molde, lo que garantiza su calidad • Diseño preciso del molde, para su trabajo en una parte específica (losas, vigas, pilares). • Soluciones integrales o parciales (moldes para toda una estructura, o por partes). • Conlleva tareas repetitivas vinculadas al montaje y desmontaje (ofrece mayor seguridad al operario). • Precisión geométrica del molde (beneficioso para la ejecución de la pieza). • Exactitud en el replanteo (mitiga errores típicos del replanteo). • Aumento de la productividad (optimización de los factores de la construcción: Áreas de obrador, circulaciones) • Disminución de desperdicios de obra (madera de los encofrados, clavos, alambre). • Mayor calidad del hormigón (textura, resistencia, durabilidad). • Seguridad (reducción de accidentes en la manipulación de los elementos y limpieza de obra). • Posibilidad de Incorporación de andamios y plataformas de trabajo integradas a la estructura del molde. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


• 31 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN 2.5_ Ejemplos 2.5.1_ Sistema PERI (Argentina) Encofrado para losas con paneles de aluminio SKYDECK El sistema de cabezal de caída del SKYDECK permite desencofrar después de sólo un día (dependiendo del espesor de losa y de la resistencia del hormigón). Los paneles se desprenden más fácilmente del hormigón y pueden volver a utilizarse de inmediato reduciendo así la cantidad de material disponible necesario. Tanto las vigas longitudinales SKYDECK como los paneles disponen de cantos de goteo. Estos cantos biselados reducen el trabajo de limpieza y por ende los tiempos de encofrado. Con la plataforma SKYDECK se logra una secuencia sistemática de montaje y mucha seguridad sobre los paneles, incluso en el borde de losa. La plataforma SKYDECK está dimensionada con una capacidad de carga admisible de 150 kg/m². TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


32 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Ventajas Encofrado anticipado El sistema SKYDECK dispone de un cabezal de caída que permite desencofrar después de sólo un día (dependiendo del espesor de losa y de la resistencia del hormigón). Se reduce así la cantidad de material disponible necesario en la obra, pues las vigas y los paneles se liberan para la siguiente tongada. Los trabajos se optimizan y p.ej.: Se pueden aprovechar días de mal tiempo para desencofrar anticipadamente. Trabajar sin esfuerzo Las piezas del SKYDECK son de aluminio. Ninguna de ellas pesa más de 15 kg, de modo que el trabajo de encofrado se realiza fácilmente y sin esfuerzo. Fácil limpieza El SKYDECK minimiza el trabajo de limpieza: La viga longitudinal con el listón dentado de plástico está protegida bajo los paneles, de modo que no es necesario limpiar los laterales de la viga. Los paneles cuentan con cantos de goteo y están cubiertos de pintura pulverizada. Menor cantidad de puntales El SKYDECK trabaja con la viga que permite ahorrar puntales. Sólo se requieren 0,29 puntales/m². Menos puntales implican un ahorro de tiempo y más espacio para encofrar y para el transporte horizontal del material de encofrado. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


33 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Encofrado para losas con emparrillado de vigas GRIDFLEX El encofrado para losas con un concepto de seguridad novedoso PERI GRIDFLEX es un encofrado flexible para losas con paneles emparrillados, aptos para caminar sobre ellos. Los paneles de aluminio son ligeros y la secuencia establecida de montaje permite obtener tiempos de encofrado mínimos. Los paneles de compensación telescópicos permiten máxima flexibilidad. Los tableros de encofrado se eligen libremente y para su colocación puede transitarse sobre el emparrillado. Ventajas Montaje seguro en todo momento Durante la secuencia sistemática del montaje los paneles se cuelgan desde abajo y se bascula hacia arriba. El GRIDFLEX se fija al edificio a través del soporte mural, de modo que en todo momento se trabaja seguro. El emparrillado genera una superficie transitable, brindando seguridad para la colocación del tablero de encofrado. Sólo 3 piezas principales El área estándar se encofra con sólo tres piezas del sistema: panel, tablero de encofrado y puntal. Las piezas pueden trasladarse manualmente y con 9,5 kg/m² por panel el proceso de encofrado resulta sencillo. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


34 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Flexibilidad Con el GRIDFLEX se pueden realizar ajustes sencillos y confortables para adaptarse a cualquier forma de construcción. El sistema telescópico adoptado del sistema MULTIFLEX permite compensar flexiblemente en ambos sentidos, tanto longitudinal como transversal. La tercera dimensión se regula con los puntales. De este modo el GRIDFLEX se convierte verdaderamente en un encofrado tridimensional para losas con paneles de emparrillado. Libre elección del tablero de encofrado El GRIDFLEX permite elegir libremente el tablero de encofrado óptimo según las exigencias y el deseo del cliente. GT 24 - Encofrado versátil La viga de encofrado como elemento principal para encofrar losas y muros es un factor decisivo para la rentabilidad del encofrado. En tal sentido, más que los costes iniciales de inversión, inciden significativamente la vida útil y los costes de manipulación. La mayor capacidad de carga y resistencia a la flexión de la GT 24 respecto de otras vigas de encofrado de 20 cm de alto permite realizar encofrados de muros y losas con menor cantidad de vigas, correas y puntales. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


35 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Ventajas • Ligera y fácil de manipular en las losas»Resistente en los muros»Rentable en encofrados especiales • Ahorro de costes de mano de obra en cada uso y en cada obra • Larga vida útil por su diseño resistente con cordones de 80 x 60 mm de espesor, el nudo de viga patentado con encastre de cuñas y los remates con remache pasante de acero. • Resistente a la deformación durante toda su vida útil. • Elevada capacidad de carga por sus 24 cm de alto. • Fácil colocación de accesorios por el diseño en celosía. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


36 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN VT 20K La viga económica de alma llena La viga PERI VT 20 es una viga de alma llena con un alma de tablero de alta densidad. El alto porcentaje de resina sintética le confiere a la viga PERI VT gran estabilidad dimensional y robustez. Los daños generalmente aparecen en el extremo del alma de la viga. Se producen cuando la viga cae al piso. La forma redondeada del extremo del alma evita estos daños. La VT 20K ha sido desarrollada especialmente para el encofrado de losas y representa la variante más económica para losas más delgadas. Ventajas • 80 x 40 mm de sección de cordón Su uso resulta sencillo gracias al cordón de 80 x 40 mm de espesor. Esta sección brinda un apoyo suficientemente ancho para clavar, incluso en los encuentros de tableros de encofrado. TALLER DE CONSTRUCCIÓN _ CONSTRUCCIÓN III Farq - UdelaR - 2009


37 PREFABRICACIÓN & MOLDEO RACIONALIZADO DE HORMIGÓN Seguridad en la obra con equipos PERI La salud es el bien por excelencia del ser humano. Los ingenieros de PERI, en colaboración con la asociación alemana para la seguridad en la construcción, han prestado especial atención al cuidado de la salud y la seguridad de todos aquellos que trabajan en obra. Por este motivo, hemos hecho que éste sea el principal asunto de nuestros ingenieros. Se han creado nuevos dispositivos y sistemas adicionales que ayudan, de manera especial, a evitar accidentes por caídas en altura: escaleras, plataformas con barandillas, sistemas de protección de andamiaje y el sistema PERI UP, la solución optimizada para la protección con barandillas durante el montaje y el desmontaje de los andamios. Su ganancia por seguridad en el lugar de trabajo •El ejemplo compara a) Plataformas de trabajo fijas al módulo de encofrado b) b) Plataformas a montar manualmente en cada uso Resultado: El uso del sistema de plataformas PERI permite ahor