Centro experimental de la vivienda económica

2011 UNAM Arq. Fernando Daniel Serrano Buendía

[CENTRO EXPERIMENTAL DE LA VIVIENDA ECONÓMICA (CEVE)] Trabajo final para la materia: “Industrialización y prefabricación en la Arquitectura.” Profesor: Mtro. Jan Van Rosmalen Jansen

Índice Historia ............................................................................................................................................ 1 Misión ............................................................................................................................................. 2 Funciones ........................................................................................................................................ 2 Tecnologías constructivas ............................................................................................................... 3 Sistema Constructivo UMA ......................................................................................................... 4 Sistema constructivo BENO ......................................................................................................... 5 Sistema constructivo FC2 ............................................................................................................ 7 Sistema Constructivo Semilla ...................................................................................................... 8 Cobijos Habitacionales de Emergencia ....................................................................................... 9 Componentes desarrollados para provisión directa .................................................................... 10 Ventanas de hormigón .............................................................................................................. 10 Viguetas pre moldeadas de H para techo ................................................................................. 11 Placas pre moldeadas BENO para muro y techo ....................................................................... 11 Placas pre moldeadas MAS para techo ..................................................................................... 12 Pérgolas pre moldeadas de H.................................................................................................... 12 Componentes desarrollados para transferencia Tecnológica ...................................................... 13 Techo Batea ............................................................................................................................... 13 Paneles de cascara de maní ...................................................................................................... 13 Preguntas a Resolver .................................................................................................................... 15

Centro Experimental de la vivienda (CEVE) Historia El Centro Experimental de la Vivienda Económica fue fundado en 1967 por el Arquitecto Horacio Berretta director del Plan de Estudios de la Facultad de Arquitectura de la Universidad Católica de Córdoba (UCC), el cual inicio junto con un grupo de estudiantes un ámbito de investigación alternativo en torno a la problemática socio-habitacional.

A este primer espacio de Laboratorio-Taller de Desarrollo de Tecnología Constructiva se fueron agregando el área de Transferencia y Capacitación, el área de Evaluación de Resultados y diversas Unidades de Trabajo en relación a las temáticas socio-organizativas, económicas, legales, de gestión, crédito, producción, difusión, etc. Este Centro pertenece a la red del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) desde el año 1974, momento en que se celebra un convenio entre la Universidad Católica de Córdoba y el CONICET. Tres años después, y debido a un proceso reorganizativo de los institutos de investigación de la UCC, el Centro Experimental de la Vivienda Económica se establece como unidad regulada por la Asociación de la Vivienda Económica y el Arq. Fernando Serrano Buendía

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CONICET. Esta disposición, que inicialmente marcó el convenio firmado el 19 de Abril de 1977, fue renovada el día 22 de Agosto de 2002 por las partes anteriormente mencionadas.

Misión Promover el desarrollo de investigaciones científicas y tecnológicas en el campo Habitacional, desde una perspectiva integral que incluya la problemática laboral y el contexto social general en el que estos conflictos se inscriben. Contribuir a la formación de investigadores, Becarios y Técnicos con la orientación de su plantel científico, de las Universidades Nacionales o de otras Instituciones científicas (y/o tecnológicas del país o del extranjero). Todo ello, sobre la base de ejecución de Proyectos Integrados Multidisciplinarios que permitan su transferencia a distintos sectores sociales y productivos procurando una proyección socio-económica a nivel regional, nacional e internacional.

Funciones Realizar investigaciones en las áreas señaladas en el inciso y dotar a sus investigadores de los recursos necesarios. Elaborar y ejecutar programas, planes y proyectos para el estudio de los problemas de las especialidades de cada área, en forma directa o en colaboración con otras instituciones. Prestar la colaboración que puedan requerirle otras instituciones calificadas interesadas en la investigación o en el conocimiento de los problemas relacionados con los fines específicos del CEVE, dentro de los límites de sus posibilidades y siempre que ello no interfiera con la ejecución de sus propios programas de trabajo. Atender a la formación de recursos humanos. Mantener relaciones con las instituciones del país dedicadas al estudio o investigación de problemas afines, Universidades, Centros y otros, así como organismos similares extranjeros y con las instituciones internacionales que se ocupen del desarrollo de esas disciplinas, en áreas de su competencia o complementarias.

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Difundir y transferir a la comunidad socio-productiva y al conjunto de la sociedad provincial, nacional e internacional, los resultados de sus actividades, por los medios y procedimientos que estimen convenientes. Disponer del personal calificado y de la infraestructura necesaria para el desarrollo de los fines y la ejecución de las funciones

Tecnologías constructivas Ignorar la corriente de cambios y transformaciones, desde lo integral a lo puntual, a nivel mundial y de cada país, es cerrar los ojos a la realidad. Cada realidad tiene en relación a otra, algo en común y algo propio. En lo común, el conjunto de necesidades y en lo propio, el conjunto de recursos, prioridades y niveles deseados y posibles para satisfacerlas. Todo ello referido a recursos humanos, culturales, materiales, instrumentales, etc. El desafío es crear los medios para favorecer un mantenimiento y si fuera posible un crecimiento sostenible de dichos recursos. En este marco se deben desarrollar tecnologías que tengan un efecto sinérgico, en el camino de transformación necesaria, con emprendimientos que promuevan la participación de todos los actores involucrados, privilegiando el desarrollo de los sectores pobres de la población y orientando los resultados hacia el bien común.

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Sistema Constructivo UMA El sistema UMA fue concebido en 1992, con la idea esencial de crear un soporte estructural básico, que actuara a su vez como ordenador de los espacios de la vivienda y de las tareas de obra en general, brindando un espacio inicial similar al de un “tinglado’, donde se pudieran realizar a cubierto, las restantes tareas de la obra húmeda. Por otra parte, se pensó que la transformación de un material como el hierro torsionado, en un componente de vivienda, le otorgaría un valor agregado ya que siendo un componente identificable, facilita las tareas de inventariado, acopio y montaje en seco. Proporciona una novedosa manera de acceso a una vivienda económica, mediante un montaje en

seco

estructurales producción

de

elementos

metálicos modular

de

industrial

que permiten la construcción inmediata

del

soporte

estructural, techo y aberturas, los que se arman en una jornada. Vigas y columnas constituyen su aporte estructural y son ensambladas mediante cabezales metálicos y bulones que conforman un sistema auto controlado de escuadras y plomos, en base a la difundida tecnología de tinglado. La contratación de esos componentes puede ser hecha en la misma región. El hormigonado de la fundación se realiza luego de haberse concluido el montaje de la estructura, el techo y las aberturas. La ejecución de los paramentos exteriores e interiores definitivos usan como guía los mismos elementos de la estructura previamente ejecutada.

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Estos paramentos pueden utilizar cualquier material tradicional (ladrillones, ladrillos, bloques, adobes, etc.) El colado de hormigón en las vigas y columnas metálicas que constituyen el soporte estructural inicial, convierten al conjunto en una vivienda con estructura de hormigón armado, que cumple con todos los requisitos de una estructura antisísmica para todas las zonas del país. Por otra parte, las instalaciones pueden ser ejecutadas de diversas maneras, según las tradicionales. El completamiento de la vivienda puede hacerse en 10 días. También las terminaciones pueden ser de diversos tipos, permitiendo un aspecto final similar al de las costumbres y de acuerdo al gusto de los usuarios. La cubierta liviana se completa en la cara interior con las aislaciones correspondientes y un cielorraso de machimbre o similar. Sistema constructivo BENO El

sistema

BENO

se

ha

desarrollado con el objeto fundamental de favorecer la creación de micro emprendimientos comunitarios. Se ha aplicado

a

numerosos

proyectos

habitacionales desarrollados por el CEVE en Argentina, Uruguay y Brasil, para

los

cuáles

técnicamente

fue según

adaptado los

requerimientos de diversas realidades locales y regionales. El sistema se conforma con placas livianas prefabricadas de cerámica armada (bovedillas), que pueden ser manipuladas por una o dos personas. EL SISTEMA BENO tiene un alto porcentaje de prefabricación en obrador central o a pie de obra, con enormes ventajas para el acopio y la organización de la producción. Se elaboran de

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tal modo los componentes (tanto muros como techos) asegurando una rapidez de montaje que independiza de inclemencias e imprevistos. La ejecución de los componentes premoldeados se puede realizar con mano de obra no calificada (y particularmente por integrantes de comunidades auto constructoras) permitiendo, con este uso de mano de obra benévola, una sensible reducción de costos. También favorece, por lo mismo, procesos sociales de capacitación autogestionaria.

La flexibilidad de su modulación admite una gran versatilidad, que lo hace adaptable a cualquier diseño arquitectónico, el montaje, además de rápido, es sencillo, y puede realizarse tras un mínimo proceso de capacitación, también en buena parte, por miembros de comunidades y cooperativas de vivienda. Requiere de muy poca obra húmeda, un juego de moldes muy económico para mejorar la calidad y la rapidez del montaje, haciendo posible que una vivienda tipo quede totalmente materializada en un par de semanas. Las ataduras entre placas y los encadenados que las solidifican acercan la construcción a una pieza estructural única. Tanto las instalaciones como las terminaciones admiten numerosas variantes, de acuerdo a la voluntad de los proyectistas.

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Sistema constructivo FC2 El sistema FC2 fue diseñado para la producción masiva de viviendas, ya que si se produce industrialmente en grandes cantidades se logra una importante racionalización de materiales y tiempos de montaje en obra. Consiste en paneles de muro y techo constituidos por mallas y hierros electro soldados, que contienen en su interior, una plancha de polietileno expandido. La panelería que se recubre en obra con hormigón estructural, conformando un sistema monolítico y liviano. El sistema puede ser aplicado en todas las zonas sísmicas del país y en diversas regiones bioclimáticas. Tiene

un

porcentaje

alto

de

obra

ejecutada en taller, con todas las ventajas de la producción industrializada.

Se

elabora de tal modo toda

la

panaleria

(tanto muros como techos) conformada

por

bastidores metálicos electro soldados que enmarcan planchas exteriores de poli estireno expandido, recubiertas por mallas de hierro. Estos bastidores tienen la dimensión total de las paredes de cada ambiente y llevan incorporadas tanto las instalaciones como las carpinterías. No es un sistema modular, por lo cual tiene versatilidad total para adaptarse a cualquier diseño arquitectónico. La primera etapa del montaje es enteramente en seco, no requiere ningún tipo de equipos para su manejo ya que son paneles extremadamente livianos y se realiza con gran rapidez de manera que una vivienda tipo queda totalmente materializada en un par de horas.

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Mediante soldadura eléctrica se juntan todos los vínculos: muros entre si, muros con el techo y muros con las fundaciones, constituyendo toda la vivienda una pieza estructural única. Posteriormente se realiza la aplicación interior y exterior de revoque estructural de concreto, concluyendo con revoques normales y las terminaciones que el proyecto determine. Sistema Constructivo Semilla El sistema SEMILLA fue creado para aportar una solución habitacional progresiva a los sectores de bajos recursos. La idea fundamental es brindar una pre-casa, que cuenta con un espacio único y el núcleo sanitario, que permite la ocupación inmediata y un completamiento progresivo de acuerdo a los recursos de las familias. El sistema presenta una estructura mixta, basada en vigas metálicas reticuladas, que se apoyan sobre placas cerámicas armadas. Los componentes metálicos de la estructura se fabrican en planta, y consisten en vigas y correas triangulares que se vinculan entre si y con las placas armadas, por medio de bulones, en obra. Los tímpanos también son metálicos y se fabrican en planta. Las placas prefabricadas pesan 55kg. lo cual permite su manipulación por 1 o 2 personas, las mismas se producen en planta o a pie de obra, pudiendo utilizar para ello, la plataforma de H°A° que luego será la fundación de la vivienda.

La pre-casa puede ser montada en 2 jornadas de 10 hs. aprox. contando con La participación de 6 operarios. El proceso de montaje por las esquinas y luego se realiza el completamiento de los tramos, poniendo por último el techo inclinado de chapa.

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La pre-casa, cuenta con la división del núcleo húmedo, pudiendo agregar posteriormente las divisiones interiores para dormitorios con cualquier material del mercado o con las mismas placas exteriores. Hacia el interior la vivienda queda terminada con ladrillo visto y hacia el exterior con revoque grueso. Una vez habitada, puede completarse con vanos tipos de mampostería hacia el exterior permitiendo todas las terminaciones de la construcción tradicional. Para la producción de la estructura, se puede incorporar mano de obra semiespecializada, y para la fabricación de placas, como para el montaje y obra húmeda, se incorpora mano de obra no especializada, pudiendo ser los mismos beneficiarios de las viviendas. No se utilizan equipos ni herramientas que requieran una gran inversión inicial, ni capacitación específica para su uso. Cobijos Habitacionales de Emergencia El principal objetivo de la esta investigación es desarrollar sistemas constructivos para el alojamiento temporario de poblaciones en situación de emergencia. Los criterios fundamentales de diseño se basan en facilitar las tareas de montaje, desmontaje y reutilización.

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La estructura es de caño estructural de sección cuadrada, que se vinculan entre sí, mediante cabezales multidireccionales Los componentes vigas, columnas y cabezales se producen en planta, con materiales disponibles en el mercado La estructura se apoya sobre bases pre moldeadas de hormigón, que constituyen su fundación. El montaje de la estructura se realiza en seco, insertando las vigas y columnas en los cabezales metálicos, fijando las uniones con tornillos. El montaje en seco, permite la construcción inmediata de la estructura, y sus cerramientos pueden consistir en paneles de diversos materiales (madera, aglomerados. chapa. plásticos, lonas. etc.) El sistema está diseñado para poder realizar con facilidad las tareas de desmontaje y reutilización. El techo de chapa como los paneles de cerramiento se fijan también en seco a la estructura, mediante tomillos y/o bulones, lo cual facilita el proceso posterior de desmontaje. Para el piso del cobijo se utilizan los pallets de madera de pino (donde vienen empaquetados los cerámicos), lo cual permite la reutilización de un material que frecuentemente se desecha. Todas las tareas de fabricación pueden hacerse con mínimos conocimientos en metalurgia (corte de caños y soldadura). Esto implica que no se utilizan equipos espaciales y la mano de obra puede ser no calificada. Para el proceso de montaje y desmontaje, tampoco hace falta la mano de obra especializada Componentes desarrollados para provisión directa Ventanas de hormigón La ventana de hormigón brinda una solución confiable, sólida y segura, ya que posee reja incorporada Presenta variados modelos que pueden combinarse entre sí, logrando diversos diseños. Permiten rapidez en la construcción y no requiere dintel y son económicas

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La producción se realiza en planta, mediante la utilización de moldes metálicos diseñados para tal fin. No necesita vibrado y las herramientas utilizadas son de mano. Tienen una excelente terminación, lo cual permite prescindir de la pintura. La hoja de abrir puede ser metálica o de madera, o con vidrio fijo. Puede combinarse con cualquier mampuesto del mercado. Requieren de un bajo mantenimiento y son de larga duración.

Viguetas pre moldeadas de H para techo Las viguetas se producen en planta utilizando un molde metálico que permite adaptar su longitud, siendo la máxima de 3.80m. Pueden recibir cubierta de placas pre moldeadas tipo BENO o MAS. La capa de compresión y/o losa se realiza de manera tradicional. Las viguetas pueden ser utilizadas en techos planos o inclinados. Placas pre moldeadas BENO para muro y techo El proceso productivo es simple y apropiable, ya que puede realizarse en planta (con mano de obra especializada) o por familias que quieran construir su vivienda. Se utilizan moldes metálicos y herramientas de mano para su fabricación.

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Las placas se utilizan en los sistemas constructivos BENO y SEMILLA del CEVE, existiendo una gran flexibilidad para ajustarse a los más variados requerimientos de diseño. Los tipos de placa son: de muro, de tímpano, de cumbrera, de instalaciones y de techo. Placas pre moldeadas MAS para techo El proceso productivo es muy simple y utiliza fundamentalmente moldes metálicos y herramientas de mano. Montaje y Aplicación Las placas son armadas y se aplican sobre viguetas pre moldeadas de hormigón. Sobre ellas se arma la cubierta de techo en forma tradicional (capa de compresión, hormigón de relleno, ladrillos sombrilla, etc.) Pérgolas pre moldeadas de H La pérgola es un sistema basado en dos componentes pre moldeados de hormigón, que consisten en una sola pieza que se utiliza como columna y viga y los cabezales. La fabricación se realiza con 2 moldes metálicos muy sencillos, en planta cubierta o al exterior. Las piezas de viga y columna son portantes y pueden tener una longitud máxima de 3.50m. Las piezas se montan en seco y se asientan sobre bases de hormigón en sitio. Presenta una gran cantidad de alternativas de modulación generando variados espacios semi-cubiertos. El techo puede ser de chapa o combinado

con

metal

desplegado

y

vegetación, entre otros.

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Componentes desarrollados para transferencia Tecnológica Techo Batea El techo batea brinda una solución de cerramiento superior para viviendas de bajo costo, que consiste en placas cerámicas auto portantes en forma de batea. Las bateas pueden producirse en planta o a pie de obra, usando moldes de madera específicos. Para su fabricación se utiliza bovedillas y hormigón estructural. Son componentes livianos que pueden ser manipulados por 2 personas. Montaje y Aplicación El montaje se realiza rápidamente con mano de obra sin especialización. Las bateas pueden quedar a la vista, dejando hacia el interior el ladrillo visto y hacia el exterior se procede a llenar las juntas y luego un barrido cementico, sobre el cual se realiza la aislación hidrófuga. Además este techo admite las terminaciones de la cubierta en forma tradicional.

Paneles de cascara de maní Esta investigación se realiza en función de producir una innovación tecnológica que tienda a reemplazar las materias primas no renovables utilizadas para la construcción, por otras más abundantes (materiales de desecho) y que no tienen un destino final adecuado.

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La cáscara de maní, se desecha en grandes volúmenes en nuestro país y especialmente en Córdoba, por lo cual se detectó la posibilidad de dar un destino sustentable a un material considerado desecho,

incorporándolo

a

la

fabricación

de

componentes constructivos. La cáscara de maní combinada con cemento, puede

ser

utilizada

para

la

producción

de

mampuestos para la construcción de viviendas (ladrillos y bloques). Por otra parte, esta materia prima combinada con resma poliéster, brinda una alternativa para fabricar placas livianas y aislantes, cuya aplicación puede ser dada en cielorrasos. Las características fundamentales de este materia están dadas por su bajo peso, buena capacidad de aislación térmica, y en consecuencia su aplicación es muy pertinente para el acondicionamiento de viviendas.

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Preguntas a Resolver 1. ¿Por qué el palacio de cristal es un edificio ejemplar en el campo de la prefabricación e industrialización de la construcción? Fue el precursor de la prefabricación, debido a que conforme a su diseño todas las piezas del proyecto fueron elaboradas en taller, lo que permito la reducción en su tiempo de edificación, consiguiendo hacerlo en tan solo 6 meses. 2. ¿Cuáles son las ventajas que se pretenden lograr con el sistema modular para la industria de la construcción? El uso de elementos prefabricados ofrece la posibilidad de desarrollar y simplificar la construcción y facilita la introducción de nuevos métodos tecnológicos. En comparación con el método anterior de construcción monolítica, estas posibilidades suponen un ahorro considerable de mano de obra, horas de trabajo y madera. 3. ¿De qué manera difiere la construcción industrializada de la construcción tradicional? En la construcción industrializada, se gozan de todas las ventajas que la industrialización brinda como son un mejor control de calidad, reducción de costos y tiempos en edificación, disminución de la mano de obra, así como la especialización de la misma. 4. ¿Qué es lo que empuja hacia la industrialización y cuáles son los objetivos principales? La industrialización promueve la introducción de métodos usados en la producción en serie, una mayor mecanización y una mejor organización del trabajo, no solamente en las fábricas permanentes sino también en los talleres provisionales. En la competición de las estructuras prefabricadas y monolíticas, la prefabricación va aumentando su ventaja porque va acompañada de una mejora de calidad, mientras que las exigencias respecto a los materiales, plazo y costo muestran una disminución con respecto a la construcción tradicional o monolítica.

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5. ¿Cuáles son las acciones que se pueden tomarse para promover la construcción industrializada en México? La formación de arquitectos que tengan los conocimientos de la industrialización así como de los métodos y formas de su aplicación en la arquitectura. Fomentar la creación de normas y leyes que otorguen

mayores facilidades

para la utilización de estructuras

prefabricadas. 6. ¿De qué manera el arquitecto o ingeniero puede contribuir en el proceso de la industrialización? Uno de los principales problemas de la prefabricación, es que está siendo utilizada como una solución estructural para la construcción de diferentes proyectos. Sin embargo estos sistemas tienes que acoplarse a los diseños arquitectónicos proyectados por lo que en muchas ocasiones estos no pueden dar solución a cualquier tipo de proyecto debido a la falta de modulación de estos. Por lo tanto la manera en las los arquitectos pudiesen contribuir a la industrialización, seria mediante la concepción de las estructuras prefabricadas al momento de realizar el proyecto arquitectónico, modulando de tal manera que puedan ser costeables la utilización de piezas prefabricadas. 7. ¿Cuál es la razón por lo que la gente prefiere los sistemas prefabricados? Debido a las ventajas que brinda la prefabricación, como son las siguientes: 

Toda la sección de hormigón participa en resistir la carga, de modo que el área de la sección puede reducirse considerablemente.



Pueden usarse alambres o cables de acero de alta resistencia, reduciendo así la cantidad de acero necesaria a un tercio.



Bajo la carga de trabajo se asegura que la estructura cumpla perfectamente la condición de que no aparezcan fisuras.



La variación de la tensión de acero, debida a las cargas, no es más del 3 al 4% y así el efecto de la fatiga no es importante.



La tensión principal de tracción decrece mediante el pretensado.

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8. ¿Qué participación podrá tener el poder político en la promoción de la construcción industrializada? Actualmente en México, existen muy pocas normas que regulen la implementación de estructuras prefabricadas en la construcción, por lo que mayor parte de normas que se utilizan para regularlas son de otros países. De igual manera, las pocas normas que existen en nuestro país, exigen características muy desiguales en comparación con las estructuras tradicionales, lo que ocasiona un encarecimiento de las estructuras prefabricadas. Por lo tanto, la forma en las que el gobierno podría fomentar la construcción industrializada seria mediante la creación de normas y leyes que permitan reducir los costos en la prefabricación para hacerlas de estas maneras más competitivas en el mercado. 9. ¿Cuál es el impacto ambiental de la industrialización de la construcción? El impacto que generan es mucho menor en comparación con cualquier otro método de construcción, debido a que al poder realizarse los trabajos en una planta, todos los desperdicios y daños al medio donde se realiza, pueden ser controlados, además que la afectación que se produce en la zona donde re va a construir el proyecto reduce considerablemente al ser menor el tiempo de ejecución de los trabajos. 10. ¿De qué forma considera usted lo más prometedor de la prefabricación? Son muchas las ventajas que ofrece la prefabricación, sus cualidades serian una simple justificación para su uso en las estructuras de la arquitectura. No se trata del deseo de emplear una técnica, sino la necesidad de recurrir a los medios técnicos al alcance en el momento de afrontar un problema. La prosperidad económica está contribuyendo a impulsar la exploración de los límites en la arquitectura y en la ingeniería, las estructuras más notorias son crecientemente complejas y la respuesta estructural requiere el recurso simultaneo al hormigón armado, al pretensado parcial o total, a las estructuras de acero o al mestizaje de las soluciones mixtas de hormigón y acero. Por esto y por todas las ventajas ya mencionadas de la prefabricación, esta ha comenzado a convertirse en una solución real a los problemas que se presentan día a día en el ámbito de la arquitectura.

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