Sistemas Constructivos Industrializados

Sistemas Constructivos (VIS)

SISTEMAS INDUSTRIALIZADOS DE CONSTRUCCION

Outinord

POR:

Con-Tech

JULIO C. SANDOVAL M.

Conclusiones

ARQUITECTO Bibliografía

Mampostería Reforzada •Está conformada por muros construidos con ladrillos huecos pegados con mortero de cemento; esto la clasifica como un sistema artesanal. La mampostería reforzada se arma con ladrillos, mortero de pega, mortero de inyección y barras de acero de refuerzo. La mampostería se arma de tal manera que se forman celdas verticales por las cuales van las barras de refuerzo y las instalaciones menores. Es un sistema sobre el cual existe amplia experiencia constructiva en Colombia, cuenta con un excelente soporte experimental y analítico y un buen resultado observado en el comportamiento frente a los sismos de Popayán en 1983 y Eje Cafetero en 1999. Está certificado frente a la NSR-10. •El sistema permite una reducción en los desperdicios de los materiales empleados y genera fachadas portantes; es apta para construcciones en altura hasta unos seis pisos. La mayor parte de la construcción es estructural. Las instalaciones sanitarias y eléctricas e hidráulicas se pueden desarrollar por las celdas de la mampostería lo cual es ventajoso en muchos casos. Se considera que la mampostería estructural conforma un sistema con un buen aislamiento relativo desde el punto de vista térmico y acústico. •La mampostería reforzada conduce a edificaciones poco aptas para lograr una amplia variedad de estilos desde el punto de vista arquitectónico, al mismo tiempo que no es flexible para hacer modificaciones una vez habitada puesto que la mayoría de los muros son estructurales.

Mampostería Reforzada

•Está conformada por muros construidos con ladrillos pegados con mortero confinados por sistemas de concreto reforzado tradicionales como columnas. Es un sistema sobre el cual existe amplia experiencia constructiva en Colombia y cuenta con un buen soporte experimental y analítico. La mayor parte de las ventajas y desventajas relativas frente a sistemas constructivos diferentes, son compartidas con la mampostería estructural. Es apta para construcciones en altura hasta unos seis pisos. •Entre los dos sistemas de mampostería, reforzada y de muros confinados, diferentes características y apreciaciones de constructores y diseñadores han terminado favoreciendo la estructural sobre la de muros confinados.

Losas •Prefabricado e industrializado. •Emplea vigas de cimentación y placas de contrapiso y entrepiso, paneles en ladrillo, cubierta y escaleras •Como material están comprobadas sus bondades frente a los agentes naturales. •Buen comportamiento acústico y térmico. •Genera relativamente poco desperdicio y cumple especificaciones sismo resistentes. •Por ser un sistema con base en prefabricados, requiere grúas para su construcción. •Presenta deficiencias arquitectónicas y de flexibilidad de ocupación debido a que los muros son estructurales.

Ethernit •Es un sistema nuevo conformado por muros estructurales de fibrocemento. •Emplea láminas y cintas, perfilería metálica, teja del mismo material y anclajes, pegantes y selladores. •El sistema permite la construcción rápida de viviendas muy livianas sobre cimentaciones conformadas por una sub base de recebo, una capa de suelo cemento y una losa de concreto reforzado. •El sistema permite el empleo de diferentes tipos de acabado y logra una aproximación arquitectónica que parece satisfactoria con procesos constructivos simples. El sistema no permite construcciones de más de dos pisos. •No hay experiencias a escala natural sobre estas posibilidades. El aislamiento térmico y acústico requiere una doble lámina.

Plycem •Está conformado por elementos modulares de fibro cemento. •Emplea láminas, perfiles y elementos de fijación. El Plicem 1000 emplea únicamente láminas mientras que el Plycem 2000 empleas láminas separadas por perfiles metálicos. •El sistema requiere elementos de fijación de fácil adquisición en el mercado. Tiene en trámite la certificación frente a la NSR-98. •Las ventajas y desventajas de este sistema son similares a las mencionadas para aquel con base en la vivienda celular Eternit. Sin embargo, debe anotarse que ofrece cierta flexibilidad arquitectónica.

3D Panel •Es un sistema constructivo basado en el empleo de paneles EVG 3D con técnica austriaca. •Puede combinarse con otros sistemas constructivos, e implica la adición de marcos de puertas y ventanas en la obra. •Emplea paneles, concreto y malla electrosoldada. Consiste de una armadura tridimensional de concreto y acero electrosoldado con un núcleo aislante de poliestireno. •El sistema está certificado frente a los requisitos de la NSR-98. •El sistema constructivo permite el empleo de mano de obra no calificada y puede suministrar una buena calidad de vida a los ocupantes. Como la edificación emplea paneles que se pueden combinar con otros sistemas, el rendimiento obtenido puede ser sobresaliente.

Royalco •Emplea perfiles de PVC rígido, piezas de anclaje, vigas de cumbrera y entrepiso, concreto y barras de refuerzo. Hace uso del PVC como material básico de construcción. •Conforma un sistema industrializado y prefabricado. Maneja muros de carga con perfiles de PVC rígido que ensamblados permiten obtener las paredes que se llenan con concreto fluido; se obtiene así una construcción muy resistente. El sistema está certificado frente a la NSR-98. •La modulación del sistema permite que el diseño sea sencillo con una construcción rápida que la pueden adelantar obreros que con un poco de entrenamiento adquieren la experiencia necesaria. •El transporte de los materiales desde la planta a la obra es desfavorable en términos relativos puesto que pueden ocurrir daños.

Speedco •Es un método industrializado de obra seca a partir de paneles de poliuretano expandido y fibro cemento. •Emplea paneles, perfilería en aluminio, y cubierta liviana en fibro cemento. La estructura está compuesta por perfiles de aluminio que se fijan con herrajes a la cimentación. •La edificación obtenida tiene buen aislamiento térmico y acústico, es de muy baja conductividad eléctrica e inmune al ataque de bichos. Tiene en trámite la certificación frente a la NSR-98. •El sistema requiere una estructura metálica para edificaciones de dos pisos

Servivienda •Emplea una tecnología de construcción con base en módulos prefabricados en concreto de poco espesor. •Emplea módulos prefabricados en concreto, perfiles y zunchos. Está tecnología esta certificada con la NSR-10. •El sistema Servivienda se adapta bien a las condiciones constructivas locales y brinda una buena calidad de vida a los ocupantes. •Emplea elementos prefabricados a escala industrial que permite una gran rapidez en la construcción, aunque rígido desde el punto de vista arquitectónico, facilita el proceso de ampliación de la vivienda inicial. En su concepción básica no admite construcciones en altura. •Relativamente bajo aislamiento acústico y térmico

Colditec •Es un sistema prefabricado e industrializado •Emplea perfiles de acero galvanizado, paneles de fibrocemento y yeso, elementos de fijación y teja de lámina delgada. •Se pueden construir viviendas de manera eficiente y limpia. El sistema constructivo conduce a edificaciones muy livianas que generan bajas fuerzas de inercia durante los sismos intensos. Tiene en trámite la certificación frente a la NSR-98. •La modulación permite diseños sencillos y relativamente flexibles que pueden ser construidos por operarios que adquieren el conocimiento rápidamente a partir de un cursillo de entrenamiento.

Paneles •El sistema constructivo está basado en el empleo de grandes paneles prefabricados de concreto reforzado. •La cimentación se hace sobre vigas sobre las cuales los paneles verticales del primer piso van simplemente apoyadas. El sistema permite la construcción de edificaciones de varios pisos. El sistema está certificado frente a la NSR-10. •La unión de los paneles tiende a marcar juntas debido a los efectos producidos por los cambios de temperatura. Este factor, que no tiene trascendencia desde el punto de vista de la seguridad de la edificación, ha preocupado a algunos usuarios. Como para el caso de las edificaciones de mampostería antes mencionadas. •la flexibilidad arquitectónica desaparece una vez que se ha terminado la edificación puesto que la mayoría de sus muros son estructurales.

Metecno •Es un método industrializado de obra seca a partir de paneles de poliuretano expandido y lámina metálica. •Emplea paneles tipo sandwich (poliuretano expandido dentro de lámina metálica), perfilería en aluminio, y cubierta también con páneles tipo sandwich. •La estructura está compuesta por perfiles de aluminio anclados con pernos de expansión a la losa en concreto que sirve de cimentación. •La edificación obtenida tiene un adecuado aislamiento térmico y acústico y es resistente a efectos climáticos y bióticos. Está en su trámite inicial la certificación frente a la NSR-98. •Este sistema permite construcciones de hasta tres pisos; sin embargo para viviendas de más de un piso require estructura metálica adicional.

Casa Kit •Conduce a un procedimiento de construcción híbrido que conjuga componentes artesanales con sistemas prefabricados ‘in situ’. •Emplea estructura metálica, concreto, acero de refuerzo, ladrillo o bloque, Metaldeck, instalaciones, paneles de metal-poliuretano, pisos, enchapes y grifería. •Su estructura se conforma a partir de los muros y placas fundidos en obra empleando lámina Metaldeck como formaleta, para cuyo soporte se emplea una estructura metálica a la cual se unen posteriormente los muros construidos con ladrillo o con doble lamina metálica que incluye poliuretano entre ellas. •El sistema está certificado frente a la NSR-10.

Corpocasa •Conforma un procedimiento constructivo industrializado porque sus componentes se producen en planta por Corpacero. •Las construcciones se conforman con columnas y vigas en láminas metálicas y placas de concreto reforzadas con lámina metálica. La edificación finaliza con una cubierta metálica. Columnas y vigas van sujetos mediante pernos en soportes que vienen de fábrica. El sistema está certificado frente a la NSR-10. Cerramiento en ladrillo o en paneles. •La combinación de columnas y vigas conformadas con lámina delgada y placas fundidas en obra con lámina de soporte que luego sirve de refuerzo deja los espacios libres facilitando soluciones arquitectónicas variadas. •La posibilidad de emplear muros y fachadas tradicionales le da un carácter híbrido a la construcción

Outinord

Clasificación del Sistema Antecedentes Elementos del Sistema Consideraciones Estructurales Consideraciones Arquitectónicas Proceso Constructivo

Consideraciones Económicas Balance del Sistema Aplicaciones

Clasificación del Sistema Según el Tipo de Construcción

Industrializado “In Situ”

Según el Alcance del Proyecto

Sistema Parcial

Antecedentes Francia

Un edificio en Evry Petit Bourg

Idea: crear estructura compuesta por muros y placas mediante el empleo de encofrados livianos y fuertes, de manera que no sufrieran deformaciones producidas por el vaciado del concreto

Colombia: 1968-1970

Metayma-Ibagué Santiago de Cali Conjunto Kennedy

Construcción Económica, Rápida, amplio control sobre desperdicios, adecuado cumplimiento del programa de ejecución en obra, Velocidad en construcción con baja ocupación de personal, ahorros significativos por concepto de costos financieros y costos indirectos.

Elementos del Sistema Componentes Encofrado de túnel

Panel Horizontal

Semitúnel

Panel de Fondo

Panel Vertical

Laterales de Forjado y Topes de Muro Formaleta

Materiales Concreto Reforzado de 3000 psi Concreto Fraguado Rápido Los moldes metálicos de 10 a 12 m

Encofrado de Principio de Muro Cuadro de Reserva Accesorios

Encofrado de túnel Participa en la mayor parte del proceso-Disminuye tiempo en mano de obra-Disminuye tiempo en mano de obra-Facilita las condiciones de trabajo

El Semitunel

Gatos para Regulación

Tacos de Posición

Panel Horizontal

Panel Vertical

Palancas de unión

Ruedas para desplazamiento

F ormaleta

Encofrado de Losas

Encofrado de Muros Encofrados circulares

Encofrado de Pilares

Equipos de Seguridad Accesorios

Formaleta

Material: Planchas de Acero de 3mm de espesor Texturas: Lisa proporcionada por las planchas de Acero, sin embargo si se adhieren elementos plásticos a la formaleta se pueden lograr distintos acabados. Reutilización formaleta: 700 usos esperados.

Concreto Concreto de fraguado rápido-3000psiautocompactante de alta fluidez

Spread: flujo libre

Consideraciones Estructurales Muros de corte y Placas de diafragma rígido actúan adecuadamente ante un sismo Estructura Monolítica al fundir en la misma operación muros en dos direcciones y placa. Cumple con la Norma de Sismo resistencia.

Consideraciones Arquitectónicas Posibilidades arquitectónicas: •Sistema Rígido: los túneles no permiten manejo de diversas alturas, limitación en las luces •Se pueden manejar ángulos diferentes a 90grados •Fachada empleo de otras alternativas Composición geométrica: •Medio-túnel Acabados-Color: •Acabado completamente liso debido a la utilización de planchas de acero lisas •Mediante el empleo de elementos plásticos se pueden lograr texturas •Ahorro de 85% a 90% por concepto de pañetes, estuco y remates •Por ser el concreto tratado la gama de colores se ve muy reducida.

Proceso Constructivo Recursos necesarios

Descripción del proceso constructivo

Consideraciones especiales •Programación del avance de obra El equipo de encofrado de túnel es muy a menudo definido en función de: -Plazo de realización de la obra gruesa -Número de viviendas a construir -Medios de manutención y de hormigonado de la empresa. • El ritmo de producción siendo determinado por la rotación diaria. Se puede planificar con precisión las diferentes fases de la construcción. • El concreto empleado en este sistema debe alcanzar una resistencia adecuada a las 14 horas, para permitir el desencofrado de muros y placas fundidas el día anterior y continuar progresivamente con el proceso constructivo.

Balance del Sistema

Evaluación Funcional

Evaluación Técnica

Integridad

Método constructivo

Seguridad

Materiales Básicos

Funcionalidad

Maquinaria y Equipo Mano de Obra Inclusión de subsistemas

Favorabilidades

Des favorabilidades

Evaluación funcional

Balance del Sistema- Evaluación Técnica-Método constructivo

Materiales básicos

Maquinaria y Equipos

Duración actividades

Mano de Obra

Rendimientos

Inclusión de Subsistemas

Favorabilidades del Sistema •Permite construir con procedimientos simples a un ritmo acelerado y a un costo bajo. •procedimiento industrial que busca realizar construcciones monolíticas de calidad. •El fundido simultáneo de los muros y de las placas asegura el monolitismo de la estructura •En este sistema se refleja ante todo la calidad y precisión en las dimensiones •Para las fachadas, no limita la composición arquitectónica. •El desperdicio de concreto es prácticamente nulo •El acabado superficial es completamente liso

Des favorabilidades del Sistema •Motiva que los diseños arquitectónicos sean rígidos. •El costo de la formaleta es elevado •Durante la construcción el túnel necesita aireación •Los apartamentos presentan una bajo aislamiento acústico. •En noches frías (temperaturas cercanas al punto de congelación), la resistencia del concreto se ve afectada al siguiente día, impidiendo el desencofrado normal en la mañana •Se debe trabajar con un concreto muy fluido, que alcance asentamientos del orden de 7 a 8 pulgadas, a la hora de su colocación •Se presentan problemas en la uniformidad que presentaba la superficie de muros

Con-Tech

Clasificación del Sistema Antecedentes Elementos del Sistema Consideraciones Estructurales Consideraciones Arquitectónicas Proceso Constructivo

Consideraciones Económicas Balance del Sistema Aplicaciones

Clasificación del Sistema

Según el Tipo de Construcción

Industrializado “In Situ”

Según el Alcance del Proyecto

Sistema Completo

Antecedentes y Definición

EEUU: (Iowa) Se basó en la utilización de moldes de aleaciones de aluminio para poder incorporar las cualidades de este metal, características que no se encontraban disponibles en otro tipo de encofrados como son la precisión de la pared terminada, la fuerte definición de la textura en la superficie de la pared, su alta resistencia con relación a su peso, y su buena vida útil.

Con-Tech es un sistema de construcción industrializado que utiliza módulos de aluminio fundido de diferentes dimensiones, que ensamblados conforman la formaleta para los muros de la edificación. Con el sistema se pueden realizar los trabajos de colocación del refuerzo, instalaciones, formaleta y fundida del concreto en un solo día, dejando un tiempo adecuado para que el concreto fragüe y se pueda repetir el mismo proceso al día siguiente. El sistema está compuesto esencialmente por moldes de aluminio fundido, separadores, pasadores y cuñas.

Elementos del Sistema Componentes Módulos Formaleta de placas Accesorios

Formaleta Materiales Concreto de resistencia de 21 Mpa (210Kg/cm2), Agregados entre 12 y 19mm Mallas electro soldadas: varillas de acero con diámetros inferiores a la No. 4 Soldadura: material complementario Poliestireno expandido (icopor)

Formaleta

Material: Aluminio-molde típico: 0.61 x 2.44pesa 39Kg Texturas: una Lisa y otra simulando un muro de ladrillo. Se pueden lograr acabados diversos si se adhieren elementos a la formaleta. Almacenamiento Formaleta: permite almacenarse en espacios reducidos, durante el proceso la formaleta se encuentra rotando permanentemente. Reutilización formaleta: 1000 usos, adaptación a cualquier proyecto ya que los paneles son modulables

Consideraciones Estructurales El sistema está compuesto por muros longitudinales y transversales, que soportan adecuadamente las cargas horizontales generadas por un sismo, en ambas direcciones. El refuerzo soporta las tensiones producidas por las cargas horizontales actuantes, siendo el muro un gran voladizo tan alto como la edificación misma. El sistema cumple con las especificaciones de las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente de 2010 (NSR – 10).

Consideraciones Arquitectónicas Posibilidades arquitectónicas: •Modulación de diferentes ambientes •Fuera de su utilización en edificios, en Colombia se ha empleado la formaleta para la construcción en serie de casas de uno y dos pisos. •Debido al tipo de sistema y a su modulación, presenta cierta rigidez en tamaños y distribución de espacios, que solo es superable mediante unidades especiales que elevan el costo final. Composición geométrica: •Está condicionada por la modulación del sistema y por la rigidez. Sin embargo, este sistema permite gran variedad de diseños con los mismos módulos. • En condiciones normales el Con-Tech admite hasta luces de 2.5 m Acabados-Color: •La textura es disponible en ladrillo, bloque de adobe, lisa y con diseños acentuados sin la necesidad de usar forros de formaletas. Produce edificios atractivos sin costo adicional. Después que las formaletas son removidas, la pared se termina al aplicarle una mano de pintura.

Proceso Constructivo Recursos necesarios

Descripción del proceso constructivo

Consideraciones especiales

Para construir con este tipo de formaleta se requiere de un concreto de resistencia normal, alrededor de 21 Mpa (210 Kg./cm2). Para garantizar un acabado perfecto, se recomienda utilizar agregados con tamaños entre 12 y 19 mm ya que normalmente se trabaja con muros de 7,5 y 10 cm de espesor con una malla central. Se requiere trabajar con un concreto de fraguado acelerado, que a las doce o catorce horas alcance una resistencia adecuada y permita desencofrar lo fundido. El sistema que se adopte para la construcción de la placa de entrepiso debe ser acorde a la eficiencia alcanzada por el sistema en la construcción de muros.

Balance del Sistema Evaluación Funcional

Favorabilidades

Integridad Seguridad Funcionalidad Evaluación Técnica Método constructivo Materiales Básicos Maquinaria y Equipo Mano de Obra Inclusión de subsistemas

Desfavorabilidades

Evaluación funcional

Balance del Sistema- Evaluación Técnica-Método constructivo

Materiales básicos

Maquinaria y Equipos

Mano de Obra

Inclusión de Subsistemas

Favorabilidades del Sistema •El desperdicio del concreto es prácticamente nulo. •Con los módulos de la formaleta se pueden obtener acabados lisos y con textura de ladrillo. •El sistema está compuesto por muros longitudinales y transversales, que soportan adecuadamente las cargas horizontales generadas por un sismo, soportándolas en ambas direcciones. •El sistema permite la modulación de diferentes ambientes permitiendo variar el diseño de un proyecto a otro, por la misma configuración de paneles pequeños que se arman. •Por su forma y modulación, es fácil de almacenar en una obra cuando no se está utilizando, necesitando de un espacio reducido.

Desfavorabilidades del Sistema •Motiva que los diseños arquitectónicos sean rígidos. •El costo de la formaleta es elevado •No se facilita el proceso de autoconstrucción, ya que se requiere de la formaleta y de una inducción o asesoramiento técnico de carácter básico. •Este sistema posee muros estructurales, por lo tanto cualquier cambio o daño ocasionado en ellos afecta toda la estructura. •Como característica de los sistemas industrializados se ha encontrado que cuando la cubierta se construye bajo el mismo procedimiento seguido en toda la estructura, se presentan problemas de dilatación debido a los cambios bruscos de temperatura.

Bibliografía •Caracterización de mezclas en concreto utilizadas en Sistemas Industrializados de Construcción de Edificaciones. DIAZ Jorge C., BAUTISTA Luisa, SANCHEZ Adrián, RUIZ Daniel. •http://micigc.uniandes.edu.co/VIS/inventario.htm