La prefabricación debe entenderse hoy en día simplemente como la "industrialización de la construcción", esto es, la aplicación de las técnicas de producción en instalaciones fijas de alto rendimiento, con elevados niveles de control y calidad, que conducen, no sólo a mejores acabados, sino también a mejores precios -por las economías de escala y el empleo de medios y técnicas de producción especializados- de los que puedan alcanzarse en realizaciones in situ.
Aunque cualquier tipo de edificio o construcción puede, en principio, prefabricarse, en el campo de aplicación más lógico y competitivo de esta técnica se encuentra en aquellos edificios que requieran estructuras con luces, alturas o cargas importantes:
- Naves industriales
- Edificios de varias plantas con destino a:
· Centros comerciales y de ocio
· Oficinas
· Edificios docentes (colegios, universidades, etc.,...)
· Museos y centros de exposición
- Aparcamientos
- Polideportivos y plazas de toros
- Edificios penitenciarios
- Núcleos de servicios en edificios de viviendas, etc.,...
En general, este tipo de edificios se prefabrican con elementos lineales: pilares, vigas, viguetas y correas, y de superficie: losas huecas, vigas TT, prelosas y elementos de fachada. Estos componentes pueden complementarse con otros, como cubiertas de fibrocemento o chapa, cerramientos metálicos, de bloques de hormigón o cerámicos.
EL CONOCIMIENTO DEL MATERIAL
DEFINICIONES Y ABREVIATURAS
El hormigón es un material de construcción “tradicional” que presenta numerosas ventajas derivadas de sus propiedades reológicas y de su afortunada simbiosis con el acero, capaz de proporcionar estructuras resistentes y durables.
Este material ha sabido renovarse, abandonando su aspecto gris e inexpresivo y entrando en una nueva dimensión de texturas, colores, acabados y formas, que proporcionan al proyectista una gran flexibilidad para realizar las más atrevidas creaciones arquitectónicas.
Por otro lado, la prefabricación ha permitido modificar la idea de monolitismo e inmovilidad de las estructuras de hormigón, al permitir modificaciones o ampliaciones futuras e incluso cambios de emplazamiento. Estas actuaciones serán tanto más sencillas cuanto mayor haya sido su previsión en el tiempo, si bien las resinas epoxi y los tornillos de expansión constituyen valiosos aliados en las uniones y prolongaciones no previstas inicialmente.
Las posibilidades que presenta hoy en día este material han sabido ser aprovechadas y optimizadas por la industria de la prefabricación.
COMPONENTES
Tres son los componentes esenciales del hormigón más las armaduras:
El cemento
A partir de clínker, mediante la unión de diversos componentes, se obtienen los cementos comerciales:
- Cemento Pórtland
- Cemento puzolánico
- Cemento de alto horno (cemento siderúrgico)
- Cemento para obras hidráulicas
- Cemento aluminoso
- Cementos blancos
- Cemento férricos
- Cemento férricos puzolánicos
Los áridos
Propiedades de los áridos:
- no deben absorber agua
- larga duración sin degradación
- resistencia al hielo
- dureza y resistencia mecánica mayor o igual a la de los cálculos del hormigón
- limpieza
Tipos de áridos:
- Áridos redondos
- Áridos triturados
- Áridos húmedos
El agua
El agua a emplear en la mezcla de hormigón debe ser suficientemente pura y no tener cantidades apreciables de sustancias nocivas, como limos, arcillas, ácidos orgánicos, álcalis y sales. El agua del mar, aun no siendo aconsejable, puede, no obstante, ser utilizada caso que faltase la dulce.
FUNCIONES DEL HORMIGÓN PREFABRICADO ESTRUCTURAL
Podemos decir que los elementos prefabricados de hormigón disfrutan de las ventajas derivadas de sus materias primas, hormigón y acero, que desempeñan unas funciones como:
Resistencia estructural:
El hormigón posee una elevada resistencia a compresión que, en instalaciones industriales de prefabricación, alcanza valores comprendidos entre los 600 y 1.000 kp/cm2 (60 y 100 N/mm2). El acero embebido en el mismo, tanto en piezas armadas como pretensadas, proporciona al conjunto una adecuada resistencia de los esfuerzos de tracción, dando lugar a elementos capaces de alcanzar grandes luces y soportar grandes cargas.
La utilización del pretensado permite la ausencia de fisuras en piezas dimensionadas en estado I y II, evitando la pérdida de rigidez con lo que pueden alcanzarse elevadas relaciones luz/canto sin que se produzcan problemas de deformaciones (flechas).
Por otro lado, las estructuras de hormigón armado y/o pretensado presentan una ventaja adicional frente a otras realizadas con otros materiales como el acero: su excelente capacidad de resistir sobrecargas adicionales, por su elevada relación peso propio/sobrecarga, lo que proporciona un elevado nivel de seguridad a la estructura. Esto puede evitar que se produzcan tragedias humanas y materiales como las que a veces se producen por acciones imprevistas, como por ejemplo sobrecargas de nieve.
Resistencia al fuego:
Este tipo de estructuras presentan también una excepcional resistencia a la acción del fuego, sin necesidad de ningún tipo de protección adicional. Además, esta resistencia puede ser más fácilmente adaptada a las exigencias establecidas por ordenanzas municipales y resto de normativa vigente, modificando las dimensiones y recubrimientos mínimos de los elementos estructurales.
Al ser el hormigón un material incombustible presenta la ventaja adicional de no arder y no contribuir a la producción de humos y gases letales, así como de construir una barrera de contención para el fuego, minimizando el daño y aumentando la efectividad de los sistemas de extinción.
Es frecuente comprobar que al finalizar un incendio la estructura de hormigón permanece estable, mientras que en el caso de otros materiales (acero y madera fundamentalmente) suele ser normal el hundimiento total del edificio a los pocos minutos de comenzar el fuego, a menos que se hayan utilizado costosos productos de protección en revestimientos estructurales.
Aislamiento térmico y acústico:
Al ser ambos función de espesores y masas, los paneles de hormigón, tanto en forjados como en paramentos verticales, presentan coeficientes satisfactorios, del orden de 0,60 Kcal./h.m2.ºC y reducciones acústicas del orden de 50 dB., fácilmente incrementables hasta cualquier cota incorporando otros materiales aislantes (poliestireno expandido, arcillas expandidas, áridos ligeros, etc.) durante la fabricación de este tipo de paneles.
Versatilidad de formas y acabados:
La calidad moldeable de este material permite formas curvas, angulosas, lisas, con relieves de cualquier forma y tamaño, con posibilidades potenciales hasta el infinito al combinarse con distintos tipos de acabado superficial (pintura, áridos vistos mediante chorreado de agua y/o arena, hormigones blancos o pigmentados) cuya única limitación es la imaginación del usuario y el presupuesto de la obra.
PROPIEDADES
Durabilidad
En este aspecto, el hormigón proporciona una adecuada protección a las armaduras y elementos metálicos en él embebidos gracias a su elevada basicidad, y a las condiciones de colocación alcanzadas durante su fabricación en instalaciones industriales: utilización de cementos adecuados a cada tipo de ambiente agresivo, y elevada compacidad del hormigón conseguida a través de dosificaciones y medios de compactación rigurosamente controlados, que por el contrario, la producción in situ en la obra no se consiguen tan rigurosos.
Producto final
*De tipo técnico:
- El hormigón prefabricado tiene la posibilidad de alcanzar grandes luces y soportar grandes cargas. En el caso de las cubiertas para edificios de uso industrial o comercial pueden rebasarse luces de 40 metros, mientras que en aparcamientos es fácil disponer amplios pasillos de doble dirección, zonas de maniobra y mayor capacidad de estacionamiento.
- Junto con el acero, puede producir altas relaciones luz/canto sin problemas de flechas.
- En la prefabricación se optimizan las dimensiones de los elementos mediante la utilización de hormigones de alta resistencia y/o técnicas de pretensado.
- El hormigón prefabricado estructural tiene mayor seguridad estructural frente a piezas o elementos mal diseñados o mal ejecutados, ya que durante la fabricación de las mismas se van a ver sometidas a solicitaciones superiores a las de servicio, sólo comparables con las de la hipotética rotura de la pieza, por lo que cualquier fallo imprevisto se producirá en fábrica, sin riesgo para el usuario. También tiene mayor seguridad estructural frente a la acción del fuego.
- Facilita la construcción en zonas de difícil acceso, tales como medianeras entre edificios o sobre una vía pública importante, sin necesidad de cortar el tráfico, al poder levantarse las piezas directamente desde el camión aparcado.
- Produce fáciles penetraciones suelo-techo sin afectar a la estabilidad estructural.
- Tiene mayor confort, térmico y acústico. Los edificios con fachadas de hormigón prefabricadas son más estancos al aire y otorgan una gran inercia térmica al edificio, proporcionando una mayor eficiencia en los sistemas de climatización.
- Tiene mayor fiabilidad, derivada de los rigurosos procesos de control realizados sobre el
dimensionamiento, los materiales y la fabricación.
- Es de una elevada durabilidad.
- Se consiguen variedad de formas y acabados.
*De tipo económico:
- Bajo coste inicial con una relación esfuerzo resistido/precio inmejorable.
- Disminución de los plazos de construcción hasta una tercera e incluso una cuarta parte de los habituales en obras tradicionales, al llegar las piezas al lugar de utilización ya terminadas y preparadas para entrar en carga tan pronto como queden colocadas en su emplazamiento. Permite la construcción con independencia de climatologías adversas, eliminando los retrasos asociados al hormigón in situ (inclemencias del tiempo, apeos, encofrados), y los forjados se convierten inmediatamente en plataformas de trabajo.
- Los menores plazos de ejecución de este tipo de estructuras permiten la anticipación de la entrada en servicio de los edificios y por lo tanto de generación de beneficios para la propiedad de los mismos.
- Disminución de los riesgos de deterioro y hundimiento bajo situaciones de incendio en relación a estructuras realizadas con otros materiales.
- Gastos de mantenimiento mínimos gracias a la ausencia, prácticamente total, de daños de cualquier tipo de la estructura (figuración, deformaciones inadmisibles, corrosión, etc.).
- Disminución de los costes de energía al disminuir las pérdidas por aislamiento térmico.
- Hay variedad de empresas en el mercado español que permiten elegir entre numerosas soluciones y precios.
Posibilidades para el proyectista:
- Por el contrario es conveniente ajustarse a la modulación y líneas de coordinación propias de la prefabricación (como acudir a plantas rectangulares) y a la utilización de piezas de catálogo para evitar sobrecostes innecesarios.
- Por otro lado la prefabricación ofrece la posibilidad de resolver de modo sencillo los edificios en sus aspectos estructurales y de cerramiento de fachadas, destacando en aquellos casos difíciles para la ejecución in situ.
DOSIFICACIÓN
- trabajabilidad adecuada en estado fluido
- resistencia deseada una vez finalizado el fenómeno de fraguado.
LA DURABILIDAD
LA CONSTRUCCIÓN
APILADO DE VIGUETAS: POSICIONADO DE LISTONES
En toda semi-vigueta pretensada existen dos tipos de materiales:
- El hormigón. (que resiste compresiones)
- El Acero. (que resiste tracciones)
A la hora de apilar el material, ya sea en fábrica, sobre un camión, o en obra, se deben colocar los listones de apoyo de forma que obliguen a trabajar a la vigueta de la forma adecuada. O sea, con el hormigón comprimiendo y el acero traccionando.
En caso contrario, las viguetas pueden romperse, o, lo que es más peligroso, pueden fisurarse sin que se pueda constatar visualmente.
Figura 1: Posiciones correctas:
Figura 2: Posiciones Incorrectas:
DESCRIPCIÓN Y PUESTA EN OBRA DE PILARES PREFABRICADOS “ EEPSA ”
Descripción del sistema
Consiste en un pilar de varios tramos unidos axialmente por armadura, y con el hormigón interrumpido a la altura de los forjados para su correcto enlace con los mismos, y que permite su rápida y sencilla colocación en obra con la ayuda de una grúa y sin necesidad de encofrar, desencofrar y hormigonar, de tal forma que inmediatamente después de su colocación puede soportar las cargas propias de la fase de ejecución de la estructura.
Ventajas respecto al pilar tradicional:
La ejecución de obras mediante nuestros pilares presenta las siguientes ventajas respecto a los montajes tradicionales:
Los pilares EEPSA, en sección constante, resuelven en una sola operación, la colocación y aplomado de los pilares de hasta 4 plantas.
Montaje en obra
Una vez el pilar está en posición vertical, se procederá a insertarlo, aplomarlo y rejuntarlo en su alojamiento.
Una vez colocado el pilar se rejuntará rellenando los espacios con un hormigón de alta resistencia, fraguado rápido y sin retracción.
RECEPCIÓN DE VIGUETAS PRETENSADAS EN OBRA
1 -Comprobación de cantidades y medidas:
Es muy importante, a la hora de elegir proveedor, decantarse por uno que sea ágil en el suministro. Esto permite realizar a pie de obra, una vez realizados los encofrados de jácenas, la medición exacta del forjado, tanto en cuanto a medidas como a cantidades. Si además, nuestro proveedor, como en el caso de EEPSA, tiene siempre todas las medidas en stock cortadas de cinco en cinco centímetros, podremos ajustar todas y cada una de las viguetas a las necesidades exactas de nuestra obra.
Es por eso que debemos comprobar dos cosas cuando nos llega un camión:
- Que las cantidades y medidas de las viguetas que nos trae el camión coincidan con las que hemos pedido.
- Que los tipos de viguetas que nos trae el camión coinciden con las del plano de montaje del propio proveedor. Este plano debe venir junto con las viguetas. En caso de que no sea así, aconsejamos retener el camión hasta que el proveedor facilite el plano de montaje y se pueda hacer esta comprobación, ya que un error en la tipología de la vigueta puede ocasionarnos gravísimos problemas estructurales en nuestra obra.
2 -Comprobación de ausencia de defectos:
Vamos a considerar dos tipos de defectos:
Los que vamos a calificar de leves son aquellos que, sin implicar un riesgo para la integridad de nuestra obra, sí que nos van a conllevar una mayor dificultad en el montaje. Es decisión nuestra si aceptamos esta mayor dificultad o bien requerimos al proveedor que nos sustituya el material.
Los graves son aquellos que impliquen un riesgo para la integridad de la obra, o bien, impidan el montaje del forjado. En este caso es totalmente necesario devolver el material al proveedor y que éste lo sustituya por otro en buen estado.
2.1.- Defectos Leves
El único problema que nos va a traer este defecto, es que no nos va a entrar la bovedilla y habrá que hacer un “invento” para simularla.
2.1.3.- Tiene rebabas
No tiene mayor importancia que la labor de quitarlas con un martillo, o a veces, incluso a mano o con la propia bovedilla al ponerla. Algún fabricante, como EEPSA, incluye en su fabricación un proceso de eliminación de rebabas para garantizar que este defecto no se produzca en sus viguetas.
Un detalle muy importante de este defecto, es que nos permite saber si el fabricante tensa como es debido sus armaduras.
Al desplazar los hilos, desequilibramos las secciones de acero con respecto a la del hormigón. Esto debe arquearnos la vigueta. Si una vigueta con los hilos desplazados no está arqueada, significa que los hilos no están tensados como debieran, y eso sí que es un defecto grave, ya que la vigueta no resistirá lo que dicen las fichas técnicas, y, si consigue resistir las solicitaciones de nuestra obra, lo hará con mucha más flecha de la prevista.
2.2.- Defectos Graves
Efectivamente, el llenar el forjado puede aliviar la situación pero durante la fase de ejecución habrá que apuntalar mucho más esas viguetas si no queremos que nuestro techo parezca un “toldo”. Lo más recomendable es la sustitución de las viguetas.
Un detalle muy importante de este defecto, es que nos permite saber si el fabricante tensa como es debido sus armaduras.
Al desplazar los hilos, desequilibramos las secciones de acero con respecto a la del hormigón. Esto debe arquearnos la vigueta. Si una vigueta con los hilos desplazados más de un milímetro no está considerablemente arqueada, significa que los hilos no están tensados como debieran, y eso es un defecto grave, ya que la vigueta no resistirá lo que dicen las fichas técnicas, y, si consigue resistir las solicitaciones de nuestra obra, lo hará con mucha más flecha de la prevista.
Esto provoca diferentes tensiones entre las partes superior, inferior y central de la vigueta. Por este motivo, pueden aparecer grietas en los puntos más débiles de las viguetas que son las uniones entre las alas y el alma. Estas grietas son muy graves ya que al producirse, provocan una desunión entre las tracciones de los hilos y el hormigón que debe soportarlas, por tanto inutiliza totalmente la vigueta, pudiendo llegar a partirse en dos.
Como mucho, se puede asimilar esa vigueta con el alambre escurrido, a una vigueta de tipo inferior que corresponda a los alambres que no están deslizados.
Este problema se produce por una falta de adherencia entre el alambre y el hormigón de la vigueta, cosa que puede ser debida a múltiples factores: las trefilas del alambre inadecuadas, el alambre engrasado o sucio, la granulometría del hormigón inadecuada, exceso de algún tipo de aditivo, o simplemente puede ser debido a que se ha destensado la vigueta antes de tiempo.
LAS APLICACIONES
Elementos Estructurales
Estructuras reticulares aporticadas:
a) Elementos de Cimentación
· Pilotes:
· Zapatas aisladas
· Riostras entre zapatas
b) Elementos Lineales
· Pilares
· Vigas
· Otros elementos lineales
- Pórticos mono o triarticulados
- Graderios
c) Elementos Planos
· Forjados de vigueta y bovedilla
· Forjados de losas alveolares
· Forjados de prelosas
· Forjados con paneles TT
Estructuras de paneles:
Se forman con elementos planos pared y forjado. Cada elemento constituye la pared completa de una habitación, interior o exterior, o el forjado correspondiente a un módulo de vivienda. En el caso de módulos excesivamente grandes (salón de la vivienda, aula de un colegio, etc.) las paredes y forjados pueden dividirse en varios elementos que sean fácilmente transportables.
Estructuras de módulos completos:
Consisten en la yuxtaposición de módulos prefabricados formados por las paredes, suelo o techo de cada espacio individual del edificio.
Elementos de Cubierta
1. Cubiertas con pendiente:
· Cubiertas con vigas peraltadas
· Cubiertas con vigas de sección constante
· Cubiertas en “diente de sierra”
· Correas
2. Cubiertas planas:
· Plana sobre forjado
· Plana sobre entramado de vigas y correas
3. Cubiertas especiales con elementos superficiales:
1 comentario:
La verdad que mucha, pero mucha información. Está buenísimo. Estoy buscando un alquiler de galpon y necesito saber si va a soportar todo el peso que voy a cargar. Sobre todo el suelo.
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