María Alejandra López G . COD 1101228Katerine Plazas Aldana. COD 1101246
H. Stiven Prieto Paladines. COD 1101248Viviana Urrego Niño. COD 1101260
MUROS EN CONCRETO, TILT –UP Y PANELES 3D
DEFINICIONES
El Instituto Americano del Concreto (ACI), define el sistema constructivo Tilt Up como una técnica de construcción con muros de concreto, los cuales son fundidos horizontamente en la obra,
cerca de su posición final, luego levantados por una grua, rotándolos alrededor de su borde inferior para
posteriormente izarlos y llevarlos a su posicion
El sistema Tilt Up es simplemente la técnica de
moldear los elementos de los muros del proyecto (los
paneles) en un piso alisado ( convenientemente el piso del
mismo proyecto) y después levantarlos por medio de una
grua al sitio final
HISTORIAEl sistema fue utilizado por
los romanos y por el imperio otomano
Sólo resultó viable en escalas industriales en la primera década del siglo XX, con la
aparición del concreto reforzado
Luego, con el desarrollo de la grúa hidráulica, el uso del
Tilt-up se extendió por todo Norteamérica a principios de
1940
FASES PRINCIPALES
Primera fase
Elaborar las paredes de cemento en
forma horizontal
Asegurándose que la dureza sea la
requerida
Segunda fase
Levantar las planchas con una grúa
Posicionarlas verticalmente en los
soportes de la estructura.
TILT UP RECORDS• Construcción mas extensa 151700 • Construcción mas extensa en varios niveles 162580• Mayor numero de de panel construidos en un edificio 50910• Mayor numero de paneles construidos en un edificio 1310
paneles• Paneles mas altos en Tilt Up 27.74 – 28.00 m• Paneles mas pesados 141 Tons• Panel mas grande 150,96
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN
Evaluación del sitio (plano y abierto)
Asegurarse de que existan buenas
condiciones del suelo.
CimentacionesLa eliminación de las columnas en el
perímetro de la obra simplifica las cimentaciones ya que no hay necesidad de ampliarlas para aquellas. Casi siempre son
zapatas corridas.
Construcción del pisoEste es muy importante ya que en la
mayor parte de los casos se lo utiliza para el moldeado de los paneles. Se busca
utilizar el piso al máximo posible y tratar de hacerlo de tal manera que tenga las
mínimas obstrucciones
Formación de los panelesUna vez que el piso del proyecto este terminado es
importante colocar en el algún químico para asegurarse de que el concreto del panel no se
adhiera al concreto del piso. Una vez hecho esto el siguiente paso es la formación de los paneles.
Habitualmente se emplea madera para formar el perímetro del panel
Racionalización de las instalaciones ( pre-planeación y mecanización)
Pueden resolver muchas dificultades en la formación del panel así como mejorar la calidad y significa un ahorro para los contratistas y los
dueños
Colocación del refuerzo estructuralEs mucho mas fácil que en proyectos
convencionales, ya que el refuerzo se coloca horizontalmente y sobre una superficie dura en vez de vertical y en escaleras. Es muy importante ya que
en la mayoría de los casos soporta las cargas estructurales del techo y de los pisos intermedios
Colocación de instalaciones
Mezclado y colocación del concreto
el proceso de mezclado se realiza en planta. En el momento de vaciado se debe distribuir
uniformemente y debe ser compactado utilizando un vibrador de aguja
Afinado dar acabado al elemento
FraguadoProceso donde se adquiere la resistencia
necesaria para soportar su propio peso. Una vez formados, es necesario esperar un tiempo
a fin de que el concreto tome la suficiente resistencia para poder levantarlos.
Levantamiento de los panelesEsta es la actividad mas critica, los paneles son
izados y colocados en su posición vertical utilizando torre grúa. Se debe disponer de los
ganchos de amarre de los elementos y el gancho de la grúa
Apuntalamiento temporal cuando es un perímetro no es muy grande y sin
apuntalamiento si es cerramientocontratistas experimentados pueden
levantar entre 20 y 40 paneles por día.
ConexionesSe permite transferir las fuerzas entre
elementos por medio de juntas con mortero, llaves de cortante, conectores mecánicos,
conexiones utilizando acero de refuerzo, o la combinación de estos medios
Terminación del proyectoUna vez que la cubierta este colocada, pueden removerse los soportes de los
paneles y proseguirse las terminaciones internas y externas
COMPARACION CON OTROS SISTEMASAspectos Caracteristicas
Economía De 15 a 20% se reducen los costos. Cuando existe la maquinaria adecuada y el personal calificado, el sistema Tilt-up resulta más económico que los métodos
tradicionalesVelocidad El tiempo de construcción se reduce hasta un 20%.
Conservación de energía
Los costos de calefacción y aire acondicionado se reducen
Libertad de diseño Se puede seleccionar un edificio tan simple o tan sofisticado como se desee
Durabilidad Se usan solamente los mejores materiales, extendiendo la vida útil del edificio. Las primeras edificaciones construidas con este método en 1940 no presentan signos
de deterioro y has soportado las remodelaciones de diseño con satisfacción
Seguridad Las paredes de concreto reforzado son a prueba de perforaciones y resistentes a fuertes vientos y granizos, entre otros
Mantenimiento reducido
Debido al diseño y selección de material de alta calidad, el mantenimiento se minimiza
Flexibilidad Permite construir paredes removibles y es una excelente alternativa para ampliar edificaciones existentes
Modificación Resulta fácil modificar una de estas estructuras ya que los paneles son de fácil remoción.
ventajasGrandes paneles disminuye trabajo en obra, altos niveles de rendimiento, disminución de desperdicios.
Paneles diseñados con grandes dimensiones, en función de la capacidad de carga de los equipos de izaje
Evitan problemas estructurales generados por as uniones elementos de superficies continuas
Edificaciones con grandes pre-fabricados tienen elementos de poco espesor
Aislantes y aligerantes incorporados a la mezcla de concreto responde a problemas de temperatura, condensación y peso excesivo
VENTAJAS
ventajasPermite versatilidad en los diseños arquitectónicos
Tolos los muros son estructurales características de resistencia sísmica en las dos direcciones.
Si hay planta de producción permite el adecuado control de calidad
El desperdicio que se obtiene con el sistema es poco adecuado manejo en la cantidad de insumos de acuerdo al proyecto
La tolerancia al fuego y la gran resistencia de este método lo hacen muy atractivo ya que el factor de riesgo de las aseguradoras es bajo.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Las dimensiones de los paneles están limitadas por la capacidad de carga de los equipos
Si hay planta de producción, se requiere mucha inversión y espacio suficiente.
Se necesita un nivel relativamente alto de demanda de unidades para garantizar la rentabilidad del proyecto
Algunas vees las juntas requieren un manejo especial y a veces son difíciles de ocultar o mejorar su apariencia
TILT UP EN COLOMBIA
La planta de Pastas Doria (Mosquera Cundinamarca)
Cuenta con una extensión cercana a los 5.000 metros cuadrados. Duró menos de 6 meses en construirse.
El proyecto de Colcafé 3.000 metros cuadrados, se encuentra
localizado en el municipio de La Tebaida, Quindío. El sistema Tilt-up
estuvo complementado con estructuras metálicas, que se
acoplaron fácilmente.
El más grande de todos es la planta de Compañía Nacional de Chocolates, en Rionegro Antioquia, que cuenta con aproximadamente 7.000 metros de
construcción. Se dejó la superficie más limpia de las planchas de concreto
mirando al interior de edificación, lo que facilita la limpieza y el
mantenimiento de la pintura.
PANELES 3D
CLASIFICACIÓN DEL SISTEMA
Tipo de
construcción
• Son fabricados en una línea de soldadura totalmente automática que ensambla los tres componentes: malla electrosoldada, aceros
espaciadores y el núcleo aislante (poliestireno), conformando un elemento tridimensional. Una vez son colocados en posición los paneles en la
obra se les aplica concreto por las dos caras.
Según el
alcance del
proyecto
• Este es un sistema constructivo que comprende la construcción de la estructura vertical, la
estructura horizontal, las fachadas, las cubiertas y la tabiquería. Se debe incorporar en obra la
cimentación de acuerdo con el tipo de suelo, las puertas, las ventanas, los acabados y las
instalaciones.
INTRODUCCIÓN AL SISTEMA
Aunque la idea de utilizar paneles para la construcción
surgió en los Estados Unidos a principios de los 60, en ese
momento eran fabricados con materiales costosos y no existía la tecnología para producirlos
en serie, de una forma económica y eficiente.
El panel 3D consiste en una armadura tridimensional de acero electrosoldado con un
núcleo aislante de poliestireno. El panel se coloca en posición y se le aplica concreto por ambos
lados. El siguiente dibujo muestra un esquema
conceptual del producto.
OBRAS CARACTERÍSTICAS DE
LOS PANELES 3D
Producción automática de paneles 3D con
líneas de soldadura de alta velocidad
Los espaciadores diagonales mantienen el núcleo de poliestireno en su lugar firmemente. No permiten el desplazamiento del núcleo durante la aplicación del concreto lo que garantiza el recubrimiento del refuerzo.
No hay refuerzos espaciadores salientes.
Los refuerzos se cortan en la superficie de la para
evitar el óxido y las heridas al manejar los
paneles.
El espesor uniforme de cada cara del concreto y el posicionamiento adecuado
de la malla de refuerzo, aseguran estructuras estáticamente seguras.
La estructura de acero
tridimensional provee gran rigidez.
Esta rigidez asegura: facilidad de instalación, de
manejo y precisión
ELEMENTOS DEL SISTEMA
Malla electrosoldada• Se encuentra a los dos lados
del panel y sus diámetros pueden variar entre 2 y 3
mm.
Núcleo de poliestireno• Actúa como elemento
aislante en el centro del panel y su espesor varía
entre 40 y 100 mm según el tipo de muro.
Espaciadores diagonales• Son de acero galvanizado y
su objetivo es mantener el núcleo en su posición. Su
número puede variar entre 50 y 200 und/ m^2 según el
muro.
Concreto • Tiene una resistencia de 175
kg/cm^2 y se caracteriza por tener agregados de hasta
8mm.
RECURSOS NECESARIOS
Mano de obra
• La mano de obra no es muy numerosa ni especializada. Por lo general son personas de la zona a las que se les ha dado un entrenamiento de 2 a 3 días. Con una cuadrilla de un oficial y dos ayudantes se pueden alcanzar rendimientos de por lo menos 60 m^2/día
Equipos
• El peso liviano de los paneles 3D evita la utilización de equipos costosos como grúas e implementos de izaje
Almacenamiento
• La estructura tridimensional del panel puede ser almacenada al aire libre o bien en galpones, pero es conveniente esto último, para evitar la alteración de la malla
EQUIPOS
Maquina de lanzado de mortero
Hopper gun
Amoladora
Cizalla
Pistola
Bichiroque
Escaleras plegables
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
ESQUEMA DEL PROCESOConstrucción de la cimentación y construcción del refuerzo de arranque.
Colocación de los paneles verticales de la pared.
Colocación de instalación y refuerzo de unión entre paneles.
Montaje de paneles con vanos para ventaneria.
Montaje de paneles de placa,cerramiento de la estructura.
Lanzado del concreto y acabados de la superficie.
BALANCE DEL SISTEMAINTEGRIDAD
-Agua: posibilidad de mantener los elementos estructurales íntegros ante la acción del agua es alta.-Sol: El concreto tiene un buen comportamiento frente a los rayos del sol
SEGURIDAD-Ante acciones directas del hombre: sistema constructivo muy poco vulnerable frente a este aspecto.-fuego: La resistencia al fuego depende principalmente del grosor de las capas de concreto y de la calidad de los agregados usados.
EVALUACIÓN TÉCNICA EVALUACIÓN
TECNICAA M B JUSTIFICACIÓN
Industrializado X Se producen a escala industrial y es repetitivo
Prefabricado X Los paneles 3D son prefabricadosNecesita formaleta X No necesita formaleta
Facilidad de tranporte
X Es una estructura muy liviana
Facilidad de almacenamiento
X No ocupa mucho espacio y se puede almacenar a la interperie
Construcción en altura
x Permite construir hasta 2 pisos en el mismo sistema
Cantidad de mano de obra
X Las laminas son muy livianas y pueden ser transportadas por una persona
Rendimiento en el montaje
X 1 oficial y 2 ayudantes pueden hacer m2/día.
MATERIALESMATERIALES
BASICOS
FACILIDAD PARA CONSEGUIRLOS EN
BOGOTÁ
ACEPTACION
SOCIO-ECONOMICA
GENERACION DE DESPERDICIOS
A M B A M B A M B
CONCRETO X X X
PANELES 3D X X X
REFUERZO X X X
CONCRETO: El concreto que se utiliza debe tener una resistencia de 175 kg/cm y se caracteriza por tener agregados de hasta 8mm.PANELES 3D: En la actualidad los paneles son importados de Venezuela, lo que implica un sobrecosto del 25% en el transporte.REFUERZO: En casi todos los casos se utiliza malla de refuerzo de las mismas especificaciones que la de los paneles 3D. Estas mallas son de fácil consecución n y los desperdicios que se manejan son casi nulos.
ESTRUCTUR
A
• El sistema 3D permite construir muros de carga y corte, placas de entrepiso y cubierta. La cimentación por lo general es una losa que se construye de forma convencional, sin hacer uso de los paneles.
CERRAMIENT
OS
• El sistema permite instalar ventanas y puertas con mucha facilidad, pero los vidrios, marcos y puertas son incorporados en obra.
Acabados e
instalaciones
.
• El sistema se limita a entregar una obra en concreto sin ningún tipo de acabado.
• Las instalaciones son colocadas en obra durante la construcción, antes de aplicar el concreto.
VENTAJAS Se adapta a las condiciones de mano de obra y materiales de la zona en la que se realice el proyecto.
Brinda una muy buena calidad de vida a sus ocupantes. Tiene un excelente aislamiento térmico y acústico.
Ofrece gran rapidez constructiva con ahorros de hasta 60% en tiempos de ejecución
Usa elementos prefabricados son producidos a escala industrial
Se adapta fácilmente a cualquier detalle de diseño y arquitectura.
Maneja una gran variedad de dimensiones: Las medidas convencionales de los paneles son de 1,20 m x 2,40 m
Se puede lograr una buena productividad en obra. Esto se debe a que las características del material y su fácil manejo hacen posible aumentar el rendimiento.
Los paneles 3D se pueden trasladar a sitios remotos y de difícil acceso, gracias a que su peso promedio es de 6 kg/m2
Se puede combinar fácilmente con otros sistemas constructivos sin mayores inconvenientes.
Cumple con las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente
DESVENTAJAS Los paneles 3D tienen que ser importados. Esto implica unos sobrecostos de alrededor del 25% en transporte.
A pesar de que el sistema no requiere de mano de obra especializada es necesario proporcionarle un entrenamiento previo, puesto que se trata de un sistema novedoso que muchos desconocen.
Si no se tiene el control y cuidado necesario se pueden generar desperdicios considerables en concreto.
Es un sistema muy rígido que dificulta realizar ampliaciones o algún tipo de modificación que no se tengan previstas
BIBLIOGRAFÍA • Construdata , Manejo eficiente del concreto – El sistema Tilt – up llego a Colombiahttp://www.construdata.com/BancoConocimiento/T/tilt_up/tilt_up.asp • Sistema prefabricado de grandes y medianos paneles http://www.slideshare.net/arquiman/07sistema-prefabricado-de-grandes-y-paneles • El sistema de construcción tilt – up http://www.slideshare.net/arquiman/08el-sistema-tiltup • Sistema 3D Estructural Vivienda de interés social: Inventario de sistemas
constructuvos . Universidad de los Andeshttp://micigc.uniandes.edu.co/Investigaciones%20y%20Desarrollo/documentos%20vis/3d-panel.pdf