Structurapid Sistema Constructivo
19/11/2014 Taller Integrado de Tecnologías y Procesos Luis Contreras, Ignacio Rojas, Miguel Angel Zenteno
Structurapid
Índice Introducción ........................................................................................................................................ 3 Características ..................................................................................................................................... 4 Elementos Principales ......................................................................................................................... 6 Pilares .............................................................................................................................................. 6 Vigas ................................................................................................................................................ 6 Los forjados ..................................................................................................................................... 6 Proceso Constructivo .......................................................................................................................... 7 Flujograma........................................................................................................................................... 9 Ventajas y desventajas del sistema ................................................................................................... 10 Conclusión ......................................................................................................................................... 11 Bibliografía ........................................................................................................................................ 12
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 2
Structurapid
Introducción Este en un sistema de origen italiano ideado alrededor de 1930 por el Sr. Gaburri al que la oficina del arquitecto Oreste Depetris le adquirió el “knowhow” para adoptar estructural y arquitectónicamente para Chile. El método Structurapid es un sistema plano-lineal o esqueleto estructural basado en elementos prefabricados de hormigón armado, apto para ser aplicado en la construcción de edificios en altura, viviendas, escuelas, industrias, hospitales, etc., el que se ha empleado con bastante éxito en nuestro país, especialmente, en la ciudad de Antofagasta. Este procedimiento se basa en la prefabricación de una estructura de hormigón armado que pueda adaptarse a todas las construcciones. Los elementos constitutivos de esta estructura se hacen en fábrica y son transportados a la obra o al lugar de montaje. El sistema combina elementos prefabricados de hormigón armado simple y hormigón pretensado (específicamente, las losas de entrepisos).
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 3
Structurapid
Características - Sus componentes son esbeltos, de gran capacidad de carga y reducido peso propio. - El sistema se compone básicamente de pilares (huecos o macizos), vigas y losetas (pretensadas). - Los pilares típicos tienen una sección cuadrada de 30 cm. de lado y un largo de 2,32 m., existiendo formas apropiadas para encuentros esquineros, encuentros en T, encuentros intermedios y encuentros en cruz
- Las vigas de hormigón armado tienen secciones en forma de T, de altura de 28 cm. y un ancho de 30 cm. Los largos fluctúan entre 4,00 y 5,50 m.
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 4
Structurapid
- Las losetas de hormigón pretensado tienen un ancho de 1,00 m., un espesor de 8 cm. y largos entre 4,00 y 5,50 m.
- El sistema se caracteriza por ofrecer una gran rapidez de montaje. - La estructura está calculada para edificios de 10 pisos en zonas sísmicas. - Presenta buena adaptabilidad con sistemas de cualquier tipo de paneles interiores y exteriores. - Es más económico, seguro y rápido que los métodos constructivos tradicionales de hormigón armado y las estructuras de acero. La Constructoa e Inmobiliaria PACIFICO LTDA. que tiene ubicación Santiago, Antofagasta y Copiapó, proporciona servicios constructivos Structurapid, y entrega la siguiente información del sistema: Car acterísti cas básicas del sistema:
- Esqueleto estructural abierto, aplicación de 2 a 5 pisos. - Retícula modulada (en planta) desde hasta 4.5 x 4.5 metros. - Peso de elementos: Pilares: 300 Kg. Vigas: 400-800 Kg. Losetas: 300-450 Kg.
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 5
Structurapid
Elementos Principales Pilares Los pilares se componen de una envoltura prefabricada resistente de hormigón vibrado que sirve de encofrado perdido, al que se incorpora la armadura y en el que el espesor de la pared está en función de la utilización de los pilares y de las necesidades de la envoltura. En la parte superior se presenta un dispositivo de unión que permite el mantenimiento y soporte de las vigas, así como la implementación del piso superior. Por último, el núcleo se hormigona después de la colocación de las vigas.
Vigas Tienen una estructura en forma de T para asegurar el máximo de rigidez. Las alas se suprimen en las extremidades, a fin de permitir la unión con los pilares por un sistema patentado. La colocación exacta sobre la cabeza del pilar se asegura por un saliente colocado en la cara inferior de la viga; este sistema ofrece seguridad para la estabilidad del conjunto durante operaciones de montaje. Las armaduras de tracción están incluidas en la viga prefabricada, así como en los estribos, barras plegadas, hierros para los momentos negativos, aceros de unión que aseguran el enlace entre forjado y viga. La ligereza de los elementos permite llevar a cabo el conjunto mediante material de elevación corriente. Los forjados Los forjados son de tipo multicelular, con una cara inferior terminada.
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 6
Structurapid
Proceso Constructivo Este procedimiento se basa en la prefabricación de una estructura de hormigón armado que pueda adaptarse a todas las construcciones. Los elementos constitutivos de esta estructura se hacen en fábrica y son transportados a la obra o al lugar de montaje. Un esquema que podría seguir la obra mediante el proceso structurapid sería:
Ejecución de cimentaciones tradicionales Las armaduras verticales (alma interior de los pilares prefabricados), deberán estar empotradas en los cimientos. Se nivela y aploma cada pilar, hormigonando posteriormente hasta 3/4 de su altura. Colocación de vigas por acoplamiento sobre las cabezas de los pilares. Verificación de la verticalidad de los elementos. Se hormigona el nudo del pilar y se coloca la armadura de continuidad entre los pilares. El montaje termina hormigonando las juntas de los forjados. Se procede a confeccionar la sobrelosa de hormigón gravillado tipo H20, H25, o H30, el que una vez endurecido producirá la rigidización estática del sistema. Se continua con la siguiente planta procediendo de igual manera que las anteriores
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 7
Structurapid
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 8
Structurapid
Flujograma
a) Las fundaciones deben quedar perfectamente niveladas. b) Las armaduras verticales (alma interior de los pilares prefabricados), deberán estar empotradas en los cimientos. c) Se traza en los cimientos la ubicación de los pilares. d) Previa selección de los elementos en los acopios, eliminando los defectuosos, son llevados a obra. e) Los pilares se elevan y colocan mediante grúa, introduciendo en su interior las armaduras. En edificios de mucha altura o en construcciones industriales los pilares son macizos, con sus elementos de sujeción incorporados. f) Se nivela y aploma cada pilar, hormigonando posteriormente hasta 3/4 de su altura. g) Después de un breve período de endurecimiento del hormigón de pilares, se montan las vigas en la parte superior de pilares, nivelándolas correctamente. h) Sobre las vigas se apoyan las losetas también niveladas, colocando una malla de acero sobre ellas y los refuerzos correspondientes a cada unión. i) Finalmente se procede a confeccionar la sobrelosa de hormigón gravillado tipo H20, H25, o H30, el que una vez endurecido producirá la rigidización estática del sistema.
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 9
Structurapid
Ventajas y desventajas del sistema Este sistema aporta grandes ventajas constructivas, dentro de las que destacan el menor tiempo de ejecución, por lo que la recuperación de la inversión empieza más rápido. También se aprovechan tiempos muertos de obra en producir los elementos. Por ejemplo, durante la excavación o preparación de la misma, se producen las zapatas, columnas, trabes, etc. La Reducción de personal de obra y el mayor control de calidad son aspectos que favorecen a este sistema, aunque la mano de obra debe ser especializada. Entre otros podemos destacar:
Mejores materiales a emplear: Concreto de f´c>300 kg/cm2, Aceros fy>16000 kg/cm2 Curado con vapor Mejores acabados de la obra (pueden quedar integrados). Uso repetitivo de moldes metálicos de buena calidad (a la larga es económico). Al usar elementos pretensados la relación claro/peralte puede ser entre 25 y 40 veces dependiendo de los elementos (por ejemplo, trabes, losas).
Entre los aspectos que podrían causar inconvenientes en este sistema, guardan relación con que al ser elementos pesados se requiere equipo para maniobras y maquinaria pesada, como grúas, tractor, camiones, etc., lo que involucra un mayor detalle en planos de construcción y montaje, una mayor planeación (estudio en tiempo y movimientos de maquinaria y transporte), se requiere espacio para maniobras en las obras. En los aspectos económicos se puede destacar que al tener un menor tiempo de ejecución, la inversión se hace en menos tiempo requiriendo una mayor inversión inicial, y la inversión en moldes metálicos es muy alta.
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 10
Structurapid
Conclusión En el contexto histórico en el que se desarrolla este sistema constructivo, resalta la crisis de petróleo y la consecuente bajada del sector de la construcción, structurapid es un sistema surgido de esta crisis. Sistemas ligeros y fácilmente adaptables como Siporex y Structurapid nos muestran como esta nueva cultura de prefabricación tiene grandes posibilidades. Es un sistema que funciona como un conjunto de componentes y sus niveles de producción son generalizados. Esta técnica se puede utilizar para desarrollar programas de vivienda unifamiliar y multifamiliar, así como para educación, salud y otros. Se le puede dar un uso adecuado en regiones urbanas y suburbanas dentro del país, siempre y cuando estas tengan clima tropical o templado.
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 11
Structurapid
Bibliografía
CATÁLOGO LATINOAMERICANO DE TÉCNICAS CONSTRUCTIVAS INDUSTRIALIZADAS PARA VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL, César Estuardo Castañeda Quiñónez, Universidad de San Carlos de Guatemala, 2005
Capitulo 1, Jorge Sebastián Cueva, Universidad de Cuenca, dspace.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/582/1/ta662.pdf
MÉTODOS Y TÉCNICAS DE INDUSTRIALIZACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN, René Iturra Molina, Antofagasta 2011 Estudio relativo a la construcción modular, José Luis Blanco, Universitat Politècnica de Catalunya
Taller Integrado de Tecnologías y Procesos
Página 12