FACTIBILIDAD TECNICO- ECONOMICA DE LA CONSTRUCCION DE VIVIENDAS SOCIALES CON EL METODO TILT-UP MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE: INGENIERO CONSTRUCTOR A L U M N O : CRISTIAN ARANCIBIA C. / P R O F E S O R G U I A: SR. ALBERTO MOYA A.
C O N T E N I D O S D E L A E X P O S I C I Ó N I N D I C E / Antecedentes Generales Planteamiento del problema Objetivos de la Investigación Alcances y Limitaciones del estudio / Metodología para el Desarrollo de la Exposición Etapa de Exploración Etapa de Aplicación Marco Teórico; Método Constructivo Tilt-Up Desarrollo Proyecto Vivienda Social, ejecutado bajo Tilt-Up Etapa de ComparaciónComparación de esta innovación con la albañilería armada / Conclusiones
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Factores Cuantitativos frente a Factores Cualitativos. Baja calidad en los sistemas constructivos. Soluciones tienen un carácter estandarizado.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN / Objetivo General Evaluar el método Tilt-Up desde un punto de vista técnico- económico / Objetivos Particulares Establecer condiciones constructivas. Determinar ventajas y desventajas. Desarrollar un proyecto de Vivienda Social utilizando el método constructivo Tilt-Up.
ALCANCES Y LIMITACIONES DEL ESTUDIO La aplicación de Tilt-Up sera realizada sobre un proyecto ya ejecutado en base a albañileria armada. Este proyecto en particular solo considera las faenas propias de Tilt-Up.
MARCO TEORICO
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP MARCO TEORICO Aplicaciones Que es Tilt-Up? Proceso Constructivo Distribución en losa de piso Fabricación de paneles Izaje Cuándo utilizarlo? Apuntalamiento Uniones
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP QUE ES TILT-UP? PANELES DE GRAN TAMAÑO CERCA DE POSICIÓN DEFINITIVA MENOR CANTIDAD DE MOVIMIENTOS
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP ALGO DE HISTORIA Inicio del método en la primera década de 1900, ideado por el norteamericano Robert Aiken.
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP DESARROLLO DEL METODO Edificaciones: 250.000 m2 Construidos: 560.000.000 Paneles montados: 14.000.000 Tamaño promedio de las edificaciones: 1.000 a 6.000 (m2) Edificio de menor superficie: 36 (m2) Edificio de mayor superficie: 158.000 (m2) Panel más pesado: 128 (toneladas) Panel más alto: 28 (m) Espesores típicos: 10 a 25 (cm) Distribución según tipo de edificación: Industrias, bodegas (60%) Centros Comerciales (20%) Situacion en Estados Unidos, año 2003. (Fuente: Tilt-Up Concrete Asssociation) Oficinas (10%) Otros (10%)
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP APLICACIONES EN CHILE Proyecto Año Superficie(m2) Ancho(m) Alto(m) Peso (ton) Centro Distribución 1995 9400 2,3 9,75 20 Puerto Vespucio III Bodegas y oficinas 1996 2400 6,57 2,2 12 Luchetti. Centro Distribución 1996 10400 2,3 9,75 20 Puerto Vespucio IV Probel 1996 3100 3,8 10,1 15 Flexcenter 1997 16100 4,09 11 22 Cargo Park 1997 13850 5,84 12,2 27 Home Depot 1999 10700 10,25 13,43 25 Bodegas y oficinas 1999 3800 7,52 2,45 20 SMC Chile. Edificaciones realizadas en Chile, período 1995-1999. (Fuente: Empresa Constructora Precon S.A.)
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP DISTRIBUCION EN LOSA DE PISO
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP FABRICACION DE PANELES
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP FABRICACION DE PANELES
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP IZAJE
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP IZAJE
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP APUNTALAMIENTO
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP UNIONES
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP UNIONES
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP CUANDO USAR TILT-UP? Altura de muros 4m < H < 15 17 m Factibilidad de panelizacion de acuerdo a disponibilidad de grúas Elementos salientes hacia un solo lado Tener superficie adecuada para fabricar paneles No se justifica : En superficies de edificaciones muy chicas En edificaciones en que exista gran cantidad de fundaciones interiores
Desarrollo Proyecto Vivienda Social, Desarrollo Proyecto Vivienda Social, ejecutado bajo Tilt-Up
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP DESCRIPCION PROYECTO Consta de 128 viviendas de dos pisos. Viviendas de 49.56 m 2, cuya estructura se basa en muros y losas prefabricados en obra, de hormigón armado. Planta de Arquitectura 1 er piso. Planta de Arquitectura 2 do piso.
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP PANELIZACION DE ESTRUCTURA Se considera: Uniones de tope. Paneles del ancho o largo total del eje. Paneles que abarquen los dos pisos de la vivienda.
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP CALCULO Y DISEÑO DE PANELES Calculo estructural 551R-92: Tilt-Up Concrete Structures (Reapproved 2003) ESPESOR HORMIGON (h/e = 42) ACERO REFUERZO CONDICION DE USO DEFINITIVO Diseño 60 cm o más
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP TIPO DE PANELES Tipo de Panel Ancho (m) Alto (m) Espesor (cm) Peso (ton) Paneles perimetrales (e= 4,92/42) Panel 1 7,9 4,92 12 9,6 Panel 2 7,9 4,92 12 9,88 Panel 3 5,94 4,92 12 7,75 Panel 5 5,94 4,92 12 7,75 Panel divisorio Panel 4 5,94 4,92 12 8,77
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP DETALLE PANEL 1
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP TIPO DE LOSAS Ancho (m) Largo (m) Espesor (cm) Peso (ton) Losa 5,94 3,77 12 6,39
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP FABRICACION DE ELEMENTOS Tramo Calle La Huinca Pasajes
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP FABRICACION DE ELEMENTOS Orden de fabricación (panel sobre panel) Losas adicionales Pasajes y Calle "La Huinca" Panel 2 Losas pareo( ambas forman un panel) Panel 3 Panel 1 Panel 4 Panel 5
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP FABRICACION DE ELEMENTOS
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS PISTAS DE FABRICACION Etapas constructivas de calzadas 1º Etapa (Pista de fabricación) 2º Etapa (Bombeo, 2%) Base estabilizada, 18 (cm). Sellado de juntas. Pavimento de hormigón H30, 12 (cm). Riego de Liga. Aplicación de un Geotextil. Carpeta Asfaltica. - 5 (cm) en calle "La Huinca". - 4 (cm) Pasajes. Perfil calle "La Huinca" Carpeta asfaltica, 5 (cm) Imprimación Base estabilizada, 15 (cm) Sub-Base estabilizada, 15 (cm) Ancho calzadas. Calzada calle "La Huinca" Dos vías de 3,5 (m) Total: 7 (m) Calzada Pasajes Dos vías de 3 (m) Total: 6(m) Losas adicionales Ancho Largo (4,92 + 0,3) (m) (7,90 +0,3) (m) H15 Espesor 7(cm).
ANALISIS COMPARATIVO DE METODOS CONSTRUCTIVOS CALCULO TENSIONES EN PANELES SOFTWARE TILT- MAX ESFUERZO DE TENSIONES ADMISIBLES (0.41 x fc (Mpa))TENSIONES IMPUESTAS POR EL IZAJE
ANALISIS COMPARATIVO DE METODOS CONSTRUCTIVOS CALCULO TENSIONES EN PANELES Resistencia comprensión 28 días = 25 MPa Resistencia al momento del izaje (7 días)= 18 MPa.: Esfuerzo de tensiones admisibles 0.41 x 18 Mpa = 1.74 Mpa= 17.4 Kg/ cm2 Tensiones de Izaje Panel 1 214,21 KN/m2 2,185 Kg/cm2 Panel 2 192,86 KN/m2 1,967 Kg/cm2 Panel 3 202,48 KN/m2 2,065 Kg/cm2 Panel 4 207,15 KN/m2 2,113 Kg/cm2 Panel 5 202,48 KN/m2 2,065 Kg/cm2 17.4 Kg/ cm2
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP CONFIGURACION PUNTOS DE IZAJE PANELES W1(m) W2(m) W3(m) W4(m) W5(m) H1(m) H5(m) Carga por punto de izaje Panel 1 0,822 2,299 1,659 2,299 0,821 3,238 1,682 2,4 (ton) Panel 2 0,827 2,309 1,659 2,289 0,816 3,381 1,539 2,47 (ton) Panel 3 0,602 1,697 1,247 1,76 0,634 3,495 1,425 1,94 (ton) Panel 4 0,618 1,729 1,247 1,729 0,617 3,477 1,443 2,19 (ton) Panel 5 0,602 1,697 1,247 1,76 0,634 3,495 1,425 1,94 (ton)
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP PLANO DETALLE IZAJE PANELES
METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP IZAJE
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP CONFIGURACION PUNTOS DE IZAJE LOSAS Losa Tipo Xcg (m) Ycg (m) X1(m) X2(m) Y1(m) Y2(m) Carga por punto de izaje (ton) 1,808 2,922 0,904 1,808 1,461 3,018 1,6
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ELECCION DE LA GRUA P&H CN 128 de 25 toneladas. Panel más pesado: 9.88 (Ton). Distancia lateral de colocación: 5 (m). Radio (m) Largo de la pluma (360º) 8,8 12 14,6 17 19,5 21,3 3 25,4 21,7 20,2 3,6 21,4 19,8 18,3 4,5 18,5 16,5 16,2 15 14 6 11,7 11,7 11,7 11,7 11,7 10,7 7,6 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 9 7 7 7 7 7 11,6 5,7 5,7 5,7 12 Capacidad carga (t) 4,4 4,4 4,4 13 3,4 3,4 3,4 15 2,8 2,8 2,8 16 2,2 2,2 18 1,7 19 1,4 (Fuente: PESCE)
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP CONFIGURACION PUNTALES Puntal 1 Puntal 2 X (m) Y(m) X(m) Y(m) Panel 1 1 3,282 6,9 3,282 Panel 2 0,599 3,282 6,9 3,282 Panel 3 1 3,282 4,94 3,282 Panel 4 1 3,282 4,94 3,282 Panel 5 1 3,282 4,94 3,282
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS HORMIGON Hormigón premezclado Resistencia a compresión (28 días) 25 Mpa Tamaño max.del árido 20 mm Descenso de cono 10 Resistencia a compresión al momento del izaje ESPECIFICACIONES TECNICAS MOLDAJES 18 Mpa Moldajes perimetrales de madera (pino), de escuadria 2 x5. Cuñas cada 50 (cm) como máximo. PANEL 2 TERCIADO ESTRUCTURAL PANEL 1 2 X 5 "
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS TOLERANCIAS CONSTRUCTIVAS Alto y Largo. Hasta 3 m. + 0 a 10 mm. De 3 a 6 m. + 0 a 12 mm Sobre 6 m. + 0 a 15 mm. Desaplomo. Hasta 3 m. +- 10 mm. De 3 a 6 m. +- 15 mm. De 6 a 12 m. +- 20 mm. Espesor +- 5 mm. Refuerzo principal. Estribos y amarras. Cara exterior del panel 25 mm. Cara exterior e interior 20 mm. Cara interior del panel 20 mm. Bordes 40 mm. Borde del panel 50 mm. Fuente: Chapter 13, Tilt- Up Design Standard Guide (AS23.3 94)
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS (DESMOLDANTE) Super Tilt Bondbreaker W.B (Edoco by Burke). ESPECIFICACIONES TECNICAS (INSERTOS) T-41 Ground Release (Dayton/Richmond concrete accessories). Ground Release Lifting Hardware, perteneciente al mismo fabricante. T-41 Ground Release Largo del anclaje 3-3/4" 9,525 (cm) Carga de trabajo seguro 8000 (lb) 3,63 (ton) T-43 Ground Release Carga de trabajo seguro 15000 (lb) 6,8 (ton)
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS (PUNTALES) T14 Tilt-Up Pipe Brace, Tipo B2 (Dayton/Richmond concrete accessories). Insertos T-6-A Brace Anchor (Dayton/Richmond concrete accessories).
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS UNIONES ESTRUCTURALES Uniones soldadas, tipo filete, de una dimensión nominal de 5 mm. Las conexiones en sentido horizontal continuas. Se utilizaran placas ancladas de 9.5 mm de espesor. Separación de 13 mm entre paneles. ESPECIFICACIONES INSTALACIONES Instalaciones pre-embutidas.
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS UNIONES ESTRUCTURALES Unión entre Paneles
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS UNIONES ESTRUCTURALES Unión Panel - Losa
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS UNIONES ESTRUCTURALES Unión Panel - Fundación
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP ESPECIFICACIONES TECNICAS UNIONES ESTRUCTURALES Franja de Cierre
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP SECUENCIA CONSTRUCTIVA Fabricación primera capa de paneles. Fabricación segunda capa de paneles Fabricación tercera capa de paneles. Continua la fabricación. Fraguado del hormigón para obtener resistencia requerida Construcción de fundaciones Montaje de paneles Continua el montaje Uniones estructurales Continúan uniones estructurales Terminaciones Radier Montaje de losas Continua montaje de losas
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP SECUENCIA CONSTRUCTIVA
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP RENDIMIENTO FABRICACION Especialidad Rendimiento Unid. 4 Carpint.+ 4 Ayud. 8 panel/día 4 Enf.+ 4 Ayud. 8 panel/día 5 Concreteros 8 panel/día 4 Terminadores 8 panel/día RENDIMIENTO IZAJE Maquinaria Mínimo horas trabajadas Grúa camión 25 (t) 8 Especialidad Rendimiento Unid. 2 Aparejadores 15 panel/día 3 Acuñadores 15 panel/día Carpint. + Ay. 15 panel/día
DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP PLAZOS DE EJECUCION Este proyecto considera un plazo de ejecución de 128 días, según programación oficial, considerando desde el 15 de Diciembre del 2003 hasta el 17 de Junio del 2004. PRESUPUESTO Instalacion de fae nas 3.048,30 Obra Grue sa 29.858,97 Te rminacione s e Instalacione s Inte riore s 13.405,72 Obras Comple mentarias 7.624,73 Pavime ntacion 7.424,80 Alcantarillado Publico 2.966,44 Matrice s Agua Potable 1.119,83 Ele ctrificacion 1.201,92 Sane amie nto Canal Existe nte 350,97 TOTAL PRESUPUESTO U.F. 67.001,68 VALOR POR VIVIENDA U.F. 523,45 SUPERFICIE TOTAL VIVIENDA 46,56 TOTAL U.F./ m2 10,56
Análisis comparativo de métodos Análisis comparativo de métodos constructivos
ANALISIS COMPARATIVO DE METODOS CONSTRUCTIVOS CARACTERISTICAS DEL PROYECTO DE ALBAÑILERIA ARMADA PLAZOS DE EJECUCION Este proyecto fue ejecutado en 140 días, comenzando el 15 de Diciembre del 2003 y finalizando el 6 de Julio del 2004. PRESUPUESTO TOTAL PRESUPUESTO U.F. 66.859,12 VALOR POR VIVIENDA U.F. 522,34 SUPERFICIE TOTAL VIVIENDA 49,75 TOTAL U.F./ m2 10,49
ANÁLISIS COMPARATIVO DEL MÉTODO TILT-UP CON EL DE ALBAÑILERÍA ARMADA. ANALISIS COMPARATIVO DE METODOS CONSTRUCTIVOS ANÁLISIS DE COSTOS V alo r en U.F. 524 523,5 523 522,5 522 521,5 Presupuesto Comparativo por Vivienda Tilt-Up Proyectos Albañileria Armada V a lo r e n U.F. 400 200 0 Presupuesto Comparativo de Obra Gruesa por Vivienda Tilt-Up Proyectos Albañileria Armada
ANÁLISIS COMPARATIVO DEL MÉTODO TILT-UP CON EL DE ALBAÑILERÍA ARMADA. ANALISIS COMPARATIVO DE METODOS CONSTRUCTIVOS ANÁLISIS DE PLAZOS DE EJECUCION Comparación de tiempos de ejecución Comparación de tiempos de ejecución de obra gruesa Días 142 140 138 136 134 132 130 128 126 124 122 Proyecto Tilt-Up Proyecto Albañilería Proyectos de Edificación Días 70 60 50 40 30 20 10 0 Proyecto Tilt-Up Proyectos de Edificación Proyecto Albañilería
ANALISIS COMPARATIVO DE METODOS CONSTRUCTIVOS ANÁLISIS DE VENTAJAS Y DESVENTAJAS, TILT-UP VENTAJAS No se necesitan : moldajes. mano de obra especializada. Ciclo sencillo. No hay restricciones de forma. No se presentan los problemas comunes de los sistemas tradicionales Se logra una: Máxima densidad. Control de calidad al nivel de piso. DESVENTAJAS. Adaptabilidad Limitada. Gastos adicionales por importación. Desinformación.
Conclusiones
CONCLUSIONES CONCLUSIONES Se cumplieron los Objetivos Planteados Fue Posible desarrollar el Proyecto de Vivienda Social Importaciones como condicionante del estudio económico Se concluye la Factibilidad Tecnico Economica del proyeto. Proposiciones para futuras investigaciones: Se debe completar el ciclo de evaluación para los aspectos técnicos de este método en relación a los usados tradicionalmente. Formular un análisis estructural, acústico y térmico para este tipo de construcción. Ampliar el estudio para otros tipos de proyectos de edificación
FIN DE LA PRESENTACION