Presentación de estructuras

Planteamiento

Para la estabilidad y confinamiento de la vivienda se debe conformar una estructura en concreto reforzado que cumpla con la normatividad de la Norma Sismoresistente referida a casas de uno y dos pisos. Para los cimientos se debe considerar que a una profundidad de 0.80 m. se encuentra una capacidad portante apropiada no superior a 5 tonf/m2; la capa vegetal es de 20 cm. Se debe determinar las especificaciones de los elementos estructurales que la conforman en consideración a las cargas verticales y laterales (sismo). Aunque el diseño arquitectónico define la construcción de una sola planta, la proyección de ampliación quiere hacer fundaciones que soporten cargas futuras hasta un segundo piso en muros cargueros que soporten el peso de la losa de entrepiso en concreto y cubierta en teja de barro. El diseño de las estructuras debe tener en cuenta que la zonificación de amenaza sísmica es intermedia.

Se debe plantear un sistema de encofrado de montaje y desmontaje versatil, que de un buen acabado para dejar el concreto a la vista. Garantizar la correcta colocación del refuerzo según especificaciones técnicas así como elaborar las pruebas que confirmen la resistencia del concreto según requerimientos y verificar que la preparación en mezcladora y vaciado del mismo, sea hecha de manera óptima.

Información

En esta etapa se gestionan diferentes fuentes de información que den suficiente ilustración sobre las alternativas de solución que puedan ser confrontadas en razón de las ventajas técnicas, económicas y funcionales, para la posterior toma de decisiones sobre el sistema a implementar.

Para la comprensión de la información relacionada, le sugerimos primero consultar el Diccionario Técnico en la página correspondiente al tema del documento Excel que adjuntamos a contibuación:

A continuación estudie con detenimiento el siguiente Documento Guía y responda el Cuestionario para evaluar su comprensión. Como técnica de estudio le sugerimos elaborar como evidencia de lectura un Mapa Conceptual sobre el cual encontrará ilustración en el Documento 1 de respaldo de la columna azul:

Los enlaces señalados complementan la información:

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0053-02/contenido/estructuras.htm
http://www.diaco.com.co/Barras_corrugadas.aspx

http://publiespe.espe.edu.ec/academicas/hormigon/hormigon09-a.htm

Considere que la visita física a una obra es la fuente de información más explícita en esta fase. Gestione por su propia cuenta una visita a una vivienda y guíese con las pautas del Análisis de Objetos del Documento 2 que respaldan la gestión del proyecto.

En el caso de variar el diseño con losa de entrepiso, considere los criterios de construcción que se definen en el siguiente documento:

El tutor es una fuente más que le puede ayudar a orientar este proceso documental. Comuníquese con él a través de su correo electrónico.
ltoro@sena.edu.co

Planeación

Para la construcción de la estructura es indispensable tener un conocimiento detallado del suelo donde se ha de fundar la obra y la identificación geográfica de la zona sismica.

Estudio de planos: El proceso de planeación se inicia con un estudio detallado de los planos constructivos. En este estudio se deben identificar los distintos tipos de fundaciones, sus especificaciones técnicas de resistencia, su magnitud y sus requerimientos en cuanto a espacio para trabajar, materiales, equipo y mano de obra.

Cantidades de obra: De acuerdo con los planos estructurales y las recomendaciones del estudio geotécnico se hará el cálculo de las cantidades de obra discriminando todas las etapas del proceso constructivo y los diferentes tipos de material a utilizar. Principalmente se debe tener en cuenta lo siguiente:

· Volumen de concreto.
· Volumen de excavación.
· Kilogramos de refuerzo.

Con estos datos se toman las decisiones que definen el procedimiento de trabajo, tanto para la excavación necesaria, como para la construcción de la fundación propiamente dicha. Dependiendo de la magnitud de los diferentes trabajos y de la disponibilidad y costos de la mano de obra y equipos, y teniendo en cuenta el programa de trabajo para el proyecto, se define cuales actividades se ejecutarán utilizando medios manuales o mecánicos, y las características de éstos.

Programación: Con las cantidades de obra calculadas se analiza el programa de trabajo general para el proyecto, con el fin de determinar la rata de suministro de materiales, el personal necesario para ejecutar la actividad en el tiempo programado, y la cantidad de herramienta y equipo correspondiente.

Cotizaciones: Se preparan las solicitudes de cotización definiendo las cantidades, características, marcas, plazos de entrega, responsabilidades acerca de la calidad del suministro y certificaciones si son necesarias. Para el caso de la mano de obra, normalmente subcontratada por unidad de medida de actividad realizada, se debe aclarar el alcance de las actividades incluidas en el precio ofrecido, las condiciones de seguridad social, seguridad industrial y salud ocupacional que regirán en la obra, las certificaciones de idoneidad del personal, y el aseguramiento de que se cumplirá completamente con la legislación laboral vigente.

Presupuesto: Conocidas las cotizaciones, se deben rehacer los análisis de precios unitarios contando con los precios ofrecidos, los consumos reales, los reajustes de precios si los hay, y las cantidades de obra recalculadas. El resultado de este estudio se compara con el presupuesto vigente para el proyecto.

Elabore un Análisis de Precios Unitarios en excel, de los items relacionados con esta actividad, con la guía del Document 3 de respaldo a la gestión del proyecto en la columna azul del blog. Calcule el valor parcial de dichas actividades con el factor calculado de las cantidades de obra.

Para implementar el Panomara de riesgo de esta actividad identifique los factores de riesgo con los siguientes documentos:

Decisión

En esta fase se toman decisiones sobre los siguientes aspectos:

Se determina las especificaciones técnicas de los elementos que conforman la estructura sismoresistente que cumplan con los requerimientos de la Norma Técnica NSR-98 que caracteriza las dimensiones y constitución de cada uno de ellos. Para este caso de vivienda de hasta dos pisos se siguen las determinaciones del capítulo E de la Norma. Estos criterios finalmente se evidencian con el diseño estructural que se expresan en los siguientes planos:

En relación a los recursos que exige dicha tecnología se determina el proveedor de materiales sobre el argumento de calidad, garantía y precio de las diferentes cotizaciones. Así mismo para la elección de la mano de obra que considera además el criterio de competencia profesional se debe decidir sobre las alternativas de mano de obra contratar en consideración a la experiencia profesional soportada en la hoja de vida para su verificación.

Sobre este respecto se pone a consideración estos enlaces para la consulta de proveedores y el perfil del profesional de la especialidad.

Ejecución

Verificar actividades previas: Levantamiento topográfico planimétrico y altimétrico con referencias fijas, con los cuales se definen cotas y alturas, así como la ubicación de la planta del lote con los retiros o separación del paramento de la edificación, respecto a los linderos del lote. Este levantamiento servirá de base para calcular los volúmenes del movimiento de tierra en el caso que se considere. El proyecto debe estar aprobado y haber pagado impuesto de construcción.

Seguridad industrial: Las precauciones que se deben tomar dependen del estado de avance de la obra, ya que las condiciones son diferentes si se trabaja en la localización o replanteo inicial, con el lote o terreno relativamente despejado, o en un estado avanzado de la obra con presencia de maquinaria pesada u obras en altura. Es obligatorio el uso de calzado de seguridad, que evite deslizamiento sobre el suelo, y que permita transitar por terrenos húmedos o anegados, el casco de seguridad para protección de la cabeza, no solo de golpes, sino también del asoleamiento excesivo. En presencia de líneas eléctricas en el sitio de trabajo, se debe poner especial atención al empleo de calzado aislante, y el uso de miras y herramientas de material no conductor. Disponibilidad de un botiquín y el equipo de primeros auxilios para la atención de los eventuales accidentes.

Manejo ambiental: Esta actividad no afecta directamente al medio ambiente. Sin embargo deben ser observados en su ejecución tanto la normatividad existente, así como el plan de manejo ambiental vigente para la obra. Se debe poner especial atención a respetar los retiros de las corrientes y masas de agua, y el cuidado y mantenimiento de los árboles y especies vegetales a conservar.

Replanteo:
El objeto de la localización o replanteo, es el de ubicar en el terreno la obra o parte de la obra que se ve a ejecutar. La ubicación está definida en los planos del proyecto, en los cuales deben aparecer las restricciones de separación de los límites del lote, construcciones existentes en el vecindario, o de las vías vehiculares circundantes, y la interrelación entre las diferentes partes de la obra. Tambien se establece un nivel de referencia con una cota arbitraria en metros en cifra entera, usualmente con el nivel del primer piso acabado del proyecto. Todos los niveles se darán referenciados a esta cota.

Movimiento de tierras: En toda edificación se hace inicialmente un movimiento de tierra con el fin de adecuar la forma del lote a la necesidad del proyecto.

Explanación y desmonte: Se hace de acuerdo con las alineaciones, pendientes, dimensiones y demás información contenida en los planos, reflejadas en el terreno mediante el replanteo definitivo. En los bordes de la excavación con talud, se parte de los chaflanes y se va chequeando la inclinación especificada a medida que se avanza con la excavación.

Replanteo de la edificación: Se parte de los puntos de referencia protegidos y verificados. Se ubica una base de partida fácil de localizar y que puede coincidir con la base del movimiento de tierras. Se alinean las fachadas con estacas colocadas en la prolongación de las alineaciones fuera de la obra, lo que permite reemplazarlas en caso de ser dañadas. La referencia gráfica sirve para extraer y trazar los ejes de replanteo con el fin de definir el contorno de la edificación y al mismo tiempo ésta sirve de base para el replanteo de la cimentación. El replanteo de la edificación, inicial, se plasma dejando hiladeros en sitios seguros que muestren todos los ejes principales de la obra. Si el terreno lo permite, los hiladeros se deben construir a la misma altura, o al menos los que definen un mismo eje, de tal manera que el hilo que se tienda entre ellos muestre un eje a nivel.

Excavación: Se marcan en el terreno, previamente nivelado y aseado, las líneas de excavación en planta o chaflanes, utilizando estacas. Si la excavación requiere un talud para garantizar su estabilidad, se calcularán los retiros según la profundidad esperada para llegar al estrato portante. Cuando la profundidad es de gran magnitud, puede ser necesario dejar terrazas cada cierto intervalo para mejorar las condiciones de estabilidad. Se recomienda la asesoría de un especialista en suelos para estudiar las condiciones previsibles de estabilidad en la excavación.

Replanteo de las fundaciones: Tomando como base una alineación del edificio se establecen alineaciones correspondientes a los ejes de los pozos de cimentación. Se fijan las dimensiones de los pozos utilizando hiladeros. Se traza sobre el terreno el perímetro del pozo. Simultáneamente se retiran los hilos para que no molesten en la ejecución de los trabajos. Los hiladeros o los puntos básicos de cada eje no deben retirarse para poder comprobar si las obras de excavación se han realizado de acuerdo al replanteo.

Construcción de la fundación: Se revisa que todos los ejes de localización de las estructuras de cimentación estén bien definidos de acuerdo con las plantas arquitectónicas, para proceder a la instalación del refuerzo, previa verificación de los niveles. El refuerzo se debe colocar tal como figura en el diseño estructural teniendo especial cuidado con los recubrimientos, longitudes de traslapo, ganchos, etc. En general los detalles para la figuración y colocación del acero de refuerzo están definidos en el capítulo C.7 de la NSR-98. debe tenerse en cuenta que la norma NSR-98 exige que el recubrimiento mínimo del refuerzo en las fundaciones es de 50 mm, aumentándolo a 75 mm cuando se trata de ambientes húmedos.

Para la mampostería estructural se debe tener especial cuidado con las dobelas verificando antes del vaciado que de acuerdo con la modulación del bloque o ladrillo éstas queden centradas en las celdas y una vez terminado el vaciado se debe revisar inmediatamente para corregir el desplazamiento de éstas por efecto del vibrado.

· Colocación de elementos embebidos en las columnas como tuberías, anclajes, etc.
· Limpieza, engrase o humedecimiento de formaleta.
· Colocación y asegurado de formaletas.
· Plomos o verticalidad de columnas o inclinaciones exigidas antes y durante la operación del vaciado.
· Demarcación del límite de vaciado y juntas.
· Curado del concreto durante 7 días.
· Elaboración de cilindros para control de resistencias del concreto.
· Verificar la estabilidad de los encofrados durante el vaciado.
· Evitar en lo posible la formación de juntas frías en el concreto.
· Evitar la segregación de los elementos constituyentes del concreto durante el transporte y vaciado.
· No se deben someter a carga las estructuras vaciadas por lo menos durante los primeros 7 días.

Como evidencia de esta fase utiliza el formato del Documento 6, respaldo a la gestión del proyecto en la columna azul del blog, y elabora una Hoja de proceso de las actividades de estructuras.

Control y Evaluación

Control de Calidad
En el caso de que no se cumpla con alguna de las condiciones de aceptabilidad, debe procederse inmediatamente a ejecutar la reparación necesaria, previa elaboración de un informe describiendo el problema presentado, analizando sus causas y definiendo la corrección y reparación necesaria. Casi siempre la solución a un hormigón rechazado consiste en demoler el elemento estructural vaciado, y repetir el vaciado con un hormigón aceptable. Debe tenerse en cuenta que este es un procedimiento costoso en tiempo y en dinero. Es por esto que se debe ser muy exigente en los procedimientos que aseguren la calidad de la mezcla de hormigón. Estudie el siguiente manual y aplique al concreto de fundación la prueba de asentamiento y extraiga unas muestras de cilindro para fallar y probar su resistencia a la compresión.

Las soluciones correctivas se pueden ejecutar mientras se adelanta la construcción de la obra si el problema se detecta oportunamente.

Aplicación de instrumentos: Estos documento sirven para posterior verificación en caso de problemas futuros, y debe servir para avalar el pago de la actividad. En el caso de que la estructura muestre fallas después de hechas todas las inspecciones, debe procederse inmediatamente a ejecutar la reparación necesaria, previa elaboración de un informe describiendo el problema presentado, analizando sus causas y definiendo la corrección y reparación necesaria. Una vez corregidas las fallas, se debe repetir el proceso de verificación, hasta lograrse el recibo y aceptación definitivo.

Aplicar los siguientes instrumentos de Control en cada una de las fases del proyecto:

Evaluación

En las actividades de localización y replanteo, la revisión debe hacerse antes de ejecutar la actividad localizada, con el fin de poder corregir sin perder trabajo y materiales. En el caso de que no se cumpla con alguna de las condiciones de aceptabilidad, debe procederse inmediatamente a repetir la localización, o a ejecutar la reparación en caso de que se hubiere adelantado parte de la obra, previa elaboración de un informe describiendo el problema presentado, analizando sus causas y definiendo la corrección y reparación necesaria.

RECIBO DE LA EXCAVACIÓN: Debe verificarse que la localización tenga la precisión adecuada a la magnitud e importancia de la obra. Se revisarán las dimensiones en planta de la excavación, aceptándose desvíos de hasta el 1.0 % de cada dimensión. La profundidad de la excavación está determinada por el estrato portante definido en el Estudio de Suelos.
RECIBO DE LA FUNDACIÓN: Se debe tener en cuenta después del vaciado un nuevo chequeo de la localización de la fundación. Se revisarán las dimensiones de la fundación. Se debe verificar la resistencia y proceso de curado del concreto. La medida fundamental para determinar la aceptabilidad del concreto es la resistencia a la compresión a los 28 días de producido ( f’c ). Las otras pruebas se hacen para complementar el cumplimiento de sus características o para determinar ciertas propiedades especiales requeridas. El procedimiento para la evaluación de los resultados de los ensayos de resistencia del hormigón está definido en la Norma NTC 2275.