“FACTIBILIDAD TECNICO- ECONOMICA DE LA CONSTRUCCION DE...

“FACTIBILIDAD TECNICO- ECONOMICA DE LA CONSTRUCCION DE VIVIENDAS SOCIALES

CON EL METODO TILT-UP”>

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.

MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE: INGENIERO CONSTRUCTOR>

>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

/

� Planteamiento del problema

� Objetivos de la Investigación

�Alcances y Limitaciones del estudio

/ Antecedentes Generales

/ Metodología para el Desarrollo de la Exposición

� Etapa de Exploración

� Etapa de Aplicación

� Etapa de Comparación

� Marco Teórico; Método Constructivo Tilt-Up

/ Conclusiones

� Desarrollo Proyecto Vivienda Social, ejecutado bajo Tilt-Up

�Comparación de esta innovación con la albañilería armada

>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 ejecutadoenbaseaalbañileriaarmada.enbaseaalbañileriaarmada.

�Este proyecto en particular solo considera las faenas propias de Tilt-Up.

MARCO TEORICOMARCO TEORICO

>METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP

MARCO TEORICO

¿ Que es Tilt-Up?

Aplicaciones

Proceso

Distribución en losa de piso

Fabricación de paneles¿ Que es Tilt-Up? Proceso

Constructivo paneles

Izaje

Apuntalamiento

Uniones

¿Cuándo utilizarlo?

>¿ QUE ES TILT-UP?

METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP

PANELES DE GRAN TAMAÑO CERCA DE POSICIÓN DEFINITIVA MENOR CANTIDAD DE MOVIMIENTOS

>ALGO DE HISTORIA

METODO CONSTRUCTIVO TILT-UP

�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 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%)

Oficinas (10%)

Otros (10%)Situacion en Estados Unidos , año 2003.

(Fuente: Tilt-Up Concrete Asssociation)

>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.

Edificaciones realizadas en Chile, período 1995-1999. (Fuente: Empresa Constructora Precon S.A.)

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 20SMC Chile.

>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�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

�Consta de 128 viviendas de dos pisos.

�Viviendas de 49.56 m2, cuya estructura se basa en muros y losas prefabricados en obra, dehormigón armado.

DESCRIPCION PROYECTO

�Planta de Arquitectura 1er piso. �Planta de Arquitectura 2do 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

•ESPESOR HORMIGON (h/e = 42)

•ACERO REFUERZOCONDICION DE USO DEFINITIVO

�Calculo estructural

551R-92: Tilt-Up Concrete Structures (Reapproved 2003)

� 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 9,6Panel 2 7,9 4,92 12 9,88Panel 3 5,94 4,92 12 7,75Panel 5 5,94 4,92 12 7,75

Panel divisorioPanel 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

Losas adicionales Pasajes y Calle "La Huinca"

Panel 2 Losas pareo( ambas forman un panel)Panel 3 Panel 1Panel 4 Panel 5

�Orden de fabricación (panel sobre panel)

>DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP

FABRICACION DE ELEMENTOS

>DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP

ESPECIFICACIONES TECNICAS PISTAS DE FABRICACION

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)

ImprimaciónBase estabilizada, 15 (cm)

Sub-Base estabilizada, 15 (cm)

�Etapas constructivas de calzadas

Calzada calle "La Huinca" Calzada PasajesDos vías de 3,5 (m) Dos vías de 3 (m)

Total: 7 (m) Total: 6(m)

�Ancho calzadas.

Ancho Largo(4,92 + 0,3) (m) (7,90 +0,3) (m)

�Losas adicionales

�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 IzajePanel 1 214,21 KN/m2 2,185 Kg/cm2Panel 2 192,86 KN/m2 1,967 Kg/cm2Panel 3 202,48 KN/m2 2,065 Kg/cm2Panel 4 207,15 KN/m2 2,113 Kg/cm2Panel 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

Xcg (m) Ycg (m) X1(m) X2(m) Y1(m) Y2(m) Carga por punto d e izaje (ton)

Losa Tipo

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 Radio (m)

8,8 12 14,6 17 19,5 21,33 25,4 21,7 20,2

3,6 21,4 19,8 18,34,5 18,5 16,5 16,2 15 146 11,7 11,7 11,7 11,7 11,7 10,7

7,6 8,9 8,9 8,9 8,9 8,99 7 7 7 7 7

11,6 5,7 5,7 5,712 4,4 4,4 4,413 3,4 3,4 3,415 2,8 2,8 2,816 2,2 2,218 1,719 1,4

Largo de la pluma (360º)

Capacidad carga (t)

(Fuente: PESCE)

>DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP

CONFIGURACION PUNTALES

Puntal 1 Puntal 2X (m) Y(m) X(m) Y(m)

Panel 1 1 3,282 6,9 3,282Panel 2 0,599 3,282 6,9 3,282Panel 3 1 3,282 4,94 3,282Panel 4 1 3,282 4,94 3,282Panel 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 MpaTamaño max.del árido 20 mm

Descenso de cono 10

Resistencia a compresión al momento del izaje 18 Mpa

ESPECIFICACIONES TECNICAS MOLDAJESESPECIFICACIONES TECNICAS MOLDAJES

�Moldajes perimetrales de madera (pino), de escuadria 2”x5”.

�Cuñas cada 50 (cm) como máximo.

TERCIADO ESTRUCTURAL

2 X 5 "

PANEL 2

PANEL 1

>DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP

ESPECIFICACIONES TECNICAS TOLERANCIAS CONSTRUCTIVAS

Alto y Largo. Desaplomo.Hasta 3 m. + 0 a –10 mm. Hasta 3 m. + - 10 mm.De 3 a 6 m. + 0 a –12 mm De 3 a 6 m. +- 15 mm.Sobre 6 m. + 0 a –15 mm. De 6 a 12 m. +- 20 mm.

Espesor +- 5 mm.

Fuente: Chapter 13, Tilt- Up Design Standard Guide (AS23.3 – 94)

Espesor +- 5 mm.

Refuerzo principal. Estribos y amarras.Cara exterior del panel 25 mm. Cara exterior e inte rior 20 mm.Cara interior del panel 20 mm. Bordes 40 mm.

Borde del panel 50 mm.

>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. �Ground Release Lifting Hardware, perteneciente al mismo fabricante.

T-41 Ground ReleaseLargo del anclaje 3-3/4" 9,525 (cm)

Carga de trabajo seguro 8000 (lb) 3,63 (ton)

T-43 Ground ReleaseCarga 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 5mm.

� Las conexiones en sentido horizontal continuas.

�Se utilizaran placas ancladas de 9.5 mm de espesor.

�Separaciónde13 mm entrepaneles.

ESPECIFICACIONES INSTALACIONES

�Instalaciones pre-embutidas.

�Separaciónde13 mm entrepaneles.

>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 resistenciaresistenciarequerida

Construcción defundaciones

Montaje de paneles

Continua el montaje

Uniones estructurales

Continúan uniones

estructurales

Montaje de losas

Continua montaje de losas

RadierTerminaciones

>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

Maquinaria Mínimo horas trabajadasGrúa camión 25 (t) 8

Especialidad Rendimiento Unid.2 Aparejadores 15 panel/día3 Acuñadores 15 panel/díaCarpint. + Ay. 15 panel/día

RENDIMIENTO IZAJE

>DESARROLLO PROYECTO VIVIENDA SOCIAL, EJECUTADO BAJO TILT-UP

PLAZOS DE EJECUCION

Este proyecto considera un plazo de ejecución de 128 días, según programaciónoficial, considerando desde el 15 de Diciembre del 2003 hasta el 17 de Junio del2004.

PRESUPUESTO

Instalacion de faenas 3.048,30Instalacion de faenas 3.048,30Obra Gruesa 29.858,97

Terminaciones e Instalaciones Interiores 13.405,72

Obras Complementarias 7.624,73

Pavimentacion 7.424,80

Alcantarillado Publico 2.966,44

Matrices Agua Potable 1.119,83

Electrificacion 1.201,92Saneamiento Canal Existente 350,97

TOTAL PRESUPUESTO U.F. 67.001,68VALOR POR VIVIENDA U.F. 523,45

SUPERFICIE TOTAL VIVIENDA 46,56TOTAL 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 Diciembredel 2003 y finalizando el 6 de Julio del 2004.

TOTAL PRESUPUESTO U.F. 66.859,12VALOR POR VIVIENDA U.F. 522,34SUPERFICIE TOTAL VIVIENDA 49,75TOTAL U.F./ m2 10,49

�PRESUPUESTO

>ANÁLISIS COMPARATIVO DEL MÉTODO TILT-UP CON EL DE ALBAÑILERÍA ARMADA.

ANÁLISIS DE COSTOS

ANALISIS COMPARATIVO DE METODOS CONSTRUCTIVOS

Presupuesto Comparativo por Vivienda

524

Presupuesto Comparativo de Obra Gruesa por Vivienda

Val

or e

n U

.F.

521,5522

522,5523

523,5524

Tilt-Up Albañileria Armada

Proyectos

Val

or e

n U

.F.

0

200

400

Tilt-Up Albañileria Armada

ProyectosV

alor

en

U.F

.

>ANÁLISIS COMPARATIVO DEL MÉTODO TILT-UP CON EL DE ALBAÑILERÍA ARMADA.

ANÁLISIS DE PLAZOS DE EJECUCION

140142

Comparación de tiempos de ejecución

70

Comparación de tiempos de ejecución de obra gruesa

ANALISIS COMPARATIVO DE METODOS CONSTRUCTIVOS

122124126128130132134136138140

Proyecto Tilt-Up Proyecto Albañilería

Día

s

Proyectos de Edificación

0

10

20

30

40

50

60

70

Proyecto Tilt-Up Proyecto Albañilería

Día

s

Proyectos de Edificación

>ANÁLISIS DE VENTAJAS Y DESVENTAJAS, TILT-UP

�VENTAJAS

� No senecesitan:

�DESVENTAJAS.

�Adaptabilidad Limitada.

ANALISIS COMPARATIVO DE METODOS CONSTRUCTIVOS

� No senecesitan:�moldajes.� mano de obra especializada.�Ciclo sencillo.�No hay restricciones de forma.�No se presentan los problemas comunes delos sistemas tradicionales�Se logra una:�Máxima densidad.�Control de calidad al nivel de piso.

�Adaptabilidad Limitada.�Gastos adicionales por importación.�Desinformación.

ConclusionesConclusiones

>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 PRESENTACIONFIN DE LA PRESENTACION