para estructuras obra 4: facultad de enfermer´ıa

UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA

FACULTAD DE INGENIERIA

INSTITUTO DE ESTRUCTURAS Y TRASPORTE

PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIONPARA ESTRUCTURAS

Obra 4: Facultad de Enfermerıa

Gerente de Proyecto:Ing. Michael Pepelescov

Jefa de Obra:Arq. Emilia Tomasini

Docentes:Ing. Michael Pepelescov

Grupo N°:03

Integrantes:Belile Cianciarulo, Juan Guillermo

Clavijo Ghierra, AndresColacce Silva, Agustın

Pignatta Gonzalez, AntonellaPlottier Dell’Acqua, Eugenio

8 de julio de 2020

Indice1. Introduccion 1

2. Descripcion general de la Obra 12.1. Ubicacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2. Organigrama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.3. Cliente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.4. Obra civil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.5. Indicadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3. Detalles y/o procedimientos constructivos analizados en la visita 53.1. Cartelerıa y seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.2. Vallado de replanteo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.3. Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3.3.1. Control de materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.4. Maquinaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.5. Ejecucion de obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.5.1. Pilotaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.5.2. Cabezales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103.5.3. Pilares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133.5.4. Vigas de fundacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.5.5. Muro pantalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.5.6. Losas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4. Conclusiones 17

Procedimientos de construccion para estructuras

1. IntroduccionEn el presente informe se expondran y ordenaran los conceptos e informacion presen-

tada en la clase previa a la visita de obra ademas de complementar con lo visto en vıdeosobtenidos en la visita a obra.

2. Descripcion general de la ObraEs una licitacion del tipo publica y el contrato es de llave en mano, con excepcion

de tabiquerıa de yeso, pintura y carpinterıa que se certificara por unitarios, es decir enfuncion de la cantidad realmente ejecutada. Se licito en distintas etapas, como estrategiapara reducir costos y tener mayor control. Es ası que se tienen 2 empresas constructoraspara las tareas a realizar. Una de ellas es STILER y la otra es Berkes. Realizan distintastareas pero bajo la misma direccion.

El nombre completo de la obra es “ Obra Facultad de Enfermerıa: Primera Fase(sector F)”. La misma aborda la ejecucion de 4 niveles: basamento, planta baja, piso 1y piso 2. Esto totaliza una superficie de aproximadamente 2.000 m2 denominada ObraBasica.

El monto de venta de la obra es $80.123.831 + I.V.A. basicos, hasta un maximo de10 % sobre el precio de las obras destinado a imprevistos.

Este proyecto tiene como fecha de adjudicacion agosto 2019 y fecha de contrato el 27de febrero de 2020. El plazo para su ejecucion es de 11 meses debiendo estar finalizadapara recepcion provisora parcial el dıa 03 de febrero de 2021.

Cabe destacar que el proyecto no implica construccion de cero en un terreno virgenempezando por movimiento de suelos y pilotaje, sino que estos ya estaban ejecutadoscon anterioridad, pero con danos en las esperas a causa del transito de excavadoras sobreorugas.

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2.1. UbicacionLa obra se ejecutara en un predio ubicado sobre la avenida Dr. Americo Ricaldoni,

esquina Dr. Manuel Quintela tal como muestra la Figura 1.

Figura 1: Imagen satelital del predio proyectado para la obra.

2.2. OrganigramaLas empresas encargadas de la ejecucion de la obra son STILER y Berkes. Estas

comparten la zona del obrador y trabajan en conjunto. Se puede apreciar parte del equipode trabajo de la empresa STILER en la Figura 2 donde se encuentra el Ing. MichaelPepelescov como el gerente de proyecto, la Arq. Emilia Tomasini como jefa de obra,mientras que el capataz general asignado para la obra es Carlos Bentancurt.

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Figura 2: Organigrama de la obra.

2.3. ClienteEl propietario de las obras es la Universidad de la Republica. Las mismas forman parte

del Plan de Obras de Mediano y Largo Plazo de la Udelar que propone la adecuacion dela planta fısica de la misma en todo el paıs.

2.4. Obra civilLa licitacion corresponde a la ejecucion de la Obra Basica, la cual se compone de los

siguientes elementos:

Estructura de hormigon armado completa.

Albanilerıa interior completa incluyendo pavimentacion y revestimientos.

Nucleo de distribucion y servicios.

Ascensor.

Escalera presurizada.

SSHH.

Sala de datos.

Planta libre en los niveles de losa nervada con tabiquerıa liviana.

Fachada en rustico con aberturas en aluminio.

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Cubiertas livianas y cielorraso.

Suministro y colocacion de herrerıa.

Previsiones para futuras instalaciones electricas.

Cabe agregar que en la planta libre se llevaran a cabo actividades tanto de Facultadde Enfermerıa como Escuela de Nutricion, Escuela de Parteras y Escuela Universitaria deTecnologıa Medica.

Las obras correspondientes a instalaciones electricas y de iluminacion, corrientesdebiles, entre otras, seran objeto de una proxima licitacion de Udelar.

Adicionalmente, se preve un crecimiento en altura de hasta 4 niveles mas a futuro.

Se presenta en la siguiente Figura 3 una representacion del edificio.

Figura 3: Alzado esquematico del edificio.

Finalmente, se proyectan etapas siguientes y subcontratos que contemplaran las si-guientes obras:

Sistema SPDA en anillo perimetral de la fundacion.

Drenes.

Contrapiso.

Encofrado de los casetonada.

Postensado.

Albanilerıa de muros rusticos.

Revestimientos.

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Tabiquerıa liviana.

Pintura.

2.5. Indicadores1.200 m3 de hormigon premoldeado.

151,71 kg/m3 de cuantıa promedio de acero estructural.

Resulta interesante destacar que se trata de una cuantıa importante de hierro parahormigon armado. Esto se da ya que se proyecto la futura ampliacion del edificio.

3. Detalles y/o procedimientos constructivos analizadosen la visita

3.1. Cartelerıa y seguridadSe puede observar por fuera de la obra cartelerıa con simbologıa normalizada que

indica, ademas de la empresa constructora a cargo, los equipos de proteccion individualexigidos y senales de advertencia que se podran encontrar dentro de la misma. De estamanera, se avisan de forma preventiva, los riesgos que se encuentran dentro de la obra.

Con respecto a la proteccion individual, se exige:

Casco.

Botas de trabajo.

Lentes protectores.

Orejeras.

Guantes.

Cinturon de seguridad o arnes.

Chaleco de alta visibilidad.

Las advertencias indicadas son:

“Detengase” - Referido al publico, no parte de la obra.

Alta tension.

Transporte de cargas en los dumper.

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Caıda de objetos.

Desniveles importantes.

Izado de elementos pesados.

3.2. Vallado de replanteoLa visita a obra se detiene para comentar el vallado de replanteo al rededor de la

zona de trabajo. Se resalta la exactitud y robusticidad del mismo, haciendo referenciasa controles sobre el plano altimetrico (referido a un cero) al cual se encuentra la carasuperior.

La precision del vallado es indispensable ya que se utilizara para replanteos funda-mentales de la obra, como por ejemplo, los ejes planimetricos de cabezales y pilares.

La cara superior del vallado esta referido a nivel de piso terminado interior.

3.3. MaterialesLa obra responde a la ejecucion mediante piezas de hormigon armado en sitio, ası co-

mo tambien de elementos premoldeados. En la visita se destaca la existencia de dos do-sificaciones. Las mismas responden a una resistencia a la compresion de 350 kg/cm2 enprobetas normalizadas con 28 dıas de edad. La principal diferencia entre ambas refiere altipo de agregado grueso incorporado a la mezcla. Determinadas piezas son llenadas conhormigon que contiene piedra partida habitual de tamano 20 a 30 mm mientras que larestante, que es implementada en piezas cuya densidad de armadura es mayor, se compo-ne por gravillın. Se limita el tamano maximo del agregado grueso en presencia de altascuantıas de acero en el hormigon fundamentalmente para evitar que se ”tranquen pie-dras grandescomprometiendo de esta manera el correcto y uniforme llenado de la pieza,y pudiendose hasta generar el efecto pared dejando armaduras expuestas al ambiente lue-go de retirado el encofrado. Atendiendo a lo anteriormente mencionado se solicita a laproveedora de hormigon un diseno granulometrico especıfico sin perder resistencia a larotura.Cualquiera de estas dosificaciones debe cumplir con los requisitos establecidos pa-ra poder elevar la mezcla de hormigon a zonas altas mediante bombeo.

En el caso de la armadura se puede apreciar la utilizacion de de barras de de diversosdiametros segun requiera la pieza. Las ataduras necesarias para la conformacion de lasarmaduras se realizan con alambre cocido.

Finalmente se incluyen todos los materiales correspondientes a trabajos de albanilerıa,etc.

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3.3.1. Control de materiales

La manera de determinar la calidad del producto terminado con el fin de establecer ydemostrar que cumple con los requerimientos establecidos por pliego es realizar ensayos.

En lo que refiere a ensayos a pie de obra, se encuentra el ensayo de cono de Abramsel cual permite conocer el asentamiento del hormigon en el momento que llega a obra.En el hormigonado mencionado en el video de la visita, el resultado obtenido fue de18cm de asentamiento. Se trata de un alto asentamiento y es razonable debido a las piezasfuertmente armadas, un bajo asentamiento en estos casos genera mayores posibilidadesde problemas de llenado, por ejemplo de que queden hoquedades visibles en la pieza almomento de desencofrado.

En el hormigonado descrito en la visita a obra, se aclara que el pliego pide por cadainstancia de llenado la extraccion de 9 muestras aleatorias, para ensayar 3 a los 7 dıas y6 a los 28. Estas ultimas deben tener una resistencia caracterıstica de 28MPa. Las mues-tras a los 7 dıas se sacan de manera de tener indicadores tempranamente de como vieneevolucionando la resistencia del hormigon. Estas, dependiendo del tipo de hormigon, esrazonable arrojen resultados del orden del 70 % al 80 % de los resultados a los 28 dıas. Eltipo de muestras extraıdas se trata de probetas normalizadas cilındricas. Las que se ensa-yan a los 7 dıas se curan en obra mientras que las que se ensayan a los 28 dıas se mandana Facultad de Ingenierıa para su curado.

3.4. MaquinariaEl equipamiento a destacar por su gran porte y capacidad es la grua torre auto estable

de 45m de altura. Su capacidad de izaje es de 2,5 ton hasta los 22,5m y de 1 ton hasta los50m.

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Figura 4: Grua torre.

Se puede apreciar en el video de la visita el uso de una retroexcavadora combinadaCase para el relleno con material granular en los cuadrantes comprendidos entre vigas defundacion. No solo es una maquina para movimiento de suelos sino que es una maquinade apoyo presente en casi todas las obras por su gran versatilidad y relativo bajo costo.

Figura 5: Retro combinada descargando tosca para relleno.

En el caso de equipos de menor tamano se emplea para la compactacion del suelo unaplancha vibratoria operada manualmente. Este equipo de compactacion por vibracion se

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utiliza para suelos granulares, como lo es la tosca que se observa en el video de la visita, olo puede ser la arena. Cabe destacar que en el caso de suelos finos cohesivos como arcillao limo es mas apropiado un vibroapisonador, comunmente denominado ”pata pata”.

3.5. Ejecucion de obraPrevio a la firma del contrato el consorcio desarrolla investigaciones pertinentes. Se

tratan de estudios previos en donde se analizan entre otras cosas riesgos y posibles inter-ferencias tanto actuales como antiguas.

3.5.1. Pilotaje

El pilotaje fue realizado en su totalidad en una etapa previa. Esto genero que loshierros en espera para los cabezales se desgastaran con el correr del tiempo. El estado enque se recibieron los pilotes se puede apreciar en la siguiente Figura 6.

Figura 6: Esperas para cabezal desgastadas.

Por lo tanto se procedio al desmoche de pilotes, y al proceso de limpieza de las espe-ras. Se realizo el descabezado del nivel superior del pilote quedando 5cm como mınimopor encima del nivel inferior de los cabezales o vigas. Las armaduras en espera, que seencontraban con un recubrimiento protector de pintura epoxi, fueron limpiadas mediantemetodos manuales (con la ayuda de amoladora). De todas maneras, este metodo no elimi-naba por completo la proteccion, ademas de requerir un tiempo excesivo. Fue necesariosubcontratar una empresa de arenado.

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Figura 7: Proceso de desarenado de pilotes.

Luego de realizadas las tareas sobre los pilotes se ejecutaron las excavaciones parafundaciones, pilares, cabezales, vigas de fundacion, riostras y muros de contencion segunlo establecido en memorias y planos. El movimiento de tierra implico la nivelacion delterreno para obtener los niveles indicados por proyecto, las excavaciones de los elementosde fundacion y la limpieza de la capa vegetal. La base de los contrapisos armados es-tructurales estara constituida por un material granular, balasto compactado, que tendra unespesor mayor a 40cm.

3.5.2. Cabezales

Los cabezales comienzan sobre las cabezas de los pilotes desmochados, el nivel supe-rior del pilote estara un mınimo de 5cm por arriba del nivel inferior de cabezales o vigas.Este se encarga de centrar los empujes para que sean centrados en el fuste del pilote dadoque los pilotes trabajan a carga centrada. Se debe prever la correcta construccion del pilo-te antes de su colocacion, durante y una vez terminada. Recien cuando se aprueban estastres etapas se habilita a continuar con la construccion del cabezal. Entre los pilotes y elcabezal se realiza un hormigon de limpieza de un espesor significativamente menor a laaltura del cabezal. En la Figura 8 se observa la armadura de un cabezal.

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Figura 8: Armadura de cabezal.

Las armaduras en todas sus formas, dimensiones y diametros son trabajadas en elbanco de hierro y una vez pronto son colocadas. Ya colocados los cabezales y vigas defundacion viene el encofrado de madera que fue previamente preparado en el banco decarpinterıa.

Figura 9: Doblado de hierros en banco.

Previo al llenado se realiza el montaje del encofrado, Figura 10. Este debe ser capazde aguantar el empuje lateral del hormigon. El hormigon no es un fluido Newtoniano por

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lo cual la distribucion de presiones no es exactamente triangular. Sı aumenta con la pro-fundidad al igual que la presion hidrostatica pero su aumento es menor y no es lineal,igualmente para analizar a grandes rasgos podemos considerarlo triangular y estaremosdel lado de la seguridad. Para aguantar estos esfuerzos se colocan costillas y costillones,estos elementos de rigidizacion, evitan que la masa de hormigon separe el encofrado dela armadura, manteniendo el paralelismo de las caras.

Figura 10: Encofrado de cabezal.

Se pudo observar el llenado de un cabezal de hormigon de 150m de altura. Comoprimera instancia se obtienen los moldes para las probetas de hormigon a ser ensayadasen laboratorio. Tambien se realiza el ensayo del cono, fundamental para la ejecucion deelementos de hormigon. Luego se vierte el hormigon dentro del encofrado previamen-te ejecutado, mediante bombeo. En la Figura 11 se pueden observar los operarios quemanejan la manguera mientras se realizan las operaciones de compactado del hormigon,mediante vibrado del mismo. Asimismo se puede observar como el encofrado resiste tantola presion del hormigon, como el peso de los operarios que realizan las tareas.

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Figura 11: Hormigonado de cabezal.

3.5.3. Pilares

Los pilares se apoyan sobre cabezales de un pilote. Ademas estos son arriostradosmediante vigas de fundacion para salvar excentricidades accidentales durante su ejecuciono replanteo. Estas son de 5cm segun la norma UNIT pudiendo variar dependiendo de lanorma considerada. Los hierros para los pilares quedan embebidos en el cabezal, cuandoestos son hormigonados. En la Figura 11 se pueden apreciar los hierros que quedan enespera para la proxima etapa de hormigonado.

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Figura 12: Armadura de pilar en espera con estructuras provisorias para dar soporte.

Al contar pilares de cuantıas apreciables estos hierros deben ser soportados por es-tructuras provisorias durante el lapso entre hormigonados. El peso propio del hierro bajola accion del viento puede generar perjuicios en los elementos construidos. La cuantıa enestos elementos es importante ya que se proyecto la futura ampliacion del edificio. Tantolos hierros longitudinales como los estribos de forma helicoidal se pueden apreciar en laFigura 13.

Figura 13: Armadura longitudinal y estribado helicoidal para pilares.

Durante la visita, se pudo observar, para el caso de los pilares de seccion circular, suubicacion en su posicion definitiva replanteados por topografo. La armadura longitudi-nal al eje del pilar comienza en la cara inferior del cabezal, por lo que se aprovecha suencofrado en este tramo. En los primeros 40cm de pilar sobre el cabezal se encofra con

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facetado de madera, mientras que en el resto se utilizan chapas metalicas para encofrar elfuste del pilar. Todo esto hace que se pueda hormigonar 12m de continuo sin juntas frıas,teniendo que verter el hormigon desde una altura razonable mediante tuberıas. En etapade proyecto se prohibio la formacion de juntas frıas, por lo que, de esta manera se lografacilitar la operativa de esta tarea, con la utilizacion de encofrados de chapa metalica.

3.5.4. Vigas de fundacion

A la fecha de la visita las vigas de fundacion como los cabezales ya habıan sido des-encofrados, encontrandose las caras superiores de estos elementos estructurales al mismonivel.

En las vigas de fundacion como se puede observar en la Figura 14, se dispone unaarmadura superior, una inferior y una intermedia o tambien llamada armadura de piel,cuyo diametro es inferior respecto a las otras dos. En los extremos, barras inferiores y enlos estribos se colocan separadores con una separacion predeterminada entre ellos.

Figura 14: Armadura de la viga de fundacion.

En estos elementos se aprecia la presencia de bigotes en espera de el contrapiso ar-mado de 12cm de espesor.

3.5.5. Muro pantalla

Se visualiza en la visita a obra la proyeccion de un muro pantalla, con su correspon-diente armadura replanteada a la fecha de la visita.

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El mismo sera colado con hormigon y oficiara como empotramiento. El empalme quesobresale 1.20m por encima del cabezal tambien se extiende en todo el alto de este ultimo1.50m. Se presenta en la Figura 15 el avance del elemento estructural mencionado.

Figura 15: Muro pantalla.

3.5.6. Losas

Las losas, de 50 cm de espesor en total, tienen la particularidad de ser realizadas conel sistema postensado de losas casetonadas o nervada. Esta exigencia del pliego permitela eliminacion de juntas de dilatacion, al introducir cables de postensado, que van en todala longitud de la losa (hasta 31 m de largo). El edificio se “zuncha” y a pesar de la granlongitud presentada en la estructura no es necesario ejecutar juntas de dilatacion.

Las vainas de postensado son metalicas, corrugadas y tienen un trazado horizontal, adiferencia de los casos mas comunes donde los cables tienen un trazado parabolico dentrode la pieza. Son en total 21 vainas que alojan los cables de acero. Estos seran tensados conuna fuerza de entre 14 y 22 toneladas por medio del sistema general de cunas y barriletes,introduciendo un anclaje pasivo y un activo. Luego las vainas son inyectadas con lechadade cemento para lograr la adherencia entre las armaduras activas y el hormigon.

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El llenado de la losa nervada sera realizado en una sola etapa. Por un lado se evitanlas juntas frıas, pero trae aparejado otras dificultades a la hora de su ejecucion. Al seruna losa nervada se deben dejar previstos en el molde los futuros huecos en la losa. Si serealizan con espuma estos deben estar fijados correctamente, de forma que se impida ellibre movimiento al verter el material. El procedimiento requiere de un dıa entero para suejecucion llenando 1150 m2 de superficie.

El hormigon para estas piezas ser reforzado con fibras, para un mejor control de fisu-racion, y se debe prestar atencion en la terminacion de las piezas ya que se proyecta quesean piezas vistas.

4. ConclusionesLos elementos a ejecutar en la obra de la futura facultad de enfermerıa son en general

de hormigon armado, observandose todas las tareas y practicas necesarias para su correctaejecucion. Desde los controles necesario para el hormigon al pie de mixer y la recolec-cion de probetas para ser ensayadas, hasta el vertido del mismo en moldes de encofrados,mediante bombeo. El proceso de replanteo de los elementos y colocacion de la armadura,dejando las esperas embebidas donde corresponde, y la colocacion de encofrados resis-tentes frente al vertido del hormigon y la circulacion de los operarios. Se puedo observarel procedimiento respectivo para los distintos elementos.

En cuanto al innovador procedimiento visto para las losas, se pude destacar la eli-minacion tanto de juntas de dilatacion como de juntas frıas, logrando un elemento dehormigon visto, que sera eficiente ya que se reduce su peso al contar con nervios. Todoesto trae retos importantes a la hora de su ejecucion.

Por ultimo, se destaca la capacidad de adaptar los procedimientos constructivos a losrequerimientos establecidos en el protocolo sanitario dispuesto por las autoridades.

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