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147

EDIFICIOS PARA

UNA

PlANTA INDUSTRIAL

Edullrdo

PINI'O •

RESUMEN

.'

Se describen los

_aspectos

_{arquitect6nicos.}

de diseno

estructural _y constructivo de una

_planta

indUstrial coa­

puesta de silos para el

a1aacenaje

de granos y aolino. En

1a construcci6n se

eap1e6 801daje

des1i�te para los silos y un

_moldaje

aodu1adO en el aolino _que

_peraiti6

_dejor

el

hormig6n

a 1a vista.

I

NTRODUCC

ION

La

_Compaiiia

Molinos y Fideos "Caroni" - _con sede _en la ciudad de

Quil-,

pue

- decidi6 levantar _una

segunda

fabrica en

_Nos,

a 20 km al sur de

Santiago.

Para ella cont6 con la colaboraci6n de los

Arquitectos

senores Luis Mitrovic _y Emilio Duhart _y de los

_Ingenleros

estructurales senores Cesar

Barros _y Raul Poblete.

EI _programa a desarrollar

comprendi6:

cuatro unidades de tolvas _fecep­

toras de granos; una bater!a de 16 silos de

almacenaje

con una

_capacidad

aproximada

de 1.000 m3 cada uno; un edificio de molino

(4.322

m� edifica­

dos);

una fabrica

(8.000 m2

edificados}j

urbanizacion _y otros

_{(paso bajo}

linea

_ferrea.

_{pavimentaci6n}

de cal�adas de circulacion

_interna,

_poblacion

para

.empleados

y

obreros. porteria,

areas

_verdes,

_etc.)

EI proyecto debia

contemplar

la

_posibilidad

de futuras

_ampliaciones

a

fin de satisfacer las demandas del mercado creciente

•

1118 R[VISTA DEL 10lEM vol 1. nO _{2. junlo} 1962

FIG. 1. _{Perspectiva general} del proyecto (fachada poniente).

Para la realizaci6n material de la

_primera

_etapa

_(tolvas,

8 silos _y

molino)

el

_propietario

_{solicit6 propuestas}

_privadas

_por suma alzada a un numero reducido de _empresas constructoras

_previamente

seleccionadas.

Despues

de un minucioso

estudio,

el contrato rue

_otorgado

a la

_Empresa

Ignacio

Hurtado

_Echenique

_por un valor cereano a los fO 500.000. Las obras se iniciaron a fines de 1960.

INFORMACIONES

GENERALES

Si los:

Cota de fundaci6n

Cota de _coronaei6n

Diametro interior de eada uno

Espesor

de

_pared

Volumen de

_hormig6n

- 5 _m

+ _{30 m}

7 m

0,

IS m

EDIFICIOS PARA UNA PLANTA INDUSTRIAL 149

Calidad del

_hormigon

Cantidad de acero

Calidad del acero

Moldaje

corriente

Moldaje cepillado

Moldaje

deslizante

225

_kg/cr

(Clue D)

174

t

Revirado 1.850

rn2

1.670

m2

En el fuste

de los silos

Molino:

Largo

Ancho

Cota de fundacion

Cota de coronaeion

NUmero de

_pisos

52 m

12,50

m

- 6

JJI + ₃₃ m

2 subterraneos

1

_{planta baja}

(5,50

m)

3

_pisos

de

5,50

m

3

pisos

de

_3,50

m 2.400

m3

160

_kg/cm2

(clase

B)

276 t A 37-24 H

840 m2

4.400 m2 11.120

m2

Volumen de

_hormigon

Calidad del

_hormigon

Cantidad de acero

Calidad del acero

Moldaje

corriente

Moldaje cepillado

.

Moldaje

en

planchas

Tolvas,

tunel _y

_pasarela:

Volumen de

_hormigon

Cantidad de acero

Calidad del acero

Moldaje

total

110 m3

�O

t A 31-24 H

1.500

1112

PROYECTO

ARQUITECTOIICO

A continuacion se indican los

propositos

_y caracteristic&a del _proyec­ to,

_segun

nos ha sido

_expresado

_por los

_arquitectos

de 1& obra.

El _proyecto del Edificio Molino se realizo tomando en _cuenta.

pri.or­

quina-150 REVISTA DEL IDIEM vol 1. no 2. junio 1

ria - entrelazado horizontalmente _en cada

PISO y en sentido vertical entre los diferentes niveles

-exigio

un sinnumero de

_pies

forzados

rigidos

_que hubo que respetar estrictamente.

El

problema particular

del _proyecto

consistio,

por 10 tanto, en

_alojar

un _proceso industrial de tal manera _que el edific.u mismo no fuera

_estorbo,

sino mas bien un _apoyo; en crear las condiciones ambientales mas favorables

para su desarrollo _y en

_traducir,

_por

_ultimo,

todos estos

_requisitos

plasticamente.

Otra caracteristica

_singular

del

_problema

fue la necesidad de conside­

rar una futura

_duplicacion

de la

capacidad productora

del molino. Ello

obligo

a crear las condiciones necesarias _para construir un edificio geme-10 - adosado

a la fachada oriente

-que formara una unidad funcional con el anterior.

Estructuralmente el edificio

_exigia

_que su fachada

poniente

fuese un

plano

indeformable a los movimientos sfsmico, l ong i tud i.ne les, 10 que traia como consecuencia la necesidad de colocar un muro de concreto armado con

perforaciones

reducidas para ventanas. Por otra _parte el

requerimiento

de

EDIFICIOS PARA UNA PLANTA INDUSTRIAL 151

FIG. 3. Fachada poniente del molino.

la mayor iluminacion

posible

para el

trabajo

y la creaci6n de un nueleo central mal iluminado una vez construida la

_segunda

_{etapa del}

molino,

desestimaban

_aquella

solucion.

EI

_proh

lema se obv io

_adoptando

un tratamiento estructural _para la fachada

_poniente

_que consistio en un

enrejado

de

hormigon

armado,

en

diagonal,

compuesto de

triangulos

indeformables. La soluci6n

elegida

co

_{nj ugaba}

1a inde formabi 1 idad con 1a _transparencia. Est� sistema estructural - uniforme

a 10

largo

de los tres

_pisos

de

maquln<ll'

-permite

dominar desde la carretera

_longitudinal

sur todo el com­

plf'jo

d�

_maquinarias

intf'rno. Este

hecho,

unido a la ubicaci6n de la nueva

Planta,

hacen del molino una

_propaganda

_{permanente para} la iftdustria.

ruc-152 _{REVISTA DEL IDIEM vol 1. nO 2. junio 1962}

tivo _y afiadieron - al _mlsmo

tiempo

- _{una textura}

que da

riqueza

y escala al volumen.

FIG. 4. Posorelo entre molino y silos.

PROYECTO

[STRUCTURAL

Es interesante anal izar la si tuaci6n _que se _presenta a menudo en los

conjuntos

de celdas de

_ensilaje

de _granos cuando estas celdas son cilindri­ cas. Para ello los

_ingenieros

calculistas de la obra tuvieron presentes las consideraciones _que

_siguen.

En una celda de

_silo,

el _peso del material contenido

_origina

un _empuJe sobre las

_paredes

_cuyo efecto se analiza

_{proyectandolo}

en sus _componentes

horizontal y vertical. En el caso de una celda de forma

cilindrica,

la com­

ponente horizontal solicita a la

_pared

con una

_presi6n

radial _que - _en cada

secci6n horizontal - tiene _un valor _{constante en} todo el _contorno. No obs­

EDIFICIOS PARA UNA PLANTA INDUSTRIAL 15'

excentricamente,

la

_presion

es variable _y la solicitaci6n debe estudiarse

como tal.

Es bien sabido que - si dicha celda est. aislada - esa

_presion

_radial

no

origina

momentos

flectores,

sino solo esfuerzos de tracci6n en cada

ani-110 considerado. Solamente cere. de su union can la tolva de fonda _aparecen

momentos de flexion

_originados

_por las limitaciones que ese fonda

_impone

a la libre defcrmac ien de los anillos.

Si

_hay

-por el contrario - dos ₀ mas celdas _{en contacta entre}

si,

se

producen

momentos flectores en la zona de union como consecuencia de la in­ teraccion mutua. Estos momentos varian

_segUn

las condiciones momentaneas de

carga de las diversas

celdas,

las que nunca se llenan 0 vacian simultanea­

mente.

Puesto _que la _eXlgencla de la·flexion

-conjuntamente

can la traccion

inevitable

-obliga

a aumentar en forma

significativa

las armaduras en las

paredes

de

_hormig6n

_armado,

no cabe duda que la celda aislada es mas econO­

mica _que la _que

_integra

un _grupo. Ademas es mas sencilla de

_ejecutar

_par medio de

_moldajes

deslizantes,

_{procedimiento}

que resulta

obligado

cuando

los silos son de altura

apreciable.

Cabe entonces _{preguntarse par}

_que

en muchos casas - _{como en} este de

la Planta de Nos

-se

prefiere

_agrupar las celdas en filas de dos a tree unidades de ancho _y dos 0 mas de

_largo,

si con ello se encarece notable­

mente su costa.

No es dificil darse cuenta _que otras razones entran en

_juego

_{y que} las consideraciones anteriores son excesivamente

_simplistas

como _para

obtener,

s610 de

elIas,

una conclusion valedera. Menos aun cuando se considera la

solicitaci6n

sismica,

especialmente importante

en silos de _gran altura. Entre

_aquellas

razones

adicionales,

_pueden

citarse las

_siguientes:

a)

EI

_agrupamiento

de celdas conduce a una solucion de fundacion en

_conjun­

to, solucion

_ventajosa

por la

seguridad

contra el volcamiento

_�riginado

por esfuerzos horizontales.

_Ademas,

el _mayor monolitismo de las fundaciones

ayuda

a tomar

_enmejor

forma las acciones

_irregulares

_que se _{generan durante} el sismo al existir celdas

_cargadas

_y vacias. Este ultimo fenomeno reviste

caracteres

_especiales

en el caso de terrenos de fundacion de consistencia

regular.

b)

EI mecanismo de recoleccion de

_{grano� (cinta}

_{transportadora) puede}

ser

uno s610 para 2 0 3 filas de celdas.

c)

Se

_aprovechan

las _{interceldas para}

_almacenaje

_(espacios

_que se forman

entre 3 0 4 celdas

_contiguas).

naturaI-lSIl REVISTA DEL IDIEM vol 1, nO 2,

Junio

1962

mente, cobra

_importancia

solo cuando este es caro 0 limitado.

e)

Menor

_superficie

exterior _expuesta a la

_intemperie

_{y, por} 10 tanto,

menores variaciones de temperatura del material contenido.

f)

Obtencion de una base

rigida.para

el

piso superior

de

operaci6n.

Solici­

taciones menores _y mas claras en la losa de tapa la cual - _{en caso} de sis­

mos - _no

queda

sujeta

a la funcion de

_repartir

esfuerzos totales entre

celdas

_cargadas

_y vacias. Esto ultimo sucede en el caso

_d�

celdas aisladas

pero unidas

superiormente

por la citada losa.

La

_importancia

relativa de estas consideraciones s6lo

_puede

avaluarse correctamente - _{como acontece}

con frecuencia en _{proyectos de}

_ingenieria

-estudiando dos soluciones diferentes _para el mismo caso: una con

_ce�das

aisladas _y la otra con celdas

agrupadas.

Para ello deberan determinarse los

costos de

construccian,

considerando

_iguales

solicitaciones _y coeficientes

de

_seguridad,

como tamhien

_incluyendo

el valor de los

equipos

mecarrico s,

toda vez _que su eficiencia _y funcionamiento sean

_{equivalentes.}

Es evidente

que las condiciones que determinan las

ventajas

0

_{desventajas pueden}

variar de un caso a _otro,

_dependiendo

de los volumenes a

almacenar,

de la altura

que se

adopte,

de la solucion de las bocas de

_descarga

_y de otros

_factores,

,

entre los _que cabe desta�ar

_{especialmente}

el

_tipo

de terreno de fundacion

que se

_dispone.

Sin

_pretender

_{pronunclarnos por} una solucian determinada hacemos ver la conveniencia de un estudio acucioso _que

_permita

apreciar

qu�

condiciones son de

_{capital importancia}

_y cuales son secundarias 0 sin influencia sensi­

ble en los costos de construcci6n.

En el caso de Ia

_{planta Carozzi, despues}

de examlnar las dos solucio­

nes, los calculistas decidieron la

disposici6n

en celdas

_agrupadas.

CONSTRUCC

ION

Si diferenciamos las obras de construcci6n en obras civiles

(puentes,

caminos,

puertos,

etc.)

y en obras de

edificaci6n, podemos

_{asegurar que}

estas,

en

_general,

no _presentan

problemas

_para el

_ingeniero.

La

_planta

de

Nos

_constituy6

una

_excepci6n.

En

_primer

termino habria _que menclonar el

moldaje

deslizante

empleado

en el fuste de los silos. Para su

_aplicaci6n

la

_Empresa

Constructora soli­ cit6 la

_cooperaci6n

de TASCO LTDA. _{representante exclusiva} de la AB BYGG­

FORBATTRING de

Estocolmo,

Suecia.

s-EDIFICIOS PARA UNA PLANT A INOUSTRIAl 155

r---IIceite barro de 0 ₀₁₀

gata

vai,.a

plata

orllo

,.0

Ida]

e

barra de 0 0 0

...

y>:

FIG. 5. Esquema de funclanamlenta delmaldal. d••Jlzant•••

pesor de

pared

de los silos. Los cuatro anillos se hicieron solidarios _por medio de una

_plataforma

comun de

_operacion.

EI molde asi constituido se deslizO accionado hidraulitamente

apoy.ndo­

se en barras verticales de acero introducidas en el

_hormigon.

Se

_emplearon

11 gatas

trepadoras

por

anillo,

controladas

desde un comando unico. De este modo se lihero cada hora un trozo de silo de

_0,15

m el cual estu.o 10 horas contenido dentro del molde. Los 26 m de altura se

_lograron

en sOlo 7 dias de faena

_{ininterrumpida.}

Las _{barras de apoyo}

_quedaron

aisladas del

_hormigon

mediante el

_empleo

de vainas

_fijas

a las _gatas, 10 que

_permitio

_recuperarlas

_poste..iortlente e

inyectar

los huecos con mortero.

EI

_hormigonado

se hizo

posible

a traves de una torre met'lica de 40 m de altura colocada en un _punto

_fijo

_exterior,

desde el cual se abastecieron

los 8 silos. un tubo inclinado

_transport6

el

_hormigon

desde la torre hasta la

_plataforma

de la intercelda

_{correspondiente}

a los 4 silos en construe­

cion. Desde alIi se

_repartio

en forma

_regular

merced a

_{dispositivos gira­}

torios colocados en cada si1o. EI

_hormigo

fue

compactado

_por

pisones.

156 REVISTA DEL IDIEM vol 1, nO 2,

_junlo

1962

8 silos e iluminada _{por ventanillas} cuadradas. Los muros ciHndricos de

esta sala fueron moldeados _por

_{procedimientos}

habituales.

Exigieron

especial

dedicacion los

_moldajes

de las losas _tapas de los silos _y el

_moldaje

de la

_pasarela

que une Ia sala de

_operaciones

con el

quinto piso

del molino. Ambos debieron calcularse cuidadosamente - tomando

muyen cuenta las deformaciones

-.debido

a la

_{imposibilidad}

economica de

montar andamios

_apoyados

en 1a tierra. La

pasarela

sola _pesa 65 t _y salva 10 m de luz.

EI

_moldaje

texturado del molino

presento

problemas

interesantes de

resolver constructivamente. Por una _parte, satisfacer el _{proyecto arqul­} tectonico en cuanto a

_estampado

del

_hormigon;

_{por otra,} el estudio de una modulacion que

permitiera

la secuencia de usos.

En

_general,

las faenas de

_mo1dajes

del molino se

_trabajaron

en un turno y medio diario en tanto _que los

_hormigones

_y

enfierradura,

en tres de 8 horas diarias.

La

_ejecucion

de Ia obra gruesa - fundida _{en esta} ocasion

con las

EDlflCIOS PARA UNA PlANTA INDUSTRIAL 157

naclones

_gracias

al

_moldaje

_par.

_hormigon

a 1. vista -

preciso

de

disposi­

eiones _y controles exhaustivos desde el _{punto de} vista de la calidad de los

hormigones.

La

Empres.

Constructora solicito al IDIEM una asesoria

_esp.cial

que

comprendia.

en lineas

generales:

a)

anal isis

periodicos

de las caracteristicas de los

aridos;

b)

determinacion de dosificaciones _para los diferentes

_tipos

de

_hormig6n

y

espesores de los elementos

estructurales;

c)

control de las calidades resultantes por muestreo de

_c�s

e

_interpreta­

cion estadistica de estos

_resultados;

_y

d)

asesoria tecnica en

_{problemas generales}

referente

a la obtenci6n de la.

calidades

_exigidas

para los

hormigones.

Los

_hormigones

_{especificados}

_para silos fueron de clase D

(resistencia

cubica 225

kg/cm2

a los 28

dias)

_{y de} clase B

(160

kg/cm2

a los 28

dias),

para el mol ino.

La

_organizacion

asf montada

permitio

no solo

_cumplir

con la8

exigencias

de calculo sino obtener resultados mas _que satisfactorios.

INDUSTRIAL PLANT BUILDINGS

SUMMARY:

An industrial

_plant.

_{consisting of}

silos

_for

_grain

_storage

and a aill­

building.

is described

_fro.

the

architectural,

structural and construc�