LoS constructores buscan permanentemente

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Nuevo Sistema de Entrepisos y Cerramientos

Por: Ing. Francisco Beltran Guevara Gerente Comercial

Manufacturas de Cemento S.A. - TITAN

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oS constructores buscan permanentemente mejorar los procesos para obtener construc- ciones mas seguras, con altos niveles de calidad, que se entreguen en los plazos reque- ridos y alos costos previstos. En tiempos recientes nos encontramos con altos costos de materias pri- mas que son imposibles depredecir deforma acer- tada por las importantes variaciones que tienen como efecto de la globalizaci6n. De otra parte, no abunda lamana de obra calificada y su costa seha incrementado por encima de los costos promedio.

Una respuesta a estos problemas frecuentes son losprefabricados de concreto y,dentro de ellos,las placas alveolares se presentan como un sistema rapido, econ6mico y confiable para construir entrepisos, cubiertas, graderias, muros y cerramientos en cualquier lugar donde se precisen superficies altamente resistentes ydurables.

Descripci6n del Sistema

Las placas alveolares son elementos prefabricados de concreto pretensado de alta resistencia, con una estructura compuesta por una placa inferior, alveolos (aligeramiento longitudinal) y placa superior. Las dos superficies son planas, de espesor constante, y son fabricados en anchos estandw y longitudes variables.

EI uso deplacas alveolares (en ingles, Hollow Core Slas) es muy comun en paises industrializados como Australia, Alemania, Espana, Italia, USAy Paises Bajos. La producci6n mundial su-

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) Losa superior

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Instalacion de las placas alveolares en enlrepiso CLiS Cola.

pera los 160 millones de metros cuadrados por ano, de los cuales 8 millones de metros cuadrados corresponden solamente a Espana. Por esta razon es amplia ycompleta labibliografia que seencuen- tra alrededor de este tema, desarrollado a traves de mas de 50 anos de uso del prefabricado, que Ie confiere al producto seguridad enel uso.

La produccion de estos elementos pretensados debe ser realizada con equipos adecuados y disenados especificamente para este fin, en bancos de pretensado de linea larga, usando para lacon- formaci6n de la placa maquinas extrusoras 0 mol- deadoras. El ancho nominal estandar es de 1.200 mmy el rango de espesores puede variar entre 80y 300 mm, siendo po sible la fabricacion de hasta 500 mm. Los aligeramientos 0alveolos varian en forma, tamano y numero dependiendo del equipo usado en su manufactura.

Los bancos de prefabricacion varian entre 100y200 m de longitud. Losfondos de las camas pueden ser dediversos materiales, aunque sereco- mienda que sean de acero para mejorar elacabado de la parte inferior de la placa e incorporar sistemas de curado con calor que aceleren el proceso de endurecimiento delconcreto. Posteriormente las placas son cortadas de acuerdo con lamodulacion especifica decada proyecto.

Fabricaci6n y Control de Calidad

Elproceso productivo delas placas alveolares inicia con la preparacion de la pista (lineade produccion sobre lacual se funden las placas). Esta se limpia y se Ie aplica un desencofrante que evita que se Ie adhiera el concreto; luego se procede a la extension de los alambres 0torones definidos en diseno entre bancadas (extremos de la pista) donde son anclados pasivamente mediante piezas especiales con cunas; se cortan los alambres 0 torones y se sujetan algate hidraulico que tira de ellos traccio- nandolos hasta la tension de diseno y se acunan en lacabeza de anclaje activo, que forma parte de la bancada correspondiente. Labancada desde la cual se traccionan las armaduras recibe el nombre de"activa", mientras que la opuesta es la"bancada

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pasiva", ambas vinculadas a traves de la losa de compresi6n que completa la infraestructura resistente de cada pista de producci6n.

Una vez que las armaduras se encuentran pretensadas entre ambas bancadas, se situa la maquina moldeadora sobre los carriles de la pista. Al tiempo que la maquina avanza, asegura la posici6n dela armadura mediante el"guia-hilos" situado en su parte delantera, y va depositando el concreto con la forma y dimensiones que corresponda a la placa alveolar que se este fabricando.

Lamezcla de concreto debe tener una consis- tencia muy seca, de modo que mantenga la forma y dimensiones definidas, por 10 que debe ser energi- camente vibrado por la maquina para que envuelva perfectamente losrefuerzos yrellene totalmente los moldes deslizantes.

Terminada esta fase, se cubre la pista con una lona para retener la humedad y evitar cambios bruscos de temperatura durante elproceso de curado del concreto. Una vez se alcanza la resistencia requerida (entre 10 y 12horas para pistas con calefacci6n y entre 36 y 48 horas a temperatura ambiente), se procede a distensionar 10s alambres o torones de refuerzo.

Posteriormente, las placas alveolares son cortadas a la medida -de acuerdo con la modulaci6n particular de cada proyecto- mediante maquinas cortadoras equipadas con un disco diamantado.

Finalizados elcorte y la marca las placas, se ex- traen y se trasladan alpatio para almacenamiento yposterior despacho.

Para asegurar la calidad del producto debe elaborarse un plan de ensayos sobre los materiales utilizados en el concreto y acero de refuerzo.

Igualmente, alas placas alveolares terminadas se

Panoramica de una planta de produccion tipica de placas alveolares. Notese la extension de las pistas.

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lesdebe hacer pruebas deresistencia aflexion, cortante ydeformacion bajo carga.

Como placa de entrepiso

Antes de seleccionar cualquier material y

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proceso constructivo, elequipo dediseiio y construccion debe examinar un grupo de tecnicas, alternativas ymateriales, aceptando una solucion la cual debe eliminar, 0al menos minimizar, losfactores que in- ducen riesgo 0costa en el proyecto.

Diferentes sistemas de construccion de entrepisos han sidousados en Colombia. Algunos de ellos incluyen prefabricados de concreto, enciertos casos lafabricacion de estos elementos no se reali- za en plantas modernas nien forma completamen- teindustrializada.

Hoypor hoy espredominante que losgestores y promotores deproyectos evaluen variables relaciona- das con los costos y tiempos de ejecucion, simplicidad del proceso constructivo, yotras comoreduccion delabores enobra, niveles de contaminacion (ruido, particulas), aseguramiento dela calidad, etc.

El sistema constructivo de entrepisos con placas alveolares ofrece ventajas como: fabricacion, almacenamiento y entrega segun cronogra- ma de obra, bajos requerimientos de equipo y mana de obra, reduciendo el tiempo de construccion, riesgos y costos financieros del proyecto. El cierre rapido de la estructura permite acometer labores de acabado en niveles inferiores. Tambien sereduce el impacto causado por las inclemencias deltiempo en las actividades deobra. Proveen una plataforma segura y disponible inmediatamente despues de instaladas para continuar con otras actividades y pueden diseiiarse para altas cargas sin necesidad de estructura de soporte. Para la instalacion se requieren pequeiias cuadrillas que alcanzan altos rendimientos. Pueden ser usadas en

Foto 1:Preparacion dela pista metalica para la fabricacion de placas alveolares de 1.200 mm deancho.

Foto 2:Detalle del proceso de extension y terminado del concreto sobre la pista durante lafabricacion de placas alveolares.

Foto 3:Corte de las placas de acuerdo ala modulacion particular de cada proyecto.

combinacion con muchos materiales de construccion, muros de concreto prefabricados 0 vaciados en sitio, muros de mamposteria, vigas prefabrica- das 0 de acero. Son fabricadas sobre camas lisas niveladas garantizando que el lado inferior de las placas pueda recibir elacabado directamente, sin necesidad demorteros denivelacion, ypermiten la instalacion decielo rasos descolgados. Pueden cu- brir grandes luces, pues se tienen diferentes espesores que garantizan un adecuado cumplimiento en deflexiones, resultando en mayor espacio libre entre columnas. Se han utilizado en luces de hasta doce metros. Son capaces demanejar altas cargas como las que requieren estructuras de centros comerciales, edificios de parqueaderos, oficinas, apartamentos ybodegas. Los alveolos de las placas pueden ser usados para llevar en su interior tuberias de agua, cables electricos 0 telefonicos,

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siendo posible tam bien la colocaci6n transversal mediante regatas en el elemento, condici6n que debe ser revisada en cada caso particular. Tambien se pueden hacer instalaciones descolgadas del entrepiso, dejando anclajes para este prop6sito. Las placas pueden ser cortadas longitudinalmente, perforadas en planta a en obra y se pueden dejar cajas para colocaci6n contra columnas u otro ele- menta de la estructura, ypara la construcci6n de conductos verticales.

Consideraciones constructivas

Las placas alveolares se refuerzan can alambres a torones que actuan como armadura activa del elemento, generalmente estos elementos no llevan armadura pasiva. La colocaci6n de una armadura pasiva supone siempre un trabajo manual que in- terrumpe el proceso industrial de sufabricaci6n, 10 que conduce a un alto costa de producci6n. Cuan- do la armadura pasiva es necesaria, puede ser pre- ferible colocarla en obra, durante la construcci6n delentrepiso. Excepcionalmente, pueden colocarse armaduras pasivas longitudinales encanales crea- dos rasgando la parte superior delos extremos de los alveolos, can elfin de disponer armaduras de negativos a anclar las placas en sus apoyos. Pos- teriormente se macizan estos canales can un buen concreto, que puede tenerse en cuenta en la resistencia. La placa alveolar po see una gran resistencia a cortante, par 10 que, en elprocedimiento de fabricaci6n habitual, no se dispone armadura transversal alguna, siendo suficiente para resistir elesfuerzo cortante de cakulo el espesor de las al- mas y elesfuerzo de pretensado proporcionado par la armadura activa. Cuando excepcionalmente sea necesario disponer armadura transversal, esta se coloca en las juntas a en los alveolos abiertos a tal efecto.

Para que un conjunto de placas pueda consi- derarse como un entrepiso, es necesario darle una continuidad transversal que establezca la colabo- raci6n de unas placas can otras, para que se redis- tribuya la carga entre ellas, permita su actuaci6n como diafragma, y se aseguren las condiciones de aislamiento y estanqueidad requeridas. Esto se consigue rellenando can concreto la junta entre las dos placas consecutivas. Este relleno crea una llave que obliga a trabajar conjuntamente ambas placas al forzarlas a iguales desplazamientos verticales, can 10 que lamas cargada se apoyara en la otra, y de esta manera se redistribuiran las cargas entre las placas. EI relleno transmite, deuna placa a otra, las fuerzas contenidas en su plano media, 10 que constituye elefectodiafragma mediante elcual se distribuyen, entre toda la estructura, las fuerzas horizontales que actuan localmente sabre una parte de ella, como la acci6n delviento a de sismo, los empujes, los efectos de frenado, etc.

Folo1:

Almacenamiento de las placas alveolares en planta Uobra.

Folo 2:Detalle constructivo de la construcci6n de entrepiso con placas alveolares.

En los entre pis as disenados unidireccional- mente, constituidos par viguetas y bloques alige- rados a prelosas de concreto, es necesario vaciar una capa de concreto insitu que, al endurecerse, forma una losaque proporciona alentrepiso elmo- nolitismo necesario para actuar como diafragma, para redistribuir las cargas y asegurar las condiciones de aislamiento y estanquidad requeridas.

En los entrepisos de placas alveolares, elmonoli- tismo 10proporcionan las propias placas, unidas

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Mortero de relleno

Delalle constructivo de la construcci6n de entrepiso con placas alveolares apoyadas sobre muros de

mamposteria estructural.

Complejo Industrial y Empresarial de Occidente, Mosquera, Cundinamarca.

LLAVE DE CORTANTE YRELLENO LONGITUDINAL DEMORTERO TiplCO DELAS PLACAS ALVEOLARES

por el relleno en las juntas, pudiendose prescindir de esta losa de concreto in situ, siempre que se comprueben las condiciones resistentes y de de- formacion. Sin embargo, el diseno debe revisarse cuando existen acciones laterales importantes.

Los fabricantes en Colombia han hecho estudios para evaluar la construccion de entrepisos con placas alveolares, con relacion a la norma sismo resistente, en este concluyen 10 siguiente:

"La normativa colombiana para el diseno y construccion sismo resistente, NSR-98, acepta y regula el empleo de elementos prefabricados pretensados para la construccion de placas de entrepiso y para cimentaciones, el sistema de placas alveolares estudiado en este informe cumple con los requisitos de la NSR-98".

"La posibilidad de emplear concretos con resistencia minima a la compresion a los 28 dias,

igual a 40 MPa, 50 MPa y 60 MPa,combinados con alambres tensionados con resistencias a la rotura de 1.700 kgjcm2, permite construir elementos prefabricados que resultan manejables para su instalacion sobre muros y conformar asi entrepisos de fabricacion rapida, economica y segura."

Otros

USOS

Las placas alveolares pueden usarse como cerra- miento vertical en diferentes tipos de edificaciones, entre ellas bodegas, grandes superficies, almacenes, etc. Para este tipo de aplicaciones las placas son re- forzadas colocando el acero de pretensado para las cargas de flexocompresion, normalmente de manera simetrica. Las placas pueden simplemente ser pues- tas en color gris 0pintadas. Tambien es posible en- contrar enelmercado placas con acabado elaborado en planta, que se logra mediante el vaciado -pos- terior ala fabricacion de la placa alveolar- de una capa de concreto que incorpora color y agregados petreos seleccionados, ofreciendo un aspecto adecuado para fachadas arquitectonicas, esto se puede complementar con acabados, con chorro de arena, lavado con acido 0abujardado.

Conclusiones y Recomendaciones

Procedimientos como el pretensado, se han dejado de aplicar en la prefabricacion en Colombia, tiempo atras algunos fabricantes lograron desarrollar lineas de productos que aprovechaban las ventajas de este sistema. Hoy la construccion tiene una di- namica que obliga al uso de sistemas que ofrezcan calidad, velocidad, rendimiento, simplicidad entre otras caracteristicas, de nuevo debemos volver la mirada hacia sistemas industrializados y lograr

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Cerramienlo de la Planla de Ensamble de HINO MOTORS MANU- FACTURING COLOMBIA SA, Cota,Cundinamarca. Proyecto de Praco - Didacol SA

superar los retos que el mercado de la construc- ci6n impone. En estudios previos hechos en Co- lombia se concluye:

"Sila economia y el control de calidad, deri- vados de la prefabricaci6n, se combinan con las caracteristicas estructurales de los elementos pretensados prefabricados, es l6gico pensar que su empleo no se restringira alas edificaciones de vi- vienda 0 edificios comerciales. Con seguridad hay aplicaciones adicionales en campos como la infraestructura vial0pisos para estaciones de sistemas de transporte masivo y puentes peatonales".1i!il

Bibliograffa

PCI (Precast / Prestressed Concrete Institute) AIDEPLA: Asociaci6n InternacionaI de Placas Alveolares

PRECAST FLOORING FEDERATION

WEILER Consultation, Engineering, & Machi- nery for the Concrete Industry

Estudio: UNIANDES - COLCIENCIAS - Manu- facturas de Cemento SA

Documento: Esfuerzos, Deformaciones y As- pectos Constructivos de Placas alveolares y Fondos Pretensados, Ing. Alberto Sarria Moli- na con la colaboraci6n del Ing.Juan Francisco Correal (PhD).