María Alejandra López G . COD 1101228Katerine Plazas Aldana. COD 1101246

H. Stiven Prieto Paladines. COD 1101248Viviana Urrego Niño. COD 1101260

MUROS EN CONCRETO, TILT –UP Y PANELES 3D

DEFINICIONES

El Instituto Americano del Concreto (ACI), define el sistema constructivo Tilt Up como una técnica de construcción con muros de concreto, los cuales son fundidos horizontamente en la obra,

cerca de su posición final, luego levantados por una grua, rotándolos alrededor de su borde inferior para

posteriormente izarlos y llevarlos a su posicion

El sistema Tilt Up es simplemente la técnica de

moldear los elementos de los muros del proyecto (los

paneles) en un piso alisado ( convenientemente el piso del

mismo proyecto) y después levantarlos por medio de una

grua al sitio final

HISTORIAEl sistema fue utilizado por

los romanos y por el imperio otomano

Sólo resultó viable en escalas industriales en la primera década del siglo XX, con la

aparición del concreto reforzado

Luego, con el desarrollo de la grúa hidráulica, el uso del

Tilt-up se extendió por todo Norteamérica a principios de

1940

FASES PRINCIPALES

Primera fase

Elaborar las paredes de cemento en

forma horizontal

Asegurándose que la dureza sea la

requerida

Segunda fase

Levantar las planchas con una grúa

Posicionarlas verticalmente en los

soportes de la estructura.

TILT UP RECORDS• Construcción mas extensa 151700 • Construcción mas extensa en varios niveles 162580• Mayor numero de de panel construidos en un edificio 50910• Mayor numero de paneles construidos en un edificio 1310

paneles• Paneles mas altos en Tilt Up 27.74 – 28.00 m• Paneles mas pesados 141 Tons• Panel mas grande 150,96

PROCESO DE CONSTRUCCIÓN

Evaluación del sitio (plano y abierto)

Asegurarse de que existan buenas

condiciones del suelo.

CimentacionesLa eliminación de las columnas en el

perímetro de la obra simplifica las cimentaciones ya que no hay necesidad de ampliarlas para aquellas. Casi siempre son

zapatas corridas.

Construcción del pisoEste es muy importante ya que en la

mayor parte de los casos se lo utiliza para el moldeado de los paneles. Se busca

utilizar el piso al máximo posible y tratar de hacerlo de tal manera que tenga las

mínimas obstrucciones

Formación de los panelesUna vez que el piso del proyecto este terminado es

importante colocar en el algún químico para asegurarse de que el concreto del panel no se

adhiera al concreto del piso. Una vez hecho esto el siguiente paso es la formación de los paneles.

Habitualmente se emplea madera para formar el perímetro del panel

Racionalización de las instalaciones ( pre-planeación y mecanización)

Pueden resolver muchas dificultades en la formación del panel así como mejorar la calidad y significa un ahorro para los contratistas y los

dueños

Colocación del refuerzo estructuralEs mucho mas fácil que en proyectos

convencionales, ya que el refuerzo se coloca horizontalmente y sobre una superficie dura en vez de vertical y en escaleras. Es muy importante ya que

en la mayoría de los casos soporta las cargas estructurales del techo y de los pisos intermedios

Colocación de instalaciones

Mezclado y colocación del concreto

el proceso de mezclado se realiza en planta. En el momento de vaciado se debe distribuir

uniformemente y debe ser compactado utilizando un vibrador de aguja

Afinado dar acabado al elemento

FraguadoProceso donde se adquiere la resistencia

necesaria para soportar su propio peso. Una vez formados, es necesario esperar un tiempo

a fin de que el concreto tome la suficiente resistencia para poder levantarlos.

Levantamiento de los panelesEsta es la actividad mas critica, los paneles son

izados y colocados en su posición vertical utilizando torre grúa. Se debe disponer de los

ganchos de amarre de los elementos y el gancho de la grúa

Apuntalamiento temporal cuando es un perímetro no es muy grande y sin

apuntalamiento si es cerramientocontratistas experimentados pueden

levantar entre 20 y 40 paneles por día.

ConexionesSe permite transferir las fuerzas entre

elementos por medio de juntas con mortero, llaves de cortante, conectores mecánicos,

conexiones utilizando acero de refuerzo, o la combinación de estos medios

Terminación del proyectoUna vez que la cubierta este colocada, pueden removerse los soportes de los

paneles y proseguirse las terminaciones internas y externas

COMPARACION CON OTROS SISTEMASAspectos Caracteristicas

Economía De 15 a 20% se reducen los costos. Cuando existe la maquinaria adecuada y el personal calificado, el sistema Tilt-up resulta más económico que los métodos

tradicionalesVelocidad El tiempo de construcción se reduce hasta un 20%.

Conservación de energía

Los costos de calefacción y aire acondicionado se reducen

Libertad de diseño Se puede seleccionar un edificio tan simple o tan sofisticado como se desee

Durabilidad Se usan solamente los mejores materiales, extendiendo la vida útil del edificio. Las primeras edificaciones construidas con este método en 1940 no presentan signos

de deterioro y has soportado las remodelaciones de diseño con satisfacción

Seguridad Las paredes de concreto reforzado son a prueba de perforaciones y resistentes a fuertes vientos y granizos, entre otros

Mantenimiento reducido

Debido al diseño y selección de material de alta calidad, el mantenimiento se minimiza

Flexibilidad Permite construir paredes removibles y es una excelente alternativa para ampliar edificaciones existentes

Modificación Resulta fácil modificar una de estas estructuras ya que los paneles son de fácil remoción.

ventajasGrandes paneles disminuye trabajo en obra, altos niveles de rendimiento, disminución de desperdicios.

Paneles diseñados con grandes dimensiones, en función de la capacidad de carga de los equipos de izaje

Evitan problemas estructurales generados por as uniones elementos de superficies continuas

Edificaciones con grandes pre-fabricados tienen elementos de poco espesor

Aislantes y aligerantes incorporados a la mezcla de concreto responde a problemas de temperatura, condensación y peso excesivo

VENTAJAS

ventajasPermite versatilidad en los diseños arquitectónicos

Tolos los muros son estructurales características de resistencia sísmica en las dos direcciones.

Si hay planta de producción permite el adecuado control de calidad

El desperdicio que se obtiene con el sistema es poco adecuado manejo en la cantidad de insumos de acuerdo al proyecto

La tolerancia al fuego y la gran resistencia de este método lo hacen muy atractivo ya que el factor de riesgo de las aseguradoras es bajo.

VENTAJAS

DESVENTAJAS

Las dimensiones de los paneles están limitadas por la capacidad de carga de los equipos

Si hay planta de producción, se requiere mucha inversión y espacio suficiente.

Se necesita un nivel relativamente alto de demanda de unidades para garantizar la rentabilidad del proyecto

Algunas vees las juntas requieren un manejo especial y a veces son difíciles de ocultar o mejorar su apariencia

TILT UP EN COLOMBIA

La planta de Pastas Doria (Mosquera Cundinamarca)

Cuenta con una extensión cercana a los 5.000 metros cuadrados. Duró menos de 6 meses en construirse.

El proyecto de Colcafé 3.000 metros cuadrados, se encuentra

localizado en el municipio de La Tebaida, Quindío. El sistema Tilt-up

estuvo complementado con estructuras metálicas, que se

acoplaron fácilmente.

El más grande de todos es la planta de Compañía Nacional de Chocolates, en Rionegro Antioquia, que cuenta con aproximadamente 7.000 metros de

construcción. Se dejó la superficie más limpia de las planchas de concreto

mirando al interior de edificación, lo que facilita la limpieza y el

mantenimiento de la pintura.

PANELES 3D

CLASIFICACIÓN DEL SISTEMA

Tipo de

construcción

• Son fabricados en una línea de soldadura totalmente automática que ensambla los tres componentes: malla electrosoldada, aceros

espaciadores y el núcleo aislante (poliestireno), conformando un elemento tridimensional. Una vez son colocados en posición los paneles en la

obra se les aplica concreto por las dos caras.

Según el

alcance del

proyecto

• Este es un sistema constructivo que comprende la construcción de la estructura vertical, la

estructura horizontal, las fachadas, las cubiertas y la tabiquería. Se debe incorporar en obra la

cimentación de acuerdo con el tipo de suelo, las puertas, las ventanas, los acabados y las

instalaciones.

INTRODUCCIÓN AL SISTEMA

Aunque la idea de utilizar paneles para la construcción

surgió en los Estados Unidos a principios de los 60, en ese

momento eran fabricados con materiales costosos y no existía la tecnología para producirlos

en serie, de una forma económica y eficiente.

El panel 3D consiste en una armadura tridimensional de acero electrosoldado con un

núcleo aislante de poliestireno. El panel se coloca en posición y se le aplica concreto por ambos

lados. El siguiente dibujo muestra un esquema

conceptual del producto.

OBRAS CARACTERÍSTICAS DE

LOS PANELES 3D

Producción automática de paneles 3D con

líneas de soldadura de alta velocidad

Los espaciadores diagonales mantienen el núcleo de poliestireno en su lugar firmemente. No permiten el desplazamiento del núcleo durante la aplicación del concreto lo que garantiza el recubrimiento del refuerzo.

No hay refuerzos espaciadores salientes.

Los refuerzos se cortan en la superficie de la para

evitar el óxido y las heridas al manejar los

paneles.

El espesor uniforme de cada cara del concreto y el posicionamiento adecuado

de la malla de refuerzo, aseguran estructuras estáticamente seguras.

La estructura de acero

tridimensional provee gran rigidez.

Esta rigidez asegura: facilidad de instalación, de

manejo y precisión

ELEMENTOS DEL SISTEMA

Malla electrosoldada• Se encuentra a los dos lados

del panel y sus diámetros pueden variar entre 2 y 3

mm.

Núcleo de poliestireno• Actúa como elemento

aislante en el centro del panel y su espesor varía

entre 40 y 100 mm según el tipo de muro.

Espaciadores diagonales• Son de acero galvanizado y

su objetivo es mantener el núcleo en su posición. Su

número puede variar entre 50 y 200 und/ m^2 según el

muro.

Concreto • Tiene una resistencia de 175

kg/cm^2 y se caracteriza por tener agregados de hasta

8mm.

RECURSOS NECESARIOS

Mano de obra

• La mano de obra no es muy numerosa ni especializada. Por lo general son personas de la zona a las que se les ha dado un entrenamiento de 2 a 3 días. Con una cuadrilla de un oficial y dos ayudantes se pueden alcanzar rendimientos de por lo menos 60 m^2/día

Equipos

• El peso liviano de los paneles 3D evita la utilización de equipos costosos como grúas e implementos de izaje

Almacenamiento

• La estructura tridimensional del panel puede ser almacenada al aire libre o bien en galpones, pero es conveniente esto último, para evitar la alteración de la malla

EQUIPOS

Maquina de lanzado de mortero

Hopper gun

Amoladora

Cizalla

Pistola

Bichiroque

Escaleras plegables

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

ESQUEMA DEL PROCESOConstrucción de la cimentación y construcción del refuerzo de arranque.

Colocación de los paneles verticales de la pared.

Colocación de instalación y refuerzo de unión entre paneles.

Montaje de paneles con vanos para ventaneria.

Montaje de paneles de placa,cerramiento de la estructura.

Lanzado del concreto y acabados de la superficie.

BALANCE DEL SISTEMAINTEGRIDAD

-Agua: posibilidad de mantener los elementos estructurales íntegros ante la acción del agua es alta.-Sol: El concreto tiene un buen comportamiento frente a los rayos del sol

SEGURIDAD-Ante acciones directas del hombre: sistema constructivo muy poco vulnerable frente a este aspecto.-fuego: La resistencia al fuego depende principalmente del grosor de las capas de concreto y de la calidad de los agregados usados.

EVALUACIÓN TÉCNICA EVALUACIÓN

TECNICAA M B JUSTIFICACIÓN

Industrializado X Se producen a escala industrial y es repetitivo

Prefabricado X Los paneles 3D son prefabricadosNecesita formaleta X No necesita formaleta

Facilidad de tranporte

X Es una estructura muy liviana

Facilidad de almacenamiento

X No ocupa mucho espacio y se puede almacenar a la interperie

Construcción en altura

x Permite construir hasta 2 pisos en el mismo sistema

Cantidad de mano de obra

X Las laminas son muy livianas y pueden ser transportadas por una persona

Rendimiento en el montaje

X 1 oficial y 2 ayudantes pueden hacer m2/día.

MATERIALESMATERIALES

BASICOS

FACILIDAD PARA CONSEGUIRLOS EN

BOGOTÁ

ACEPTACION

SOCIO-ECONOMICA

GENERACION DE DESPERDICIOS

A M B A M B A M B

CONCRETO X X X

PANELES 3D X X X

REFUERZO X X X

CONCRETO: El concreto que se utiliza debe tener una resistencia de 175 kg/cm y se caracteriza por tener agregados de hasta 8mm.PANELES 3D: En la actualidad los paneles son importados de Venezuela, lo que implica un sobrecosto del 25% en el transporte.REFUERZO: En casi todos los casos se utiliza malla de refuerzo de las mismas especificaciones que la de los paneles 3D. Estas mallas son de fácil consecución n y los desperdicios que se manejan son casi nulos.

ESTRUCTUR

A

• El sistema 3D permite construir muros de carga y corte, placas de entrepiso y cubierta. La cimentación por lo general es una losa que se construye de forma convencional, sin hacer uso de los paneles.

CERRAMIENT

OS

• El sistema permite instalar ventanas y puertas con mucha facilidad, pero los vidrios, marcos y puertas son incorporados en obra.

Acabados e

instalaciones

.

• El sistema se limita a entregar una obra en concreto sin ningún tipo de acabado.

• Las instalaciones son colocadas en obra durante la construcción, antes de aplicar el concreto.

VENTAJAS Se adapta a las condiciones de mano de obra y materiales de la zona en la que se realice el proyecto.

Brinda una muy buena calidad de vida a sus ocupantes. Tiene un excelente aislamiento térmico y acústico.

Ofrece gran rapidez constructiva con ahorros de hasta 60% en tiempos de ejecución

Usa elementos prefabricados son producidos a escala industrial

Se adapta fácilmente a cualquier detalle de diseño y arquitectura.

Maneja una gran variedad de dimensiones: Las medidas convencionales de los paneles son de 1,20 m x 2,40 m

Se puede lograr una buena productividad en obra. Esto se debe a que las características del material y su fácil manejo hacen posible aumentar el rendimiento.

Los paneles 3D se pueden trasladar a sitios remotos y de difícil acceso, gracias a que su peso promedio es de 6 kg/m2

Se puede combinar fácilmente con otros sistemas constructivos sin mayores inconvenientes.

Cumple con las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente

DESVENTAJAS Los paneles 3D tienen que ser importados. Esto implica unos sobrecostos de alrededor del 25% en transporte.

A pesar de que el sistema no requiere de mano de obra especializada es necesario proporcionarle un entrenamiento previo, puesto que se trata de un sistema novedoso que muchos desconocen.

Si no se tiene el control y cuidado necesario se pueden generar desperdicios considerables en concreto.

Es un sistema muy rígido que dificulta realizar ampliaciones o algún tipo de modificación que no se tengan previstas

BIBLIOGRAFÍA • Construdata , Manejo eficiente del concreto – El sistema Tilt – up llego a Colombiahttp://www.construdata.com/BancoConocimiento/T/tilt_up/tilt_up.asp • Sistema prefabricado de grandes y medianos paneles http://www.slideshare.net/arquiman/07sistema-prefabricado-de-grandes-y-paneles • El sistema de construcción tilt – up http://www.slideshare.net/arquiman/08el-sistema-tiltup • Sistema 3D Estructural Vivienda de interés social: Inventario de sistemas

constructuvos . Universidad de los Andeshttp://micigc.uniandes.edu.co/Investigaciones%20y%20Desarrollo/documentos%20vis/3d-panel.pdf