ITC INSTITUTO TECNOLGICO DE LA CONSTRUCCIN

Maestra en Administracin de la Construccin

Propuesta de Construccin de Muros Curvos con el Sistema "Tilt-up" y su Factibilidad Econmica

TESIS

Que para obtener el grado de Maestro en Administracin de la Construccin

Presenta: Ingeniero Ricardo Alvarez Regil

Estudios con reconocimiento de validez oficial por la Secretara de Educacin Pblica, conforme al Acuerdo No. 954061 de Fecha 7 de Marzo de

1995 Cd. Jurez, Chin., 2002

A Polina mi esposa, que con su cario y comprensin ha sido el impulso de superacin en todos los aspectos de mi vida.! Gracias !

A Lintel, que sin su apoyo, este trabajo no hubiera sido posible.

A Arturo Perlasca, ya que gracias a sus atinados consejos, esta investigacin se llev a feliz trmino.

Septiembre 14, de 2002

INSTITUTO TECNOLGICO DE LA CONSTRUCCIN Maestra en : Administracin de Empresas

Constructoras

TESIS EN:

" Propuesta de Construccin de Muros Curvos con el Sistema

"Tilt-Up" y su Factibilidad Econmica"

Para obtener el grado de Maestro en Administracin de la Construccin

Ingeniero Ricardo Alvarez Regil

Resumen 4

CAPITULO 1:

Introduccin

1.1 1.2

1.3

Problema de Justificacin

1.2.1 1.2.2 1.2.3

Objetivos 1.3.1 1.3.2

Investigacin

Econmica Social Metodolgica

Genrico Especfico

6 8

8 8 8

9 9

1.4 Tipo de Investigacin 9

CAPITULO II:

Marco Terico 10

CAPITULO III:

Mtodo

3.1 Hiptesis 15 3.2 Modelo Operacional de Variables 15 3.3 Descripcin de las Variables 16 3.4 Diseo de Investigacin 20

CAPITULO IV:

Sistema Constructivo de Muros Curvos de "Tilt-up"

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

CAPITULO V:

Concepto Proceso Constructivo Propiedades Aplicaciones Especificaciones Tcnicas Ventajas y Desventajas

21 25 40 41 42 60

Ejemplo de Aplicacin 5.1 Descripcin del Edificio Ejemplo 63 5.1.1 Plano Arquitectnico del Edificio 63 5.1.2 Plano de camas de colado 65 5.1.3 Programas de Obra 65 5.1.4 Anlisis Comparativo de Costos entre un Muro

curvo de Tilt-up y un muro curvo de block por metro cuadrado. 68

CAPITULO VI:

Factibilidad Econmica

6.1 Programa de inversin 69

6.1.1 Ejercicios de Flujo de Capital 69 6.1.2 Interpretacin de Resultados 72

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 73

BIBLIOGRAFA 74 ANEXOS 75

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RESUMEN

El estudio aqu presentado se basa en la decisin de comenzar a construir edificios industriales y edificios comerciales con un mtodo comnmente utilizado en los Estados Unidos de Norteamrica denominado en el idioma Ingls y aceptado en el idioma Espaol como "Tilt-up".

Una vez que se estudi el mtodo y se vieron las posibilidades reales de llevarlo a la prctica, se pens en iniciar con este procedimiento con un paso adelante de lo que se haba estado haciendo hasta esos momentos. Es ah donde se observa una oportunidad de mejora con los muros curvos, ya que lo que se haba estado haciendo con muros curvos era nicamente hacer muros curvos para redondear las esquinas de los edificios con radios de curvatura muy pequeos y sin darle al edificio un valor agregado real. En ese momento se propone hacer los muros curvos de radios muy grandes y con longitudes muy grandes, con la finalidad de que tuvieran realmente una diferencia notable con lo hasta ahora hecho.

Para llevar a cabo este proyecto hubo que pensar en generar un procedimiento constructivo que permitiera econmicamente hacerlo, ya que el procedimiento usado hasta ahora resultaba con un alto costo. Esto representara una variante al sistema tradicional.

El objetivo de esta investigacin es el proponer un sistema constructivo para los muros curvos rompiendo el paradigma de radios cortos y demostrar que econmicamente es factible.

La investigacin llevada a cabo es descriptiva, ya que como su nombre lo indica, se hace un anlisis paso a paso del proceso constructivo propuesto para muros curvos de tilt-up, analizando las variables en desarrollo y midindolas para as completar la descripcin de dicho proceso.

En la actualidad existen reglamentos muy especficos que son observados cuidadosamente en cada proyecto como lo es el A.C.I. "American Conctrete Institute", el cual tiene una seccin dedicada especialmente al diseo de muros de concreto de Tilt-up; y asociaciones civiles que lo guan a uno para

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adentrase y facilitarle el camino para conocer el mtodo, como lo es el T.C.A. "Tilt-up Concrete Asosiation".

La hiptesis de la investigacin dice que el sistema constructivo propuesto para muros curvos con el sistema tilt-up si tiene factibilidad econmica.

El tilt-up es un mtodo constructivo descrito como muros rpidos y econmicos. Se pudiera describir en dos pasos; Primero, son losas de concreto en las que anchos y alturas son predeterminadas de acuerdo al diseo especfico que corresponda y que son coladas sobre un piso de concreto el cual puede ser el mismo piso del edificio u otro hecho especialmente para colar dichas losas; y Segundo, despus de ser agarradas en la forma correcta por una gra, son levantadas del piso y colocadas sobre una cimentacin previamente hecha para formar los muros del edificio de que se trate.

Este tipo de investigacin se describe como una investigacin de tipo no experimental. Bsicamente lo anterior se debe a que la investigacin se lleva a cabo en el mismo lugar donde se requiere de los muros curvos y no en un laboratorio

El resultado de la evaluacin econmica nos dice que s hay factibilidad econmica en la investigacin, lo cual significa que el hacer los muros curvos con sistema tilt-up resulta econmicamente ms atractivo que hacerlo con el mtodo tradicional.

Una vez habiendo realizado la investigacin completa y habiendo construido un edificio industrial con las caractersticas del sistema propuesto, nos dimos cuenta que la hiptesis plateada s se comprob.

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CAPITULO I: Introduccin.

1.1 Problema de Investigacin. En Ciudad Jurez se presenta una situacin muy especial y que es

entendible debido a la posicin geogrfica que tiene ya que estamos en la frontera con los Estados Unidos de Norteamrica, dicha situacin es la escasa mano de obra para la industria de la construccin.

Analizaremos primeramente el hecho de que en Ciudad Jurez ha habido desde hace varias dcadas la llegada de grandes empresas extranjeras que se establecen en la ciudad buscando la mano de obra barata que este pas les ofrece con la finalidad de incrementar sus utilidades. Al principio de la llegada de estas empresas, la mano de obra ciertamente representaba un atractivo muy importante econmicamente hablando, ya que los procesos mismos de produccin eran muy simples y no exigan una mano de obra calificada. Al ir pasando los aos, empresas con procesos cada vez ms sofisticados fueron llegando a la ciudad y hubo necesidad de capacitar a la gente para realizar dichas tareas, lo cual fu acarreando un incremento paulatino en el costo de dicha mano de obra, an as segua siendo muy atractivo el costo comparativamente con otras partes del mundo.

En la ltima dcada se empez a vivir el problema de que el costo de la mano de obra haba estado incrementndose debido a que los procesos de produccin de las empresas extranjeras fueron siendo cada vez ms complicados y de alta tecnologa. Dicha mano de obra requiere de entrenamientos muy costosos y una vez que est lista para realizar sus funciones se cotizan muy alto. Por otro lado vemos que siguieron llegando las empresas de procesos muy simples requiriendo gente no especializada hasta un punto donde hubo escass de mano de obra. Dicha escass orill a las empresas a incrementar los salarios para atraer a la gente entre otras cosas.

La mano de obra de la construccin comenz a emigrar hacia las maquiladoras ya que encontraron varias ventajas, una de ellas era que los salarios eran ms atractivos, otra era que con un poco de entrenamiento lograban trabajar en edificios con comodidades insuperables comparndolos con

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la industria de la construccin como trabajar en un edificio cerrado con el aire acondicionado, trabajar sentados con asientos ergonmicamente diseados, etc.

De la misma manera que en la industria de la maquiladora, en la industria de la construccin se empezaron a incrementar los salarios para atraer a los trabajadores y poder retenerlos a lo largo de todo el tiempo que dura la construccin de una nave industrial por poner un ejemplo, lo cual origina el problema al que hicimos referencia en un principio que es el de la escases de mano de obra y por otro lado el incremento en los costos de dicha mano de obra.

Lo anterior origin problemas especficos a las empresas contructoras de la localidad, como por ejemplo el de salirse del costo de Mercado por el alto costo de la mano de obra, o el de no cumplir al cliente con los tiempos de construccin debido a la poca mano de obra o a la rotacin tan alta que se origin, etc.

Por todo lo expuesto anteriormente se pens en alternativas de procesos constructivos que requirieran menos mano de obra y que a su vez fueran cortos en sus tiempos de ejecucin. Esto nos llev a fijarnos en el sistema constructivo denominado Tilt-up. Este sistema usado muy comnmente en los Estados Unidos de Norteamrica se adapt a nuestras necesidades y fu el elejido para adoptarlo como modelo constructivo.

El sistema Tilt-up puede ser definido de forma muy general en dos simples pasos: Primero, son losas de concreto en las que anchos y alturas son predeterminadas de acuerdo al diseo especfico que corresponda y que son coladas sobre un piso de concreto el cual puede ser el mismo piso del edificio u otro hecho especialmente para colar dichas losas; y Segundo, despus de ser agarradas en la forma correcta por una gra, son levantadas del piso y colocadas verticalmente sobre una cimentacin previamente hecha para formar los muros del edificio de que se trate.

Durante la investigacin que realizamos del sistema, nos dimos cuenta que los pocos muros curvos que se hacan eran de radios muy cortos y se empleaban nicamente para evitar tener una esquina de noventa grados en la union de dos muros, y normalmente eran usados en el lado de la fachada principal del edificio con propsitos arquitectnicos meramente. En un principio esta observacin nos pas sin mayor relevancia.

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El entender el porqu de esos radios cortos y solamente usados en las esquinas es fcil si describimos el proceso empleado para su construccin. Los muros curvos son hechos regularmente con una cimbra de madera especialmente construida para cada caso, con el radio apropiado y cumpliendo con el diseo, dicha cimbra era utilizada una sola vez y se hace una cimbra por cada muro curvo que lleve el proyecto. Lo anterior genera un costo muy alto tanto de mano de obra como de materiales.

Una vez habiendo entendido lo anterior se pens en proponer un sistema de construccin de muros curvos que nos diera la versatilidad de hacer muros con radios muy grandes y que al mismo tiempo fueran econmicamente viables.

1.2 Justificacin

1.2.1 Econmica Esta investigacin representa una nueva opcin o alternativa para el

inversionista y para la industria de la construccin en general, ya que si se logran obtener resultados favorables, las inversiones podran aumentar considerablemente.

1.2.2 Social El hecho de atraer inversionistas a travz de este tipo de invetigaciones,

nos dara la pauta para la generacin de mas posibilidades de empleos.

1.2.3 Metodolgica En este estudio de investigacin se propone una variable al sistema

tradicional de muros de concreto con sistema Tilt-up utilizado comnmente en

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los Estados Unidos de Norteamrica, por lo tanto este mtodo presenta originalidad. 1.3 Objetivos

1.3.1 Genrico El objetivo de este estudio es el de proponer un sistema constructivo ms

eficiente que el conocido hasta ahora para la construccin de muros curvos con el sistema Tilt-up.

1.3.2 Especfico El objetivo de este estudio es el de demostrar la factibilidad econmica

del sistema constructivo de muros curvos con el sistema Tilt-up.

1.4 Tipo de Investigacin Esta investigacin es descriptiva ya que se trata de ir describiendo paso a

paso el sistema constructivo para los muros curvos y como su nombre lo indica, sern descritos con detalle los pasos a seguir para llegar al resultado deseado.

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CAPITULO II: Marco Terico 2.1 Antecedentes del Tilt-up Qu es el sistema constructivo denominado "Tilt-Up" ?.

El trmino de "Tilt-Up" se acu en la dcada de 1940 aproximadamente, para describir un mtodo constructivo muy rpido y econmico de muros de concreto sin necesidad de usar las cimbras de madera en forma vertical tradicionalmente usadas a la hora de colar los muros en su lugar definitivo. Este mtodo tom mucha fuerza debido a sus atractivos principales que son su alta eficiencia y su largo perodo de vida.

El tilt-up es un mtodo constructivo descrito como muros rpidos y econmicos. Se pudiera describir en dos pasos; Primero, son losas de concreto en las que anchos y alturas son predeterminadas de acuerdo al diseo especfico que corresponda y que son coladas sobre un piso de concreto el cual puede ser el mismo piso del edificio o otro hecho especialmente para colar dichas losas; y Segundo, despus de ser agarradas en la forma correcta por una gra, son levantadas del piso y colocadas sobre una cimentacin previamente hecha para formar los muros del edificio de que se trate.

Estas losas de concreto llegan a pesar en promedio de 20 a 40 toneladas segn el caso y tendrn un espesor promedio de entre 5" y 8". Los muros de concreto una vez que estn en posicin vertical y en el lugar que les corresponde se contraventean temporalmente para esperar que la estructura del techo llegue y se conecte con los muros, cerrando as el cascarn del edificio y las juntas entre panel y panel se sellan.

Como se puede observar este procedimiento constructivo del "Tilt-Up" es un concepto muy simple. El principio del sistema tiene sus orgenes en la poca del Imperio Romano, pero es hasta principios de este siglo en los Estados Unidos cuando se hacen los primeros intentos formales con este sistema constructivo. En la poca despus de la Segunda Guerra Mundial es cuando toma mucho impulso la industria de la construccin y con el desarrollo de gras

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grandes se realizaron los primeros grandes proyectos que dieron el impulso definitivo a este sistema.

Con este mtodo se pueden hacer todo tipo de edificios, ya sean, industriales, comerciales, casas habitacin, condominios verticals, bodegas, centros de distribucin, etc.

Para que nos podamos dar idea del tamao de edificios que se pueden lograr con este mtodo, presento a continuacin algunos datos que pueden ser de inters;

1) El Edificio ms Grande: de 158,000 m2, es un centro de distribucin en Columbus, Ohio.

2) El Panel ms Pesado: de 128 toneladas, fu hecho en una bodega en San Jos, California.

3) El Panel ms Alto: de 28 m, fu hecho para una iglesia en Houston, Texas.

4) El tipo de edificios de tilt-up construidos hasta la fecha se puede clasificar de la siguiente manera de acuerdo a su uso:

60% Industriales, bodegas o centros de distribucin. 20% Tiendas y centros comerciales. 10% Oficinas, y 10% Varios como iglesias, casas, prisiones, escuelas, hotels, etc.

A mediados del ao 1999 se me presenta la oportunidad de hacer la ampliacin de una nave industrial y en ese momento haba mucha construccin en la ciudad y por ende la mano de obra era escasa, as que basado en este ultimo punto fu como tomamos la decision de emplear otro sistema constructivo que no llevara tanta mano de obra. Despus de una sencilla investigacin se lleg a la conclusion que el sistema tilt-up era el ideal para este caso. Esta constructora d sus primeros pasos en el sistema Tilt-up a finales del ao 1999 construyendo dicha ampliacin con un total de 18,000 sf.

A principios del ao 2000 se consigue ganar el concurso para la construccin de una nave industrial de 210,000 sf, en la cual el cliente nos pidi que fuera un sistema muy rpido ya que necesitaba el edificio para Septiembre de ese mismo ao, basados en la experiencia anterior se tom la decision de realizarlo con el mismo sistema de tilt-up.

II

Independientemente de que ya el hecho en s de hacer un edificio de esas dimensiones y en ese perodo corto de tiempo involucraba todo un reto, existi otro punto importante a resolver y que fu el de resolver estructuralmente la fachada, ya que involucraba muros curvos y figuras un tanto inestables para darle el toque que el Arquitecto quera imprimirle a ese edificio.

El "Tilt-Up Concrete Association" (T.C.A.) es una asociacin que agrupa empresas de todas partes del mundo que construyen con el procedimiento denominado "Tilt-Up". Al final de cada ao, esta Asociacin hace un concurso de los mejores edificios que fueron construidos durante el ao, evaluando diferentes tipos de edificaciones con ciertos parmetros bien definidos.

Es de nuestro inters mostrar con este estudio, de que manera esta constructora se hizo acreedora de uno de los premios que el T.C.A. otorga ao con ao, convirtindose de esta manera en la primer empresa constructora mexicana en recibir un reconocimiento de este tipo, y resaltar al mismo tiempo la importancia que tiene para una empresa mexicana el hacerse acreedora de un reconocimiento de nivel internacional.

Este tipo de reconocimientos tiene bien especificados los criterios que son considerados para la calificacin, en el Anexo "C" se podr consultar con ms detalle los criterios usados en los concursos, pero se puede decir que en general los criterios usados varan con el tipo de edificio de que se trate incluyendo la belleza del edificio, la creatividad empleada, la rapidez en la construccin, si se trata de un nuevo tipo de edificio, algn avance en la tecnologa empleada y si se tiene alguna solucin nunca antes usada.

Los tipos de edificios hasta ahora clasificados para este tipo de concursos son:

1. Edificios industriales. 2. Centros de distribucin o bodegas. 3. Edificios educacionales 4. Estructuras de anuncios. 5. Oficinas. 6. Proyectos especiales. 7. Edificios de religin. 8. Edificios recreativos. 9. Edificios municipales. 10. Renovaciones y adaptaciones.

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r^ B x i

tJ J i- f

Con proyectos de edificios industriales en donde el diseo incluy muros curvos, se ha ganado el premio en dos ocasiones, el primero fu en el ao 2000 y el segundo en el ao 2002. La primera ocasin se gan con un edificio industrial de 210,000 sf construido para una empresa denominada "Elamex", de la cual se muestra una foto a continuacin en donde se puede apreciar claramente los muros curvos de la fachada:

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En la segunda ocasin se gan con un edificio industrial tambin de 220,000 sf construido para la empresa denominada "ADC Telecommunications", de la cual se muestra una foto a continuacin en donde se puede apreciar claramente los muros curvos con elementos perpendiculares incorporados para darle movimiento a la fachada:

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2.2 Conceptos de Ingeniera Econmica

El mtodo del valor presente neto es uno de los criterios ms ampliamente utilizados en la evaluacin de proyectos de inversin.

Consiste en determinar el valor del dinero en el ao cero de los flujos de efectivo de invesin, descontando el valor presente de los flujos de efectivo de las erogaciones, durante la vida til del proyecto a una tasa determinada. La formula matemtica para su obtencin se describe de la siguiente manera:

n

VPN = X (BrIj)(l + i) -j

Donde VPN = Valor Presenta Neto. I = Flujo de Inversiones del perodo j . B = Flujo de beneficios del periodo j . n = Nmero de periodos de vida del proyecto. i = Tasa de recuperacin mnima atractiva.

La tasa Interna de Retorno es un indicador econmico ampliamente acepado para establecer la rentabilidad de un proyecto. Se define como aquella tasa de inters que iguala a cero el valor actual neto de los flujos de efectivo del proyecto. La formula matemtica para su obtencin se describe de la siguiente manera:

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I

TIR

(B^/.Ml + i*)^ = 0

Donde:

i* = Aquella tasa que hace que el valor presente neto sea cero I = Flujo de Inversiones del perodo j . B = Flujo de beneficios del periodo j . n = Nmero de periodos de vida del proyecto.

En lo referente a la relacin Beneficio-Costo podemos decir que este mtodo equivalente consiste en dividir el valor presente neto de los flujos de efectivo de los beneficios generados por el proyecto entre el valor presente de los flujos de efectivo de las inversiones, este indicador nos muestra si tenemos mas beneficios que costos en la inversin de este proyecto.

B/C = ^

7=1 Donde

B/C = Relacin Beneficio Costo. I = Flujo de Inversiones del perodo j . B = Flujo de beneficios del periodo j . n = Nmero de periodos de vida del proyecto. i = Tasa de recuperacin mnima atractiva.

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Por lo tanto, para que el proyecto sea atractivo utilizando este mtodo, la relacin debe ser mayor a uno.

Otro factor a analizar es el del Tiempo en el que el capital es recuperado en una inversion, este indicador nos muestra el tiempo en el que recuperaremos la inversin realizada en el proyecto y se define como el punto en el tiempo donde se igualan los flujos de efectivo actualizados tanto de los beneficios como los de las inversiones.

TRC B (1 +o '* = I (1 +/) ' ~ 7 J . , J

Donde TRC = Tiempo de Recuperacin de Capital. I = Flujo de Inversiones del perodo j . B = Flujo de beneficios del periodo j . i = Tasa de recuperacin mnima atractiva. t* = tiempo en el que los beneficios y los gastos actualizados (VPN)

son igual a cero.

De los cuatro mtodos de evaluacin que se mencionan anteriormente, se resume a continuacin los puntos ms relevantes a considerar para cada uno de ellos en su aplicacin tratndose de proyectos independientes.

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PROYECTOS DE INDEPENDIENTES

ACEPTACIN

VALOR PRESENTE NETO >0

VALOR FUTURO >0

TASA INTERNA DE RETORNO > n

RELACIN BENEFICIO COSTO >1

TIEMPO DE RECUPERACIN

CAPITULO III: Mtodo

3.1 Hiptesis Hiptesis 1:

El sistema constructivo propuesto para muros curvos con el sistema ti It up, tiene factibilidad econmica.

Hiptesis 2: El sistema constructivo propuesto para muros curvos con el sistema ti It

up, no tiene factibilidad econmica.

3.2 Modelo Operacional de Variables X 1 Y 1

Sistema constructivo para muros curvos con el mtodo

_.,x Factibilidad econmica, denominado Tilt-up.

(Variable Independiente ) ( Variable Dependiente )

3.3 Descripcin de las Variables X 1 - Sistema Constructivo Propuesto para Muros Curvos Tilt-up:

El sistema constructivo para los muros curvos se puede describir de la siguiente manera: 1) Se hace una losa de concreto pobre denominada "cama de concreto" que tenga el mismo radio de curvatura que llevarn los muros definitivos; 2) Sobre las paredes de la cama de concreto se hace la cimbra de madera de las paredes de los muros definitivos que se colarn uno encima del otro sobre la cama de concreto previamente hecha; 3) Una vez terminada la cimbra, se procede a colar el primer muro de concreto; 4) Al da siguiente de

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haber colado el panel de concreto anterior se procede a colar el siguiente panel encima de ese mismo; 5) As sucesivamente, se colarn los paneles de concreto que se hallan diseado para los efectos que correspondan.

Una vez que el concreto del ultimo panel colado alcanz una resistencia del 80 % se procede a izarlo con una gra, el procedimiento de izaje se realiza de la siguiente manera: 1) Se fijan bien los cables de la gra al panel de concreto en turno para ser izado; 2) Se coloca una cama de arena al pie del grupo de paneles colados en una misma cama de concreto; 3) El panel ser deslizado hacia donde se encuentra la cama de arena, de tal suerte que la parte inferior del panel ahora est en contacto con la cama de arena; y 4) El panel es izado y colocado en su lugar con la gra con el procedimiento regular para izar cualquier panel.

Estos pasos del sistema constructivo explicados en los prrafos anteriores son los que difieren de un sistema tradicional de paneles curvos, as que, los pasos omitidos en esta descripcin se considerarn iguales al sistema constructivo tradicional.

Y 1 - Factibilidad Econmica:

La factibilidad econmica de este estudio se basa en la comparacin de los indicadores econmicos ms importantes como lo son: 1) El valor presente neto (VPN); 2) Relacin beneficio Costo (B/C); 3) La tasa interna de retorno (TIR); y 4) El retorno de la inversion (Rl), entre un proyecto tradicional usando block de concreto para hacer muros curvos y un proyecto usando el mtodo propuesto en este estudio para hacer muros curvos con el sistema tilt-up.

3.4 Diseo de Investigacin Este tipo de Investigacin se describe como una investigacin de tipo no

experimental. Bsicamente lo anterior se debe a que la investigacin se realiza en el mismo lugar donde se requiere de los muros curvos y no en un laboratorio. Lo anterior se hace sin manipular deliberadamente las variables.

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" / p r ~ ^ / Q ->. v -

CAPITULO IV:

Sistema "Tilt-up" como Mtodo Constructivo de Muros Curvos

4.1 Concepto El sistema de construccin llamado Titl-up es un mtodo que se basa en

la siguiente premisa: "Construir sobre el piso un muro y luego levantarlo y colocarlo en su lugar, es ms fcil y ms barato que hacerlo a la primera vez en su posicin definitiva".

Como su nombre lo indica, este mtodo consiste en colar los muros a nivel del piso, precisamente como si fueran pisos lo que uno estuviera colando, para posteriormente con una gra previamente seleccionada, izar dicho muro y colocarlo en su posicin definitiva, contraventendolo temporalmente mientras la estructura lo amarra definitivamente al resto del edificio.

A continuacin veremos en las fotografas siguientes una descripcin grfica general de este procedimiento:

21

Foto No. 1

Aqu se observa como los paneles se cuelan a nivel de piso, para despus ser izados con la gra.

22

Foto No. 2

En esta foto se puede apreciar claramente el momento en que es levantado el muro.

23

N

8 i r

i t C A

JPIR&-,,

Foto No. 3

En esta foto se puede apreciar en la parte posterior como estn colocando el muro en su posicin, as como tambin, se aprecian algunos muros

ya colocados en su posicin final y contraventeados.

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4.2 Proceso Constructivo Este es el resumen de los pasos a seguir para la construccin de un muro

tpico de un edificio de ti!t-up:

1) Primero se hace la cama de concreto, la cual servir como base para colar los dems paneles y tendr ya la curvatura deseada, dicha cama se hace sobre una terracera previamente preparada para esos fines. En las dos siguientes fotografas se aprecia la cama de concreto y tres paneles que ya fueron colados sobre una cama.(Fotos No. 4 y 5)

Foto No. 4

25

a * \ fJe*--*^v.

2) El proceso para los muros comienza dibujando los permetros del muro y haciendo la cimbra de Madera sobre esos permetros. (Foto No. 6)

Foto No. 6

27

r> J.

-^ c / n -r-^ L 4

3) Los huecos para puertas y ventanas son bloqueados cbn cimbras de madera tambin, el refuerzo estructural es puesto en su sitio as como los aditamentos necesarios para posteriormente realizar el izaje. (Foto No. 7)

J

.!? 4 Foto No. 7

28

4) El concreto es vaciado en las formas de Madera, se le d el acabado que se requiera y se hace el proceso de curado del concreto. (Foto No. 8)

Foto No. 8

29

5) El proceso de colar los paneles curvos de concreto uno encima de otro requiere de un detalle en las orillas del panel, se necesita cubrir el espacio libre que queda contra la cimbra, ese espacio se rellenar en dos capas, primero con arena y luego con yeso, lo ultimo es con la finalidad de crear una superficie lisa y al mismo tiempo resistente para soportar la esquina del panel siguiente. Lo anterior lo podemos entender ms fcilmente en el siguiente esquema.

JUCilaBMAlfiK SIACKEP XLLIML21DLLS-

30

6) Se espera el tiempo necesario para que el concreto tenga la resistencia adecuada para poder ser izado.

7) Las piezas especiales y los cables que vienen de la gra son sujetados a las piezas dejadas previamente en el panel, las cuales servirn para su izaje. (Foto 9)

Foto No. 9

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8) Los paneles se van izando (Foto 10), y colocando sobre una cimentacin previamente hecha en todo el permetro del edificio. En la figura siguiente se aprecia el concepto completo del sistema en sus principales partes: a) La cimentacin; b) El panel de concreto colocado sobre la cimentacin; c) El contraventeo que se hace provisionalmente al muro; d) El muerto de concreto que se cuela previamente para de ah poder contraventear el muro (Foto 11); y e) un refuerzo del contraviento en caso de que la altura del panel as lo requiera.

3/4-a WALL RRACE INSERT (B-75arai-75)

BRACE

CROSS LACE (wficti rraurcd)

KNEE BRACE AND CROSS LACE CONNECTOR

fTnpnfSlab Footing or Dcadman)

1.2

T: o

_z S 41

i i

3/4-a SI AB BRACE INSERT (BG-75) OR SUPER BOLT

32

8 '

8 L ' i T t G A

Foto No. 10

33

Foto No. 11

34

9) Para realizar el izaje de los muros curvos se seguirn unos pasos muy sencillos teniendo en cuenta que si usramos el mtodo tradicional las esquinas inferiores del panel que se est izando sufrira de esfuerzos estrucutrales para los que no estn diseadas las esquinas del panel. Para su major comprensin mostraremos el siguiente diagrama.

BECAUSE O THE GEOMETRY O T T H E CURVED I ANELS, IX THESE WERE L D T E D OVER T B E B O T T O M I'ANEL, AVERY HIGH CONCENTRATION Or STRESS WOUXJD BE CREATED ON THE TWO BOTTOM CORNERS AWAY TO AVOID THE, WAS TO SLIDE THE I ANEL AND T T L T i r i n O V E R A S A M ) BED TO IWDTORMLY RETRIBUTE THESTKESS ALONG THE ED GE Or THE I AJtfEL ( S E E ! HOTOS No 1S&1)

35

10) El primer paso del procedimiento de izaje de un muro curvo se refiere a crear una cama de arena al pie del panel por zar. (Foto 12).

Foto No. 12

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11) El Segundo paso en dicho procedimiento se refiere a que antes de ser izado el panel, con la misma gra se desliza el panel hacia donde se encuentra la cama de arena, para de ah proceder a ser izado y de esa manera evitar esfuerzos estructurales necesarios. (Foto 13).

Foto No. 13

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12) Una vez terminado el procedimiento especial de izaje se continua el proceso normal de los muros de tilt-up. En la cimentacin se dejan ahogadas unas placas metlicas a las que despus de fraguado el concreto se le soldn unas placas en forma ortogonal a las mismas para que sirvan de gua al panel. Una vez que la gra deja el panel en el lugar indicado, se contraventea cada panel con brazos metlicos especiales, hasta que la estructura del techo sea unida a los muros. (Foto No. 14)

Foto No. 14

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13) Las conexiones entre panel y panel son hechas, se cuela cemento expansivo al pie del muro y la cimentacin, las juntas entre los muros son calafateadas, y los contraventeos son quitados una vez que la estructura del techo es unida definitivamente a los muros. (Foto No. 15)

Foto No. 15

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4.3 Propiedades

Los muros a los que hacemos referencia en este estudio son muros de concreto, as que, las propiedades son las mismas que tiene cualquier elemento de concreto.

En este apartado nos referiremos a las principales propiedades que pudieran llegar a interesarle a los inversionistas y que son la termicidad y la resistencia al fuego.

De la resistencia al fuego podemos obtener la siguiente tabla que nos muestra la relacin entre el espesor del muro y el nmero de horas que se puede llegar a retardar el paso del fuego de un lado a otro del muro:

Tiempo de Resistencia al Fuego en Horas

Espesor del muro (pulg) Espesor del muro (pulg)

Agregados Slicos Agregados de Carbn

4 hrs

7.0 6.6

3 hrs

6.2 5.7

2 hrs

5 4.6

1 hr

3.5 3.2

Con relacin a la termicidad de los muros podemos decir que el muro de concreto tiene muy bajo grado de termicicdad, aproximadamente para un muro de 8" de espesor se tiene un factor de "R" de 1.20, lo que significa que deja pasar tanto el calor como el fro muy fcilmente. Para aquellos casos en los que se requiera construir un cuarto fro que almacenar comida o cualquier caso en donde pida el diseador un factor "R" de aislamiento mayor al intrnseco mismo del concreto se ha diseado un panel compuesto. Este panel compuesto significa que el muro es compuesto por tres partes unidas entre s por conectores especiales, las tres partes se componene de la siguiente manera: 1) Espesor de muro de concreto de 2"; 2) Capa de material aislante del espesor requerido, por ejemplo de 2", 4", etc.; y 3) La capa structural del muro de concreto del espesor previamente diseado.

Con este diseo de panel aislado, podemos lograr la termicidad que se requiera en un caso especfico, por muy grande que sea el factor "R" requerido se podr obtener con este procedimiento.

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4.4 Aplicaciones

Las aplicaciones como hemos mencionado anteriormente en las que se puede construir un edificio usando el tilt-up pueden ser tan variadas como la imaginacin de los arquitectos e ingenieros y desabolladores lo permita.

Enlistaremos a continuacin los tipos de edificios que han sido construidos exitosamente usando el mtodo de tilt-up:

Bodegas y centros de distribucin Fbricas / plantas maquiladoras Centros comerciales Edificios de oficinas Iglesias Escuelas Prisiones Estaciones de bomberos Edificios de estacionamientos Hoteles y motels Mini bodegas de renta Distribuidoras de autos Bancos Teatros Cines Libreras

Existen otros usos del tilt-up y que no son precisamente edificios, como son :

Muros de retencin Muros aislados y bardas Anuncios de edificios y corporaciones Tanques Almacenes de granos

Esta lista no es completa ya que cada uno de que han usado el tilt-up pudieran agregar otros ejemplos de uso.

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4.5 Especificaciones Tcnicas Son las misma instituciones de diseo de concreto y acero en general que

tienen un apartado especial para lo que es el tilt-up. Podemos hablar de instituciones como:

American Concrete Institute (A.C.I.) Concrete Specification Institute (C.S.I.) Seccin 03470 American Society for Testing and Materials (A.S.T.M.) American Welding Society (A.W.S.) Structural Welding Code (A.N.S.I. / A.W.S.) Concrete Reinforce Steel Institute (C.R.S.I.), etc.

A continuacin mostraremos una gua general de especificaciones para los edificios hechos con sistema tilt-up:

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SECCIN 03470 SISTEMA TILT-UP

PARTE 1 - GENERALIDADES 1.1 DESCRIPCIN 1.1.1 Esta seccin cubre los requerimientos de construccin del sistema tilt-up

incluyendo el diseo structural de los muros para los esfuerzos del izaje. a. Arquitecto o Ingeniero no han estado reservndose el diseo de

los muros para resistir el esfuerzo causado por el izaje de los paneles, o para determinar los medios y mtodos a ser usados en el izaje y contraventeo hasta que el contraventeo permanente est en el lugar.

b. Ser la responsabilidad del constructor el izar los paneles de una manera que sea segura para ambos el personal y el propietario, y contraventear y proteger los paneles contra el viento, sismo, y otras fuerzas que pudieran ocurrir durante la construccin hasta que las conexiones permanentes del sistema structural estn completas.

1.1.2 Secciones Relacionadas:

a. Seccin 03100 - Cimbra para Concreto: Requerimientos de Cimbra.

b. Seccin 03200 - Acero de Refuerzo: Acero de Refuerzo y Requerimientos de soldadura.

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c. Seccin 03300 - Concreto Colado en Sitio: Requerimientos Generales para el Concreto Usado en Paneles.

d. Seccin 05500 - Metales Miscelneos.

e. Seccin 07920 - Selladores: Materiales Selladores Resistentes al Fuego.

f. Seccin: 09900 - Pinturas: Acabados en los Paneles.

REFERENCIAS

1 La ltima edicin de los cdigos de Construccin tienen legalidad International Building Code (IBC); Standard Building Code (SBCCI) National Building Code (BOCA); National Building Code of Canada (NBC) e incluyen cdigos locales aplicables.

2 American Welding Society (AWS): a. Cdigo de Soldadura EstructuralANSI/AWS D1.4.

3 American Society for Testing and Materials (ASTM):

a. A123 - Especificaciones para el Zinc ( Galvanizada Caliente-Sumergida) Recubrimientos sobre Acero y Metal.

b. A 185 - Especificaciones para la Malla Soldada, Lisa, para Refuerzo del Concreto.

c. A 615 - Especificaciones para la deformacin y Almacenaje de Varillas para el Refuerzo del Concreto.

d. A 706 - Especificaciones para el Acero de Baja Resistencia a la Deformacin de las Varillas para el Refuerzo del Concreto.

e. C 31 - Mtodo para hacer los Especmenes del Curado del Concreto de Prueba en el Campo.

f. C 33 - Especificaciones para los Agregados del Concreto.

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g. C 39 - Mtodo de Prueba para el Esfuerzo a la Compresin de los Cilindros de Concreto,

h. C 94 - Especificaciones para el Concreto Premezclado. i. C 143 - Mtodo de Prueba para el Revenimiento del Concreto con

Cemento Portland, j . C 150 - Especificaciones para el Cemento Portland. k. C 309 - Especificaciones para las membranas Lquidas de Curado del

Concreto. I. C 330 - Especificaciones para los Agragados Ligeros para el Concreto

Estructural.

1.2.4 American Concrete Institute (ACI), Ultima Edicin Anual: a. 117 - Especificaciones Estandard para Tolerancias para

Construcciones de Concreto y Materiales. b. 301 - Especificaciones para el Concreto Estructural de Edificios. c. 305 - Concreto con Agua Caliente. d. 306 - Concreto con Agua Helada. e. 315 - Manual para Prcticas Estandard del Detalle de Estructuras de

Concreto.

1.2.5 Concrete Reinforcing Steel Institute (CRSI): a. Manual para Prcticas Estandard y especificaciones para Colocar el

Refuerzo.

1.3 PRESENTACIN 1.3.1 Dibujos de Taller:

a. Presentar dibujos de taller de la cimbra y dibujos de izaje detallando todo el trabajo de esta seccin incluyendo el contraventeo temporal y los procedimientos de izaje propuestos. Las varillas de refuerzo se mostrarn en los dibujos del proyecto no permitiendo esfuerzos de

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izaje. Con los dibujos de taller presentar los clculos y una descripcin que cubra el procedimiento de izaje, refuerzo adicional, equipo para izar, y contraventear. Los dibujos de taller y los clculos sern preparados y sellados por un Ingeniero profesional y guardados por el Contratista.

b. La revision del Arquitecto o Ingeniero a los dibujos de taller es slo para estar de acuerdo en lo general en el concepto del diseo y los requerimientos del proyecto y eso no implica aprobacin o alguna variacin en los documentos del contrato. Dimensiones y cantidades no sern revisadas por el Arquitecto / Ingeniero.

1.3.2 Reportes de Control de Calidad:

a. Reporte de Pruebas: Cuando y dirigido por los documentos de contrato, presentar los reportes de pruebas de laboratorio certificados confirmando las caractersticas fsicas de los materiales usados en la elaboracin del trabajo de esta seccin.

b. Instrucciones del Fabricante: Usado para elementos prefabricados, reportar los mtodos de instalacin actuales recomendados por el fabricante, incluyendo las limitaciones relevantes y las medidas de seguridad.

1.3.3 Reporte de Materiales:

a. Mezclas de concreto diseadas para cada caso especfico. b. Como ejemplo, mostrar medio pie cbico de los agregados expuestos. c. Literatura del fabricante para los desencofrantes. d. Diseo de la mezcla del cemento structural expansivo para soporte de

los paneles. e. Literatura del fabricante de selladores.

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1.3.4 Nmero de reportes y Tiempo de Revisin:

a. Reportar copias de cada reporte requerido, copias que sern regresadas al contratista.

b. Permitir cinco das de trabajo de Arquitecto / Ingeniero de tiempo de revisin.

1.4 ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD:

1.4.1 Requerimientos Regulatorios: Cumplir con los cdigos y reglamentos aplicables a agencias gubernamentales que tengan jurisdiccin. Cuando esos requerimientos entren en conflicto con las especificaciones, se deber cumplir con la ms estricta de ambas.

1.4.2 Calidad para la Produccin: El contratista mostrar evidencia de ser competente en la construccin del Tilt-up. Los trabajadores sern expertos en las operaciones de produccin e izaje y siempre estarn bajo supervision directa de un superintendente responsable.

1.4.3 Calidad para la Soldadura:

a. El mtodo calificado de soldadura y los operadores de soldadura estarn de acuerdo con ANSI / AWS D1.4.

b. Proveer la certificacin de los soldadores en el trabajo y que hayan aprobado satisfactoriamente las pruebas de calidad AWS dentro de los doce meses previos al trabajo.

1.4.4 Condiciones de Trabajo: a. No hacer la cimbra, el refuerzo estructural o colar el concreto cuando

est lloviendo o en climas adversos a menos que las medidas aprovadas sean tomadas para prevenir el dao. Durante perodos de vientos secos, humedad baja, altas temperatures y otras condiciones, habr que proteger rpidamente la primera capa del concreto con un

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retardante evaporativo (pelcula monomolecular) una fina niebla agua aplicada inmediatamente despus de reglear y alisar el concreto. Mantener la proteccin hasta que el acabado final y las membranas de curado sean aplicadas.

b. Para condiciones de clima fro, el equipo adecuado ser provisto de materiales para calentar el concreto y para proteger el concreto durante el clima helado. Los materiales del concreto, el refuerzo, la cimbra y el terreno en el cual el concreto entrar en contacto deber estar libre de escarcha. Si la proteccin es usada, el tipo de combustible a usar para calentar no deber debilitar la superficie del concreto. Materiales congelados o que contengan hielo no debern ser usados. Tambin referirse al ACI 306 "Especificaciones para el Concreto en Climas Fros".

c. Para Condiciones de Clima Calientes: Una atencin propia deber darse a los materials de concreto, mtodos de produccin, manejo, colado, proteccin y curado, de prevenir excesivas temperaturas en el concreto y la evaporacin del agua, lo cual origina el encojimiento y el esfuerzo impar de un miembro de la estructura.

TOLERANCIAS:

Las dimensiones de los paneles terminados, en el momento del izaje de la estructura, debe cumplir con las tolerancias de los prefabricados, elementos no pretensados en el ACI 117 Standard Specifications for Tolerances for Concrete Construccin and Materials, a menos que haya otra especificacin aprobada por el Arquitecto / Ingeniero.

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PARTE 2 - PRODUCTOS

2.1 ELEMENTOS FABRICADOS

2.1.1 Equipo para izaje, insertos, contravientos, y dems elementos relacionados sern fabricados especialmente para la construccin con sistema Tilt-up.

2.2 MATERIALES DEL PANEL 2.2.1 Cimbras:

a. La cimbra perimetral del panel ser construida rgidamente y muy bien venteada con formas de acero o madera, derechas con esquinas precisas. Disear con el esfuerzo de resistencia resultante para los procesos de colado. Las consideraciones deben ser dadas al exponer las caras de las formas.

b. Las cimbras debern tener provistos los huecos requeridos detallados en los dibujos.

c. Los paneles pueden ser puestos unos arriba de otros para facilidad de el acomodo, en cimbras como las especificadas anteriormente.

d. El desmoldante deber ser compatible con las membranas de curado y otros acabados, incluyendo pinturas, y con los acabados de los pesos.

2.2.2 Materiales del Concreto:

a. Cemento: Cemento Portland, cumpliendo con ASTM C 150, tipo I.

b. Los agregados finos y gruesos sern consistentes en limpieza, dureza, y durabilidad de material inerte, libre de substancias dainas,

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cumpliendo con ASTM C 33 para el peso normal del concreto y ASTM C330 para los agregados ligeros del concreto.

c. El diseo de la mezcla del concreto en el laboratorio ser aprobada por el Arquitecto / Ingeniero.

d. El agua a mezclar estar libre de impurezas como cido, lkalis, aceite o materials orgnicos que pudieran interferir con el fraguado del concreto.

e. Las mezclas sern aprobadas por el Arquitecto / Ingeniero.

f. Todo el concreto ser producido y entregado cumpliendo con ASTM C94.

2.2.3 Calidad del Concreto

a. La mezcla lista del concreto cumplir con ASTM c 94.

b. El concreto tendr como mnimo una resistencia a la compresin a los 28 das como se indique en los dibujos del proyecto, o especificaciones y pruebas de acuerdo con ASTM C 39.

c. La relacin agua-cemento ser mantenida en un mnimo, y el revenimiento no exceder ms de (34") media pulgada de lo requerido en los dibujos del proyecto o las especificaciones.

2.2.4 Materiales Empaquetados: El cemento Portland y el agua, mezclados formarn una pasta cremosa uniforme.

2.2.5 Materiales Empaquetados en Seco: En cumplimiento con los requerimientos especificados en la seccin 03300 - Concreto colado en el sitio.

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6 Acero de Refuerzo:

a. Las varillas de refuerzo debern ser ASTM A 615, Grado 60, o ASTM A 706. Para varillas acorde con ASTM A615, los cuales deben ser soldados, y hacer un reporte del anlisis qumico del calentamiento de cada una de las varillas.

b. La malla soldada acorde con ASTM A185 y ser del estilo mostrado en los dibujos del proyecto. La malla ser suministrada en hojas planas.

Metales Miscelneos:

a. Conforme a los requerimientos de la seccin 05500 - Fabricaciones Metlicas.

b. Proveer todos los insertos, pasajuntas, y otros elementos a ser colados en el panel, incluyendo los elementos requeridos para el izaje.

c. El acero que deber quedar expuesto en los acabados de los paneles ser del tipo plstico o galvanizado despus de su fabricacin acorde con ASTM A 123.

Caractersticas de los Agregados:

a. Material: b. Graduacin: c. Rango de Color: d. Arena-Cemento-Cemento Expansivo

Mezcla: Con revenimiento de rango pulgadas a pulgadas.

Soportes del Acero de Refuerzo y Malla Electrosoldada.

a. Los soportes pueden ser de metal, plstico, concreto o fibra de refuerzo de material de concreto.

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b. Los soportes metlicos pueden ser galvanizados despus de su fabricacin o de plstico.

c. Todos los soportes de plstico deben ser diseados de acuerdo al refuerzo adecuado, proveer mnima superficie de contacto y sern de un color que sea visible sobre cualquier superficie an en situaciones severas. La mnima superficie de contacto esta definida de 4 - 6 puntos de contacto con la superficie que no exceda de 0.10 pulgadas cuadradas (64.5 mm2) por punto de contacto. Referirse al Manual CRSI de prcticas estndar de todas las opciones de silletas altas de plstico.

d. Los soportes de concreto o de fibra de refuerzo de concreto solo pueden ser usados en losas de piso o en superficies donde el contacto no sea visible.

2.3 MATERIALES PARA EL CURADO DEL CONCRETO 2.3.1 Membranas lquidas para el curado de cimbras:

a. Las membranas de tipo lquido para curar cimbras deben cumplir con ASTM C 309-91, tipo I y I D, clase B.

b. El desmoldante ser de tipo lquido, disipando el compuesto de la membrana de curado de la cimbra cumpliendo con ASTM C - 309-91, tipo I y I D , clase B.

c. Es preferible que el curado desmoldante sea del mismo producto, y que slo sea usado de un slo fabricante.

d. El curado de concreto en las camas coladas: Todo el concreto alrededor de estas reas a ser usado para el colado deber curarse inmediatamente despus de la ltima alisada del concreto, tan pronto como el sangrado de agua ceda, con un desmoldante que cumpla con lo especificado anteriormente. La unidad de humedad perdida no deber exceder de 0.55 kg/m por un espacio de 72 horas a

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temperaturas no menores de 100 F. La membrana de curado ser aplicada a no menos de 200 pies cuadrados por galn.

2.4 MATERIALES DE SELLADO Y CALAFATEO

2.4.1 Selladores: Acorde con la seccin 07920 - Selladores y Calafateo.

2.5 DESMOLDANTE

2.5.1 Compuesto desmoldante: El material desmoldante deber tambin ser un material formado por una membrana disipativa excediendo los requerimientos ASTM-C-309-91. El compuesto desmoldante deber ser aplicado 24 horas antes de colocar el acero de refuerzo. El compuesto desmoldante secar en 30 minutos o menos a 100 F., para reducir la limpieza del panel.

2.5.2 El material debe ser compatible con los materiales de curado.

2.5.3 El desmoldante usado en los paneles colados de Tilt-Up y en las losas coladas debe ser compatible con cualquier recubrimiento para interior o exterior de los paneles de concreto y las losas.

PARTE 3- EJECUCIN 3.1 GENERALIDADES

3.1.1 Coordinar las operaciones de Tilt-Up con otros involucrados para poder acelerar los trabajos y que las omisiones y los retrazos sean evitados.

3.1.2 El concreto deber ser manejable tanto como para prevenir la segregacin. Mezclas, tiros, bandas, bombas, y otros equipos para manejar el concreto sern limpiados y estarn libres de materias extraas.

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COLADO DE PANELES 1 Preparacin de la losa de colado:

a. Las losas coladas debern ser curadas. Los cortes con sierra, las grietas o las juntas en las camas de colado sern rellenadas y niveladas con un sellador que minimize la transferencia de la lnea de la junta a la cara del panel.

b. Las camas de colado, si se usan, debern ser lo suficientemente delgadas y resistentes como para no agrietarse con el peso de los paneles.

c. El contratista ser responsable de la compatibilidad de los agentes de curado, selladores, y agentes desmoldantes utilizados en el trabajo. Si los paneles son colocados uno encima del otro, la superficie alisada deber considerarse como cama de colado y ser tratada de la misma manera.

2 El desmoldante se aplicar de acuerdo con las instrucciones impresas del fabricante para las condiciones que aplique.

3 Despus de colocar el acero de refuerzo en los paneles, se revisar las superficies de las losas para que tengan continuidad. Se tendr cuidado de prevenir la aplicacin de membranas sobre el acero de refuerzo y los insertos en las reas daadas del panel de concreto.

4 Coordinar la instalacin de los insertos y de anclajes requeridos para ser puestos en las losas de concreto antes de colar los paneles.

5 Donde sean requeridas las molduras en los paneles, asegurarse que las lineas que formen la cimbra estn derechas y fijadas en forma segura para prevenir movimientos durante las operaciones de colado y que el alineamiento entre los paneles sea el correcto.

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3.3 COLADO DE CONCRETO

3.3.1 El concreto ser trabajado alrededor de los refuerzos, alrededor de los elementos ahogados, y en las esquinas de las cimbras.

3.3.2 Durante el colado, el concreto ser vibrado de acuerdo con el ACI Practicas estndar para el vibrado del concreto (ACI 309).

3.3.3 Las juntas fras no sern permitidas en un panel de Tilt-Up individual.

3.4 CURADO Y PROTECCIN 3.4.1 Proteger el concreto fresco de un secado prematuro y excesivo fri o altas

temperaturas, y mantener sin secar a una temperatura constante relativa por un perodo de tiempo necesario para la hidratacin del cemento y el endurecimiento apropiado del concreto de acuerdo con el ACI Practicas estndar para el curado del concreto (ACI 308).

3.4.2 La aplicacin del curado con membranas liquidas ser de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.

a. Cubrir los paneles completamente con tiras de yute inmediatamente despus del acabado. Colocar muchas lineas de mangueras como se necesiten. Rpida y completamente hmeda quedara la superficie expuesta.

b. Cubrir los paneles completamente con un plstico de 4 mil para prevenir la evaporacin. Los paneles deben conservarse hmedos por 7 dias. No permitir la alternancia de hmedo y seco. El plstico ser volteado en los permetros de tal forma de poder fijarlo correctamente.

c. En paneles o reas a ser curadas, el peso del plstico deber ser lo suficiente para prevenir que vientos normales destapen los paneles. Los paneles se mantendrn hmedos hasta que el izaje comience o sea aprobado por el arquitecto/ingeniero.

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3.5 EL MANEJO Y EL IZAJE DE LOS PANELES

3.5.1 Disear los esfuerzos de izaje y seleccionar el sistema y los aditamentos para levantar el panel ser responsabilidad del contratista.

3.5.2 El mnimo esfuerzo de los paneles al tiempo del izaje estar de acuerdo con el sistema para levantar los paneles.

3.5.3 Antes de empezar con las operaciones de izaje, revisar las condiciones relevantes del trabajo tanto como para estar listos para empezar la instalacin de los paneles. Cada panel ser marcado apropiadamente en correspondencia con la designacin indicada en los dibujos de taller aprobados.

3.5.4 Proteger a los elementos de manchas, torceduras o grietas.

3.5.5 Reparar los defectos de los paneles de una manera aceptable aprobada por el arquitecto/ingeniero.

3.5.6 Usar el equipo de izaje que prevenga danos a la construccin existente, a las losas de los pisos, y a los paneles. Cualquier dao ser reparado o reemplazado a costo del contratista y de una manera aceptable aprobado por el arquitecto/ingeniero.

3.5.7 Colocar los paneles en la posicin asignada. Colocar los paneles sobre la cimentacin preparada tal como lo muestran los detalles en los dibujos del proyecto, o las cunas de la capacidad apropiadas. El espacio para el cemento expansivo debajo de los paneles para rellenarlos, se deber de hacer el mismo da. Es preferible usar el cemento expansivo de no encogimiento.

3.5.8 Los paneles que no van junto a la estructura del edificio al tiempo de ser izados sern contraventeados en su posicin usando un sistema de contraventeo disenado para resistir viento, sismo, y otras cargas que pudieran ocurrir durante la construccin y hasta que el contraventeo permanente sea puesto en su lugar. El diseno de los contravientos ser responsabilidad del contratista.

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3.5.9 Preparacin e instalacin del cemento expansivo empaquetado en seco:

a. La superficie para recibir el cemento expansivo deber estar rugosa y razonablemente a nivel.

b. La superficie deber ser curada apropiadamente con humedad. c. No se deber usar compuestos de curado. d. Limpiar la superficie de aceite, grasa, polvo y partculas perdidas. e. Remover el exceso de agua del concreto y rellenar los hoyos

inmediatamente antes de colar el cemento expansivo.

3.5.10 Los paneles de concreto debern mantenerse sin movimiento tanto tiempo como sea posible pero no menos de 14 dias antes de que se hagan las conexiones al panel, a menos que lo apruebe el arquitecto/ingeniero. El trabajo de soldadura requerido para sujetar los paneles a la estructura del edificio y a otros paneles, deber cumplir con ANSI/AWSD1.4.

3.5.11 La proteccin de los elementos izados ser responsabilidad del contratista.

3.5.12 La cara visible de los paneles, cuando ya estn colocados debern estar libres de defectos observables desde una distancia de 40 pies.

3.5.13 Despus que los paneles son izados, habr que desmantelar los accesorios que se usaron para levantar el panel y resanar lo necesario para crear una apariencia uniforme.

3.5.14 Despus de que los paneles son izados, resanar los hoyos en el panel causados por el colado de otros paneles y el proceso de izaje, se har con la aprobacin del arquitecto/ingeniero.

3.6 ACABADOS

3.6.1 Acabado del concreto: Los paneles debern de estar libres de hoyos, grietas, despostilladuras o cualquier textura no uniforme. Todos los hoyos sern rellenados con materiales especiales que dejen una superficien lisa lista para pintarse.

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a. Los agregados expuestos de los paneles debern de terminarse como este indicado en los dibujos del proyecto.

b. Las superficies a pintar sern preparadas para recibir pintura como lo especificado en la seccin 09900.

3.7 SELLANDO LAS JUNTAS DE LOS PANELES

3.7.1 Limpiar las juntas de los paneles de contaminantes, incluyendo los desmoldantes. Polvo y partculas perdidas debern ser quitadas y limpiadas para proveer una adhesin apropiada. Aplicar selladores deacuerdo con las especificaciones del fabricante.

3.7.2 Instalar tela resistente al fuego donde se indique, elemento de soporte del sello, primario y sello de acuerdo con la seccin 07920 - Selladores y Calafateos.

3.8 CONTROL DE CALIDAD EN CAMPO

3.8.1 Pruebas:

a. Se tomarn no menos de 4 cilindros por cada clase de concreto, por cada 150 yardas cubicas, para cada da de concreto colado, o no menos de 11 por cada 5,000 pies cuadrados de area de panel.

b. De cada juego de 4 cilindros, 2 sern probados a 7 das y otros 2 a los 28 das.

c. El colado y el curado de los cilindros de prueba se har de acuerdo con ASTMC31.

d. Los cilindros de prueba y los reportes de las pruebas sern indicados en cada panel por nmero, el concreto representado por cada cilindro de prueba que fue colado.

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e. Copias de los reportes de prueba sern distribuidos al dueo, arquitecto/ingeniero, y el contratista. Los reportes indicarn la localizacin de la prueba, la fecha, los datos tcnicos y otra informacin pertinente.

3.8.2 Esfuerzo de compresin deficiente:

a. Cuando suceda que la prueba de esfuerzo del concreto indicada de 7 a 28 das baje de lo que estaba especificado, el contratista de acuerdo con el arquitecto/ingeniero, tendrn que ajustar la mezcla para que las siguientes pruebas de concreto cumplan con el esfuerzo mnimo requerido. El dueo puede requerir muestras de corazn para ser probadas, a costo del contratista. Si la prueba de corazn falla, dando debajo de los requerimientos mnimos, el concreto en el lugar ser juzgado como defectuoso. Este concreto ser reemplazado o reforzado de una manera aceptable para el dueo y para el arquitecto/ingeniero, a costo del contratista. Cualquier demolicin o reparacin de otros materiales o sistemas que resulten de la reparacin o el remplazo de concretos defectuosos se harn con cargo al contratista.

3.9 GRIETAS Y PANELES DAADOS 3.9.1 Los paneles daados durante el izaje con grietas realmente visibles a 40

pies de distancia, deformacin ocurrida durante el izaje, despostilladuras, sern reparadas o reemplazadas a satisfaccin del arquitecto/ingeniero.

3.10 LIMPIEZAS

3.10.1 Cuando todo el trabajo de esta seccin haya sido completado, deber levantarse la basura, desperdicios, materiales sobrantes, herramientas y equipo del sitio de trabajo.

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3.11 PROTECCIN

3.11.1 Durante el perodo de este trabajo, se deber proteger la cara de los acabados del panel de Tilt-Up, las superficies de concreto de daos por las subsecuentes operaciones de construccin.

En cualquier caso de que se trate, ser indispensable que los clculos sean soportados por un memoria que haga referencia a los cdigos aqu mencionados.

4.6 Ventajas y Desventajas

Dado que la industria de la construccin est sumamente competida en todo el pas, el mtodo de tilt-up puede ser escogido cuando principalmente se dan las siguientes condiciones o caractersticas en algn proyecto;

Economa: En las partes del pas donde existe gran disponobilidad de expertos en construccin de este mtodo y especialmente donde las gras de capacidad suficiente estn disponibles se ha probado que este tipo de edificios es altamente competitivo. Un ejemplo de esas zonas es precisamente las fronteras como Cd. Jurez, Chih.

Rapidez en la Construccin: Pongamos el ejemplo de un edificio de 100,000 sf, y contando el tiempo con la cama de concreto ya hecha, el tiempo regular desde que se inicia la cimbra de los paneles hasta que se cierra el cascarn del edificio con la lmina ya instalada es de 12 a 14 semanas. Lo anterior es comparable

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con el tiempo regular si el edificio fuera hecho de block de concreto, el tiempo de cerrar el cascarn cambiara a 20 semanas.

Durabilidad: El tiempo de vida del concreto es muy largo, la mayora de los edificios que se hicieron durante la decada de 1940 tienen muy poco desgaste.

Resistencia al Fuego: El concreto es obviamente escogido por su resistencia al fuego, como ya vimos, para un panel de 6 34" tenemos una resistencia al fuego por espacio de 4 hrs.

Bajos Costos de Mantenimiento: Lo nico que se considera se necesite como mantenimiento es una capa de pintura cada seis u ocho aos.

Bajas Tarifas de las Compaas de Seguros: La bondad del concreto para detener el fuego se hace que las compaas de seguros bajen sus costos de aseguranzas.

Arquitectnicamente muy Atractivo: Dado que el concreto toma la forma de la Madera en la que es depositado, el arquitecto es una mina de creatividad con este tipo de sistema.

Bajos Costos de Refrigeracin y Calefaccin: Dado que el edificio puede ser construido con el factor "R" de aislamiento que se requiera, resulta que los costos por enfriar o calentar el interior del edificio son muy bajos y la inversion se justifica fcilmente.

Fcilmente Expandible: Planeando desde su inicio la expansion del edificio y dejando las preparaciones adecuadas, hasta los mismos paneles se pueden desprender y volver a usar en las expansiones.

Seguridad: Pensando en la resistencia del concreto, la nica posibilidad de penetrar un edificio se reduce a las puertas y ventanas.

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c i i r

Apreciacin de Valor: En base a las caractersticas antes expuestas, el edifcio conseva su valor a travez del tiempo y eso lo hace atractivo para cuando se piense en vender los edificios.

Dentro de las desventajas de este sistema podemos enumerar las siguientes:

Algunos acabados arquitectnicos pueden parecer altos en costo debido a que el mismo sistema constructivo lo causa.

Falta de personal capacitado para este sistema, tanto empresas constructoras, ingenieros as como albailes tambin.

El peso excesivo de los paneles de concreto, puede representar algn problema en ciertos tipos de suelos difciles de estabilizar.

Este procedimiento necesita espacio suficiente para poder alojar a los paneles de concreto en el suelo.

El contraventeo provisional que se usa mientras la estructura del techo es amarrada a los muros, puede estorbar en algunas maniobras internas propias de los sistemas constructivos.

La disponibilidad de gras en la localidad de suficiente tamao, es realmente una limitante en la decision del sistema constructivo a emplear.

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CAPITULO V: Ejemplo de Aplicacin

El objeto de este captulo es entender las partes principales que componen un edificio construido con el sistema propuesto en este estudio de muros curvos con tilt-up y analizar el mismo edificio pero con el sistema tradicional de muros de block de concreto. La comparacin no se hace con el sistema tradicional para hacer muros curvos ya que ese sistema en Mxico no aplica, as que, nos avocaremos a los muros de block, lo cual es una prctica comn en nuestro pas.

En este caso nos ocuparemos de edificios tipo industrial y ambos se encuentran ubicados en Cd. Jurez, Chih.:

5.1 DESCRIPCIN DEL EDIFICIO EJEMPLO

El edificio en estudio es de tipo industrial, est construido sobre un terreno de 170,000 m2, en este caso particular el cliente quiso este terreno tan grande porque tiene planes de expansin a corto plazo. La superficie construida del edificio es de 200,000 sf, la altura libre del edificio es de 22 ft y fu hecho en su totalidad con muros de titl-up.

5.1.1 Plano Arquitectnico del Edificio: A continuacin se presenta un plano del edificio en estudio para que nos demos idea de la aplicacin de los muros curvos. La idea de emplear muros curvos en un edifico es nicamente para enfatizar algunas reas y darle ms realce a la fachada. Con la finalidad de entender ms este proyecto, en el anexo 1 est este mismo plano paro a otra escala un poco ms legible.

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1. Planta Arquitectnica del Edificio en Estudio.

64

5.1.2 Plano de Camas de Colado:

Este plano que viene en el Anexo 2, nos sirve para tomar referencia para entender que el sistema de contruccin tilt-up necesita espacio donde colocar dichas camas de colado y al mismo tiempo ver las diferencias tan grandes entre los dos sistemas constructivos.

5.1.3 Programa de obra:

El programa de construccin del edificio con opcin en tilt-up que mostramos a continuacin, nos muestra grficamente el nmero de semanas en que el cascarn del edificio es terminado. Entendindose por cascarn la estructura principal del mismo, es decir, la cimentacin, los muros, la estructura y el techo.

Otro programa de obra se presenta en seguida de el de tilt-up y se trata de la opcin con block, es decir, el mismo edifcio lo analizaremos con las dos opciones, hacerlo con tilt-up y hacerlo con muros de block de concreto

Comparando los flujos de efectivo y el tiempo de ejecucin de la obra que aparecen en el programa de obra de tilt-up con los flujos de efectivo y el tiempo de ejecucin de la obra que aparecen en el programa de obra de la opcin de block entenderemos que el muro de block tiene un menor costo que un muro de tilt-up, aunque la diferencia no es sustancial sigue siendo diferencia y por otro lado el sistema de tilt-up es ms rpido que hacer los muros de block.

65

OPCIN TILT-UP SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2

Concepto Cimentacin eje A Muros eje A Cimentacin eje A' Muros eje A' Cimentacin eje 1 Muros eje 1 Cimentacin eje 2 Muros eje 2 Cimentacin eje 8 Muros eje 8 Cimentacin eje 10 Muros eje 10 Cimentacin eje Q Muros eje Q

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 $ 16,025 $ 103,600 $ 9,450 $ 42,760 $ 29,560 $ 113,560 $ 13,320 $ 47,400 $ 10,530 $ 46,890 $ 29,875 $ 112,548 $ 14,532 $ 61,757

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COSOT TOTAL DEL CASCARON $ 651,807 dlls

3. Programa de Construccin del Cascarn del Edificio con Opcin Tilt-up.

66

OPCIN BLOCK SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO

1.1

1.2

1.3

2.1

2.2 2.3

3.1

3.2 3.3

4.1

4.2 4.3

5.1

5.2 5.3

7.1

7.2 7.3

16.1

16.3 17.1

Concepto Cimentacin eje A Muros eje A Estructura muros A Cimentacin eje A Muros eje A Estructura muros A" Cimentacin eje 1 Muros eje 1 Estructura muros 1 Cimentacin eje 2 Muros eje 2 Estructura muros 2 Cimentacin eje 8 Muros eje 8 Estructura muros 8 Cimentacin eje 10 Muros eje 10 Estructura muros 10 Cimentacin eje Q Muros eje Q Estructura muros Q

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 $ 12,896 $ 22,545 $ 8,569 $ 24,958 $ 49,857 $ 18,956 $ 26,895 $ 56,325 $ 12,589 $ 52,469 $ 82,525 $ 25,146 $ 19,586 $ 36,589 $ 9,897 $ 39,852 $ 67,898 $ 12,589 $ 14,492 $ 18,464 $ 13,195

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5.1.4 Anlisis comparativo del costo entre un muro curvo de tilt-up y un muro curvo de block por metro cuadrado.

COMPARACIN DE COSTOS COSTOS MURO TILT-UP POR M2

1 EXCAVACIONES 2 PLANTILLAS 3 ZAPATA CORRIDA 4 MURO DE TILT-UP 5 RELLENOS 6 RETIROS DE MATERIAL

M3 M2 ML M2 M3 M3

0.0750 0.0636 0.0909 1.0000 0.0481 0.0362

5.82 8.76

47.90 74.08 15.34 8.61

SUMA

$ $ $ $ $ $

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0.44 0.56 4.35 74.08 0.74 0.31

80.47 DLLS / M2

COSTOS MURO BLOCK POR M2

1 EXCAVACIONES 2 PLANTILLAS 3 ZAP ATA CORRIDA 4 ZAPATA AISLADA 5MURO DE BLOCK 6 RELLENOS 7 ROMBOS DE CONCRETO 8 RETIROS DE MATERIAL 9PEDESTALES

10COLUMNAS DE CONCRETO 11 PLACA DE ACERO AHOGADA 12 TRABE DE 20X40 13 TRABE DE 20X60 14 TRABE DE CERRAMIENTO 15TRABE DE MURO PINA 16 MARQUESINA 17SELLO MURO COLUMNAS

M3 M2 ML PZA M2 M3 PZA M3 ML ML PZA ML ML ML ML ML ML

0.1205 0.0869 0.0909 0.0091 1.0000 0.0910 0.0045 0.0384 0.0050 0.1000 0.0091 0.0073 0.0083 0.0909 0.0909 0.0083 0.1000

5.82 8.76

41.48 171.07 47.55 15.34 21.94

8.61 126.40 99.78 11.64 51.02 76.31 30.41 51.55 170.14

5.62

SUMA

$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $

$

0.70 0.76 3.77 1.56

47.55 1.40 0.10 0.33 0.63 9.98 0.11 0.37 0.63 2.76 4.69 1.42 0.56

77.32 DLLS/M2

68

CAPITULO VI: Factibilidad Econmica

6.1 PROGRAMA DE INVERSION

6.1.1 EJERCICIO DE FLUJOS DE CAPITAL:

El hecho de que a lo largo de nuestra vida debemos tomar un sinnmero de decisiones, podra hacernos pensar que el dirigir esfuerzos a estudiar algo que todo mundo hace, es perder el tiempo. Sin embargo, la mayor parte de las decisiones que tomamos son triviales, esto significa de que no se requiere de ningn procedimiento formal o estructurado para tomarlas. Adems, cuando las decisiones son triviales, las consecuencias de no tomar la mejor decisin son despreciables. Por el contrario, cuando tenemos que tomar una decisin importante, no debemos proceder de igual manera, es decir, no debemos tomar la decisin de una manera intuitiva, si no que debemos establecer un procedimiento general que nos ayude a seleccionar la decisin que producir los mejores resultados para nosotros.

A continuacin presento dos tablas de anlisis de flujos de capital de una inversion en un edificio de tipo industrial, dichas tablas corresponden a las dos opciones analizadas, que son lo opcin de hacer el edificio con tilt-up o la de block. Las premisas son las siguientes: 1) Aunque ya presentamos en el captulo anterior los costos y los flujos del valor del cascarn del edificio con el objeto de hacer ms visible las diferencias econmicas entre los dos procedimientos analizados, para efectos de este anlisis necesitamos presentar los costos completos del edificio, ya que de otra manera no pudiramos hacer el ejercicio; 2) Partiremos de que el inversionista tiene nicamente el capital del valor del terreno como inversion; 3) Por tanto se requiere de pedir un prstamo al banco por el cien porciento del valor del edificio, que en la realidad aunque son pocos si hay casos similares; 4) La renta que se pretende cobrar se sale un poco de lo comn, pero sucede que es un edificio tambin muy poco comn y con alta tecnologa; y 5) El inters al que se consigui el crdito as como la Trema supuesta tienen fundamento real.

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