martes, 3 de julio de 2012

Fundaciones en seco Equipamientos Gruben


Casos. Compañía de seguro MAPFRE

A continuación podremos observar, a modo de relato, la secuencia constructiva de la obra para la Compañía de Seguros MAPFRE, cuyo proyecto y dirección estuvieron a cargo del Arq. Ricardo Gaillard. 

El diseño, producción y montaje de ls fundaciones metálicas de la obra estuvieron a  cargo de Equipamientos Gruben.

La obra se ubica en la zona oeste del gran Buenos Aires, más precisamente dentro del partido de Ituzaingo, sobre colectora de Acceso OEse, entre los puentes de Martin Fierro y Brandsen.


Ampliación de local e compañía de seguros MAPFRE:
La obra consistía en una ampliación de las oficinas de esta compañía de seguros. La misma ocupó una superficie de 300 m² en dos plantas.


Foto 1: Fundaciones a hélice GRUBEN.

.
La misma fue ejecutada en un playón de estacionamiento junto al edificio existente.
De esta forma la primera etapa consistió en realizar una demolición de los solados existentes para de esta forma poder configurar las vigas de encadenado, realizadas en tecnología tradicional húmeda de hormigón armado y las bases con pilotes metálicos en seco.

Una vez realizada esta tarea se procedió a posicionar cada uno de los pilotes que finalmente tomarían la estructura metálica en elevación.


Foto 2: Posicionamiento de la fundación a hélice GRUBEN.
Foto 3: Instalación de la fundación a hélice tubular con el motor hidráulico de la hoyadora.


Todos los pilotes poseían discos de 10 y 15cm de diámetro con una longitud de 200cm. El diámetro del tubo que conforma el cuerpo del pilote es de Ø2”
Aun en condiciones desfavorables, que ara alternativas tradicionales hubieran forzado a detener los trabajos de realización de cimientos, las fundaciones en seco son ejecutadas sin inconveniente alguno.



Foto 4: Instalación de la fundación a hélice de barra maciza, aún bajo lluvia.



Foto 5: Fijación de las fundaciones GRUBEN a la armadura del encadenado.

La cabeza del pilote posee una pieza especialmente diseñada para producir una adecuada unión al hormigón de los encadenados del edificio.

De esta forma, en una combinación de tecnología húmeda y seca las vigas de encadenado descargan el peso proveniente del edificio a los pilotes que finalmente conducen las cargas al terreno.



Foto 6: Hormigonado del encadenado y soldado de las columnas metálicas.


Finalmente, luego del hormigonado, el pilote metálico y el encadenado de hormigón constituyen una sola pieza que recibirá a las columnas metálicas de la estructura del edificio.

El filo superior de la cabeza del pilote queda expuesto en el mismo plano de la viga de encadenado para poder recibir la columna metálica. La unión se realiza por soldadura.


Foto 7: Columnas instaladas.


Todas las columnas que componen la estructura es conformadas por dos perfiles UPN soldados entre si y configurando un tubo cerrado.

Sobre las columnas se coloca un primer plano de vigas principales ejecutadas con un doble perfil G conformado en frío y sobre ellas el plano de vigas secundarias, también en perfile G pero de menor altura colocados cada 60cm y que darán soporte al paquete que conforma el solado.


Foto 8: Armado de la estructura metálica.



La estructura del techo se ejecuta de modo similar al entrepiso. Vigas principales a modo de cabios con una pendiente mínima para el escurrimiento de las aguas de lluvia y correas para fijar la cubierta de chapa sinusoidal.



Foto 9: Imagen de Mapfre.

Finalmente el edificio materializa sus cerramientos verticales con una estructura en steel frame.
En el exterior se reviste en placas de fibrocemento con terminación de pintura exterior.

  
Un dato final:
El montaje de los cimientos/anclajes en obra se inició a las 10 de la mañana del 15 de enero de 2008. La finalización se concretó a las 16 hs del mismo día.
Fueron instalados 36 cimientos/anclajes.

Ficha Técnica:
Comitente de la obra en estudio: COMPAÑÍA DE SEGUROS MAPFRE .
Proyecto y Dirección: ARQ. RICARDO GAILLARD.
Diseño , fabricación y montaje de los cimientos / anclajes: EQUIPAMIENTOS GRUBEN .
Ubicación de la obra: Partido de Ituzaingó sobre colectora Norte del Acceso Oeste entre los puentes de Martín Fierro y Brandsen.
Superficie de la ampliación: Aproximadamente 300 m2.
Inicio del montaje de los cimientos / anclajes en obra: día 15-01-08, 10:00 hs.
Finalización del montaje: 16:00 hs. del mismo día.
Cantidad de cimientos / anclajes instalados: 36 (treinta y seis).

Fundaciones en seco


Comparación de costos

Tomemos para realizar la comparación la siguiente vivienda. Tecnología en seco de madera para toda la envolvente.

La misma presenta una planta baja de 24 m2 más un entrepiso de 16 m2.


Superficie total: 40 m2

Estimemos un costo de $4000 / m². Esto es un total de $ 160.000
Cantidad de pilotes: 16

Analicemos el costo de las fundaciones en una alternativa de pilotes metálicos y en pilotines de hormigón. Pilotes + vigas para la plataforma seca.


COSTO TOTAL POR FUNDACION: $640

COSTO TOTAL DE FUNDACIONES: $10240




COSTO TOTAL POR FUNDACION: $400

COSTO TOTAL DE FUNDACIONES: $6400


Del análisis elaborado en las planillas de arriba surge que la alternativa de una fundación metálica resulta en un 60% mayor costo (material y mano de obra) en relación a la alternativa tradicional en hormigón armado.

Si analizamos el valor en forma individual parecería inviable. Pero hagamos el análisis en su incidencia total dentro del presupuesto de una vivienda.

Esto es que la incidencia de las fundaciones en el total de un presupuesto se encuentra en un 6.5 % del total para el caso de los pilotes metálicos y en el 4% del total en el caso de la alternativa en hormigón. Es decir, esto solo implica un incremento total del monto de una obra del 2.5%.

Siempre cuando comparamos el costo de un material o una tecnología  en relación a otros es necesario hacerlo sobre la incidencia total y no sobre la incidencia parcial del mismo.

Si a esto sumamos otras ventajas como por ejemplo el tiempo de producción tenemos que en el caso de los pilotes metálicos sus tiempos son entre 4 y 4,5 veces menores en relación a un equivalente en hormigón.

En ambos casos se analizaron ejecuciones en forma manual.
La principal incidencia en la disminución de los tiempos de ejecución radica en la ausencia total de movimientos de suelos y elaboración de materiales en obra o acarreos de tierra una vez realizada la excavación.

 

Fundaciones en seco


Equipamientos Gruben.
Pilotes metálicos

Este tipo de fundaciones se ubica dentro de las denominadas directas de tipo prefabricado mediante hinca por rotación.

Descripción general de la fundación.

Terminación: galvanizado en caliente de todos los elementos constitutivos.

Instalación: La instalación se puede realizar en forma manual o con equipo moto instalador dependiendo de las profundidades a alcanzar y las características del terreno

Seguro: Para uso en áreas marítimas o terrenos salitrosos se fabrican con una protección PS integral.

Tiempo: Su colocación en seco permite realizar el incado en un tiempo mucho menor que el necesario para una fundación húmeda.

Almacenaje: puede realizarse a la intemperie.


Si bien estos pilotes se originan en la necesidad de tomar cargas de tracción, por ejemplo en los casos de tensores para columnas de tendido eléctrico sus características portantes a la compresión lo convierten en una alternativa de buenas prestaciones en el caso de la construcción liviana en seco.

Datos Técnicos:

Capacidad portante.


NOTA: suelos cohesivos. Factor de seguridad = 3,0 (para cargas permanentes)
Estas cargas son válidas tanto para compresión como para tracción.



Como se expresa claramente en las tablas anteriores a medida que aumenta el diámetro de los discos y la profundidad del pilote aumenta la capacidad portante del mismo.

Analicemos el funcionamiento sobre 3 viviendas apareadas de 40 m² cada una armadas en dos plantas.


Analicemos uno de los módulos.

La vivienda presenta una planta baja de 24 m2 más un entrepiso de 16 m2.


La vivienda está proyectada con una tecnología en seco formada básicamente por bastidores de madera.

Las cargas por m² de las diferentes partes que la conforman son:

Basamento y entrepiso: 30 kg/m² + 200 kg/m² de sobrecarga de uso = 230 kg/m²
Techo: 30 kg/m² + 70 kg/m² de sobrecarga de uso = 100 kg/m²
Muros: 50kg/m²

Esto es una carga total para la vivienda (pesos propios de las partes + sobrecargas de uso) de unos 14.000 kg

Tomando una tensión de terreno de 1.5 kg/cm², es decir, de 15 toneladas por m², (es decir, un terreno de mediana a baja resistencia) la vivienda requerirá de 16 pilotes de 1.59 m de profundidad con discos de 15 y 20 cm de diámetro.

Los mismos pueden colocarse en 4 filas de 4 pilotes cada una sobre los cuales será fijada la plataforma de madera.

Estos pilotes pueden ser colocados en obra en forma manual (sin el empleo de máquinas) en un tiempo aproximado de 2 días con un equipo de 4 operarios.

Como resultado se obtiene una fundación que requiere puntos de apoyo similares a su equivalente en pilotines en tecnología húmeda de hormigón, pero con la ventaja de la rapidez de su ejecución y el no requerimiento de movimiento de suelo alguno.

Algunas ventajas del empleo de estos sistemas:

  1. No se ve afectada la obra por el mal clima lo que a veces ocasiona retrasos en la llegada de materiales
  2. No se ve afectado por las condiciones de temperatura, como en e caso del hormigón que requiere de un rango de temperaturas par que el proceso de fragüe se realice en forma correcta.
  3. Presenta una mayor velocidad de ejecución que sus alternativas equivalentes en tecnologías húmedas.
  4. NO requiere mano de obra especializada
  5. No requiere de movimientos de suelos
  6. Es una alternativa eficaz cuando se requiere materializar una construcción en donde los accesos y la movilidad de materiales es complicada. (accesos que por condiciones geográficas son complicados.)
  7. Reducción en costos de flete de materiales.

miércoles, 25 de abril de 2012

Obras


Casa Rest-Doring. Costa esmeralda 2010/11
Proyecto: Maderadisegno Arquitectura

Construcción del basamento totalmente seco con los Pilotes de anclaje Gruben.




Fundaciones para Base BF20/25-2x3.2 Gruben
Fundación seca de 45m² cubiertos en planta baja y 30m² de deck perimetral.

El empleo de esta alternativa de fundaciónpermitió mayor rapidez de ejecución y los movimientos de terreno fueron mínimos.  Por otra parte es de destacar que este tipo de fundaciones tiene como característica que es posible recuperarlas si en algún momento la vivienda cumpliera su vida útil y se decidiera desmontarla.


Instalación de la bases Gruben con herramienta manual y colocación del cabezal en “U” a rosca, para colocación de viga de madera de 3”x6”.


Sobre estos pilotes metálicos que se colocan, como si fuese un tornillo, girándolos sobre su eje, se fijan las vigas de pino impregnado de 3x6 pulgadas que dan apoyo a los paneles de basamento.

Estos paneles se colocaron con la palca hacia abajo y sirvieron a la vez de encofrado perdido. Los mismos se rellenaron con un hormigón a base de poliestireno expandido lo cual dio una gran aislación térmica con un muy bajo peso (250 kg/m3) y una mayor sensación de rigidez al caminar por esta superficie.



Plano de ubicación de las bases.


La cabeza del pilote está preparada para recibir las vigas de madera y mediante una varilla roscada permite realizar la nivelación más precisa para que toda la superficie quede a nivel.





De aquí en adelante toda la construcción es seca a partir de los paneles descritos anteriormente. Los mismos fueron realizados en taller y llevados a obra para su posterior montaje.



Pilotes Gruben


Este tipo de fundaciones se ubica dentro de las denominadas directas de tipo prefabricado mediante hinca por rotación.


Bases / Cimientos en seco sin hacer pozos

El sistema de hincado en tierra a hélice se comenzó a desarrollar en EEUU a partir del año 1920 y Equipamientos Gruben®  tomó la posta en Argentina a partir de 1989.
El sistema Gruben® de hincado en tierra a hélice se instala sin excavaciones previas ni hormigonado posterior. El conjunto tubo / barra central+ hélice penetra en el terreno mediante un movimiento giratorio como si fuese un gran tornillo y para extraerlo se hace el movimiento giratorio en el sentido contrario.
Este sistema puede instalarse en casi todo tipo de suelo: arenoso, arcilloso, piedra suelta, con napas freáticas superficiales, terreno helado o aún bajo el agua. Asimismo la instalación se puede realizar en casi todos los casos a mano o se puede facilitar su hincado con un motor hidráulico de hoyadora.
La colocación de las bases/ cimientos gruben® se realiza con suma rapidez a modo de ejemplo, la colocación de los pilotines a hélice para sostener el encadenado de una casa de 100 a 150 m2 de mampostería tradicional no llevará más de una jornada de labor normal y la colocación de una base Gruben® para farola de 2 a 5m de altura puesta a mano no insume  más de 15 minutos.



En el área energética, es de hacer notar que todas las torres de emergencia para líneas de Alta Tensión de 66, 132 y 220 kv de la Provincia de Buenos Aires que administra TRANSBA están equipadas con anclajes a hélice GRUBEN®.

Aplicación en la construcción

En el año 2003 nuestra empresa comenzó el desarrollo del sistema para su aplicación tanto en obras civiles como de alumbrado donde los resultados obtenidos en estos años han sido más que óptimos basados en dos premisas fundamentales: rapidez de instalación y menor costo final.

Aplicaciones:

·      Bases para farolas, pilares luminosos y columnas de alumbrado  con el agregado de una excelente descarga a tierra que poseen las bases y la verticalidad que se obtiene de la columna instalada.

·      Bases para columnas de galerías, quinchos, galpones, etc.

·      Obradores

·      Bases / cimientos / anclajes para encadenados de obras secas o húmedas.

·      Bases / cimientos para equipos pesados estáticos como grandes Transformadores, generadores, compresores, etc.

·      Bases para decks, pasarelas y pérgolas.

·      Bases para muelles, embarcaderos y amarraderos.

·      Estructuras transitorias para eventos.


Características constructivas

Las bases Gruben®  están íntegramente galvanizadas en caliente.
Las bases Gruben ®  son totalmente recuperables en usos transitorios como ser, exposiciones, eventos, obradores, etc.

Descripción general de la fundación.

Terminación: galvanizado en caliente de todos los elementos constitutivos.

Instalación: La instalación se puede realizar en forma manual o con equipo moto instalador dependiendo de las profundidades a alcanzar y las características del terreno

Seguro: Para uso en áreas marítimas o terrenos salitrosos se fabrican con una protección PS integral.

Adaptable: Distintos modelos para cada tipo de suelo (excepto rocosos).

Tiempo: Su colocación en seco permite realizar el incado en un tiempo mucho menor que el necesario para una fundación húmeda.

Almacenaje: puede realizarse a la intemperie.

Económico: Por el costo del anclaje y por la reducción de horas hombre en el trabajo de cimentación o anclaje de estructuras.


Fundaciones. Generalidades.


INTRODUCCIÓN


Según el diccionario:

Cimiento: Principio y raíz de algo.
Parte del edificio que está debajo de tierra y sobre la que estriba toda la fábrica.

El CIMIENTO es la vinculación, en un sentido amplio y estricto, entre el edificio y el terreno. Este vínculo debe cumplir con las necesidades de conducir hacia el suelo las cargas (pesos) que el resto de la estructura va recibiendo de toda la construcción.

 


Tiene una presencia oculta, cuando la obra está terminada, pero de la correcta solución de esta parte del edificio dependerá el futuro del mismo. Una resolución inadecuada de esta parte de la obra, que debe establecer, tendrá como consecuencias importantes patologías (fallas, fisuras, humedades etc.). Los niveles, para adecuar la geometría de nuestra CAJA EDILICIA, a la superficie del terreno, y una relación entre las cargas (los pesos del edificio y su uso) que se transmiten y la capacidad del suelo para resistirlas, son puntos de importancia en la buena resolución de un proyecto.
Como una introducción al tema, el presente documento incorpora un breve resumen de tipos de fundación.


 Directas        

 Plateas         

Losa única que cubre toda la superficie ocupada por la construcción.
Este tipo de fundaciones se emplean en aquellos casos en los cuales las cargas producidas por el edificio son tales que en relación a la tensión del terreno hacen que la superficie de apoyo deba ocupar toda la superficie de la construcción.


 Bases Puntuales     

Son empleadas con frecuencia para en construcciones de pequeña y mediana escala. Suelen ser de forma cuadrada o rectangular.
Pueden recibir cargas de una columna o de un conjunto de ellas y también de vigas de fundación.


 Pilotes       

Base circular con diámetro no mayor a los 30cm y con profundidades de entre 1 y 1,5m. Recibe la carga de un muro por medio de vigas de fundación o las cargas de una columna. Se emplean en construcciones de pequeña escala.












 Zapatas continuas      

Recibe la carga de un muro. Tiene apoyo continuo sobre el plano de fundación. Han quedado prácticamente en desuso, por ser antieconómicas, pero podemos encontrarlas en muchos reciclados de casas antiguas, (60 o 70 años) realizadas con ladrillos.



 Indirectas        

 Pilotes               

Los pilotes (hincados o in situ) se emplean exclusivamente en zonas en las que las condiciones del suelo próximo a la superficie no son buenas.
Si bien los primeros pilotes empleados fueron los de madera, en la actualidad son más frecuentes los de hormigón o acero.

Se colocan agrupados en pilares. Los pilotes se introducen a determinada profundidad dentro del suelo y luego cada pilar se cubre con una capa de hormigón armado llamado cabezal.

Un pilote puede soportar su carga tanto en su base como en cualquier parte de su estructura por el rozamiento superficial.


 Pilotes in situ       

 Perforados          



 


 Pilotes prefabricados