ANALISIS ESTRUCTURAL DE UNA CONSTRUCCION UTILIZANDO ESTRUCCTURAS METALICAS

GENERALIDADES:

La ciudad de Tarapoto a ingresado a una etapa de crecimiento vertiginoso y por ende a un proceso de modernizacion, que nos induce a la realizacion de diversas obras con tecnologia relativamente nueva para nuestra ciudad, con innovaciones y aplicaciones de tecnicas constructivas actuales y modernas como son la costruccion de las estructuras metalicas, que en la actualidad existen ya en muchas ciudades modernas de nuestro pais, esto con el fin de dinamizar, alivianar la estructura y poder reducir costos.

La empresa contratista TAWA S.A. dedicada al rubro de diseño y construccion de estructuras metalicas es la empresa contratista con domicilio legal en la ciudad de Trujillo, es la encargada de ejecutar este proyecto: "Construccion de una estrucctura metalica para fines de supermercado", que se viene realizando en la ciudad de Tarapoto, ubicada en el Jr: Ramon Castilla Nº 145 en pleno centro de la ciudad.

1.2.-UBICACION Y LOCALIZACION:

El presente proyecto se encuentra ubicada en:

Jiron : Ramon Castilla Nº145
Distrito : Tarapoto
Provincia : San Martin
Departamento : San Martin

Region : San Martin

1.3.-CLIMA:

Las caracteristicas climatologicas de esta zona son de tipo tropical, es decir calida. A continuacion se presentan los indicadores climaticos caracteristicos para la provincia de San Martin y la zona donde se va a ejecutar la obra:

Indicadores climatologicos

• VERANO - INVIERNO

Temperatura max (ºc) 34 --32
Temperatura min (ºc) 18 --45
Precipitacion max (mm) 116.2 --200.1
Precipitacion min (mm) 60.2 --97.1
Humedad relativa max (%) 89 --97
Humedad relativa min (%) 55-- 68

1.4.-ANTESCEDENTES:

Dado que el terreno donde se viene ejecutando la construccion de la estructura metalica no le pertenece al propietario de la obra y que este a sido favorecido con el terreno para la construccion de un super mercado en situacion de alquiler mediante contrato privado entre en dueno del terreno y y el propietario de la obra por un tiempo de 10 año, en esa medida el dueño de la obra se ha visto en la necesidad de buscar una empresa contratista para ejecutar la obra y esta a su vez este construida de manera provisional y no definitiva por lo cual se opto por construir una estructura metalica para que cuando el contrato de alquiler llegue a su fin este pueda ser retirado en su totalidad.

1.5.-JUSTIFICACION:

Dado al crecimiento vertiginoso de la ciudad y por ende la necesidad de contar con innovaciones y tecnicas nuevas de construccion de estructuras, que nos permitan realizar obras en diferentes circunstancias de contruccion como es el caso de este proyecto que requiere de una estructura provisional que tendra que ser retirada en 10 años por motivos a tras mencionados, teniendo siempre en cuenta el aspecto de seguridad, estetica y economia detalles que una obra como esta garantizan tener y esta a su ves es de caracter liviano en comparacion con un a estructura convencional la cual la hace tambien antisismica y esto es un factor de gran importancia en nuestro país considerado sismico por naturaleza.

1.6.-TIEMPO DE EJECUCION:

Considerado un tiempo de ejecucion total de 25 dias calendario, lo cual tubo que retrasarse debido a precipitaciones de lluvia, los mismos que estaran siendo distribuidos de acuerdo al cronograma ampliado por retraso de ejecucion de obra.

1.7.-PRESUPUESTO DE OBRA:

El presupuesto del proyecto es de 80.000 nuevos soles.

1.8.-CUESTIONARIO:

Cuestionario realizado a la persona responsable de la obra, me refiero al Ing. residente Luis Fernandez Padilla.

1-.¿Que edificacion se construira?

Se construira un supermercado, que contara con una estructura metalica debido a que la estructura estara de manera provisional.

2. ¿Que servicio realizara?

Realizara el servicio propio de un supermercado, de venta de productos de primera necesidad, como son de abarrote, tipos de carnes, productos liquidos, abarrotes en general.

3. ¿Caracteristicas de la edificacion?

En la construccion de la edificacion se utilizo las estructuras metalicas, no se utilizo el concreto armado debido a que posteriormente sera retirado y ademas se opto por este tipo de estructura por las siguientes ventajas:

-Construcciones a realizar en tiempos reducidos de ejecución.
-Construcciones en zonas muy congestionadas como centros urbanos o industriales en los que se prevean accesos y acopios dificultosos.
-Edificios con probabilidad de crecimiento y cambios de función o de cargas.
-Edificios en terrenos deficientes donde son previsibles asientos diferenciales apreciables.
-Construcciones donde existen grandes espacios libres, por ejemplo: locales públicos, salones.

4.- ¿Porque se opto por el sistema de perfil metalico?

Se opto por usar un sistema de perfil metalico para la contrsuccion de la estructura, debido que se necesitaba construir una estructura que en un lapso de tiempo se pueda retirar, es decir provisional, porque el terreno donde se encuentra la estructura no es de propiedad del dueño de la obra y la estructura esta siendo construida en un terreno alquilado en un tiempo de 10 años tiempo en el cual tendra que ser retirado en su totalidad.

Tambien porque se bajan los costos, porque se reducen los tiempos de obra y porque los elementos intervinientes se elaboran bajo estrictas normas de calidad.

5. ¿Cuales son la dimensiones del perfil que esta usando?

• Columnas: 4"*4"*2"
• Collarinin : 2"*4"*2"
• Verticales: 2"*4"*2"
• Apoyos de lo tijerales como columnas: 4"*4"*2"
• Apoyo para el superboard: 2"*2"*2"
• Correas (viguetas) : 2"*3"*2" de 16 m C/U ; a 1.40m de luz

6.- ¿Que tipo de sodadura se recomienda en este tipo de construccion?.

La soldadura recomendada que se utilizo para unir la estructura metalica es la 6011 de 1/8 AP la cuel es mas adecuada para la resistencia y el buen funcionamiento de la estructura.

7.-¿Como se conceptuo el o los apoyos de la estructura?

Los apoyos que tiene la estructura tanto en los collarines que se apoyan en la pared de adobe y en los tijerales son apoyos fijos, y en las columnas centrales de la estructura para el mezanine se utilizaron apoyos empotrados.

8.-¿Como es que lograron la union del metal con tierra apisonada?

Para la adherencia entre el perfil metalico y la tierra apisonada se construyo una zapata de 20*20cm2 con una profundidad de 40 cm. Dicha zapata consta de un solado de 10 cm, ademas se acento en ella una plancha metalica con aceros de 3/8 que van soldadas dicha plancha y esta a su vez fue sodada al perfil de acero 4"*4"*2" que realiza el papel de columna del mezanine.

9.-¿Tiempo de ejecucion?

Considerado un tiempo total de ejecucion de obra de 25 dias calendario, lo cual tubo que retrasarse por la presencia de fenomenos climatologicos en este caso lluvias constantes que se dieron con frecuencia los mismos que estaran siendo distribuidos de acuerdo al cronograma ampliado por retraso de ejecucion de obra.

10.-¿Costo aproximado de la parte de la estructura?

El presupuesto de proyecto es de 80.000 nuevos soles.

11.-¿Cuantos tijerales tendra la edificacion?

La estructura en su totalidad cuenta con 5 tijerales

12.-¿Que tipo de acero o perfiles utilizaron en los tijerales?

Usaron los perfiles siguientes: 2"*2"*2" y 1 1/2"*1 1/2"*2 ml, de fabricacion de Aceros Arequipa.

13.-¿Se Observa que el conjunto de paneles estan perfectamente soldados?

Bueno visitando la obra insitu se pudo observar que los paneles estan soldados perfectamente logrando una adherencia entre perfiles muy buena, como nos explico el ingeniero encargado de la obra debido a que se queria lograr una buena resistencia y un buen funcionamiento de la estructrura en su conjunto por eso se opto por el tipo de soldadura 6011 de 1/8 AP,Para que queden perfectamente soldados y es lo que eh podido apreciar en la estructura.

14.-¿Que tipo de apoyos tienen los tijerales?

Los 5 tijerales con los que cuenta la estructura cuentan con apoyos fijos.

15.-Se podra realizar mas adelante incremento de ambientes o remodelacion?

Si se podra realizar ciertos cambios, ya que pudiendo diseñar grandes espacios abiertos, las particiones interiores pueden disponerse con gran libertad o modificarse fácilmente según las necesidades cambiantes. Por otra parte las ampliaciones se pueden realizar rápidamente y con un mínimo de operaciones de desmontaje.

2.-SE PRESENTA EN SEGUIDA UNA GALERIA DE FOTOS EN LA CUAL SE DETALLA PASO A PASO COMO SE A DESARROLLADO EL PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA ESTRUCTURA:

2.1.) Se puede apreciar los perfiles de fierro 2”*4”*2” traídos recién del almacén de la tienda comercial que provee de materiales a la obra, claramente podemos apreciar que los perfiles vienen bañados de grasa mineral o vegetal que cumplirán la función de proteger al metal de agentes extraños que puedan provocar su oxidación y así poder garantizar su buen estado hasta que sea necesario quitarlo para su uso.

2.2.) En la vista se puede apreciar el lugar alquilado por el Ing. Residente del proyecto para preparar y acondicionar el metal que será utilizado en la construcción de la estructura metálica.

2.3.) Vemos los perfiles de fierro colocados en una tarima improvidaza para su posterior limpieza y acondicionamiento respectivo, para que queden aptas para ser colocados en obra.

2.4.) Para poder sacar la grasa de los perfiles de fierro es necesario en primer lugar lavarlo con detergente, es decir vertimos detergente en una cantidad generosa de agua para posteriormente con una esponja frotar los perfiles en su totalidad para retirar la grasa que viene de protección.

2.5.) Apreciamos al trabajador de la empresa contratista TAWA S.A. frotando con la esponja bañada en detergente para retirar la grasa de los perfiles de acero.

2.6.) Podemos ver como quedan los perfiles de fierro cuando se a retirado en su totalidad la grasa con la que llegaron al ser trasportadas para su protección.

2.7.) Posteriormente al lavado con detergente, se reúne nuevamente una cantidad generosa de agua y ahí se disuelve un producto llamado Acondicionador de Metales como se aprecia en la foto, y esto se hace con el propósito de quitar el oxido que pueda existir en los perfiles y para lograr mayor adherencia cuando los perfil tengan que se soldados y pintados.

2.8.) En la vista se muestra aplicando el acondicionador de metales a los perfiles para lograr lo mencionado anteriormente.

2.9.) En la vista se puede apreciar como es que seca el acondicionador de metales después de ser frotado en los perfiles de metal que posteriormente se retirara lavándolo solo con agua.

2.10.) Se aprecia a los perfiles ya después de todo el proceso de limpieza con detergente y acondicionamiento con Acondicionador de Metales listos para ser pintados y posteriormente trasportados a la obra para su colocación como parte de la estructura metálica que se esta construyendo.

Cuando los perfiles de metal estan totalmente limpios y debidamente pintados se les trasporta a la obra donde se empieza a realizar el armado de la estructura meralica de perfiles de acero:

2.11.)Se puede apreciar que ya se esta armando la estructural,el collarín que se observa esta apoyado en un muro de adobe, además las dimensiones del perfil de las columnas es 4”*4”*2” y del collarín es 2”*4”*2”.

El apoyo entre el collarin y el muro es simplemente apoyada, ademas las uniones entre vigas es soldada con 6011 de 1/8 AP



2.12.) Observamos que la estructura viene siendo levantada , es decir aramad mediante uniones de soldadura 6011 de 1/8 AP, podemos apreciar a un perfil de 4"*4"*2" que se extiende en forma vertical y que servira de apoyo para los tijerales y visualizamos los perfiles metalicos que serviran de apoyo para los superoard que seran colocados empernados como un tipo de forraje para la estructura y externamente en ella tambien ira empernado calaminas que serviran de proteccion de lluvias para la estructura.

2.13.) A unos dias de comenzado el armado de la estructura, Se realizo trabajos de lo que sera la entrada del centro comercial que constaba de la costruccion de 2 collumnas a la misma altura de la pared de adobe y 2 columnas que se encontraban a 1 m y 1/2 adelante dela pared de adobe que encierra el perimetro de la obra, se observa la columna solamente con la armadura y la zapata vaciada, esta columna esta compuesto de 4 varillas de ½”, los estribos son de ¼” y corrugados, para la mejor adherencia entre el concreto y acero, cabe mencionar que dicha entrada que se esta construyendo no influenciara en el comportamiento estructural de la estructura metalica seran independientemente estructurales ambas.


En la fotografia de abajo se muestra la culminación del encofrado, con todo las revisiones técnicas del parte del ingeniero residente, ósea la verticalidad, el amarre correcto de las tablas con los barrotes para evitar que al momento del vaciado el concreto cuando ejerce presión, no se desajuste.

2.14.) En vista podemos apreciar el trabajo paralelo de la obra, es decir el arnado de la estructura metalica en la parte de a tras y se puede distinguir 2 de las 4 columnas ya vaceadas y desencofrando, que se estan construyendo lo que sera parte de la entrada de supermercado.

2.15.) La fachada esta culminada, además entre las columnas y las vigas collarines se observa también unos perfiles de dimensiones 2”*2”*2”, que van paralelo con los collarines, como se opto el sistema draiwor, es decir el superboard va apoyado juntamente con estos.



2.16.) La estructura va tomando forma, se observa el tijeral que va apoyado en la viga de carga además esta soldada, para evitar el posible deslizamiento que pueda ocurrir a un posible evento dado.

2.17.)Para los tijerales se utilizo perfiles de dimensiones 2”*2”*2” y los apoyos de los superboard son de 2”*2”*2”.

En la segunda foto se muestra la lmagen desde el interior de la estructura donde se puede observa en toda su magnitud los tijerales ya colocado de extremo a extremo, además un sobresaliente ambos lados de 50 cm. para evitar que cuando exista precipitaciones, se proteja al superboard.

2.18.) Visualizamos a la persona encargada de soldar los perfiles metalicos, que se encuentra soldando perfiles de 2"*3"*2" ya que estos tienen que ser mas largos para que puedan abar de extremo a extremo del ancho de la estructura y estas trabajaran en la estructura como viguetas o correas por encima de las 5 tijerales .

2.19.)Visualizamos por medio de la foto los tijerales que se encuentran ya colocados y por encima de ellos las correas que trabajaran como viguetas donde se apoyara la cobertura de calamina con la cual contara la estructura.

2.20.) Apreciamos un volado de los tijerales de 50cm, donde al filo de mismo se coloco un carrea o vigueta, que indica que hasta ahi estara colocado la cobertura de calamina que ira empernada.

2.21.) Se aprecia la columna de acero que servira de soporte para el mezanine, dicha columna se encuentra unida al suelo mediante una zapata de concreto y metal que consta de la siguiente estructura: para la adherencia entre el perfil metalico y la tierra apisonada se construyo una zapata de 20*20 cm con una profundidad de 40 cm, dicha zapata consta de un solado de 10 cm, ademas se acento en el solado una plancha metalica con aceros de 3/8 que van soldados a dicha plancha y esta a su vez fue soldada al perfil de acero de 4"*4"*2" que en este caso es la columna.

2.22.) Apreciamos a la columna de acero en forma vertical que llega a una cierta altura donde esta columna se encuentra soldada con el tipo de soldadura 6011 de 1/8 AP a las vigas metalicas que formaran el mezanine.

2.23.) Para dar mayor rigidez a la estructura se coloco un viga diagonal que une la parte horizontal y vertical de las vigas, este se opto por que cuando ocurra un evento sísmico no existe mayor desplazamiento lateral si es que lo hubiera existiera un mínimo efecto producido.

Cuando la obra se encontraba avanzada hasta el armado del mezanine como se puede apreciar en la foto anterior se empezo a realizar nuevamente en paralelo la construccion de la estructura de concreto armado que pertenece a la entrada de la obra, es decir ya anteriormente ase habia levantado 4 columnas con una pequeña losa y en este caso se estaba haciendo la parte de arriba de la losa, es decir la entrada tendra una estructura de pequeña area de 2 pisos visible desde afuera, proceso que se detallara a continuacion:

2.24.) Se aprecia el encofrado dela columnas de la parte superior de la entrada de la obra con todo las revisiones técnicas del parte del ingeniero residente, ósea la verticalidad, el amarre correcto de las tablas con los barrotes para evitar que al momento del vaciado el concreto cuando ejerce presión, no se desajuste.

2.25.) Se observa la estructura de concreto armado que pertenece a la entrada de lo que sera el supermercado, donde se puede apreciar que estructuralmente trabaja aislada de la estructura metalica.

2.26.)Inmediatamente de lo antescedido ya mencionado se empezo a realizar el respectivo forraje de la estructura, es decir a colocar la cobertura de calaminas superior y exterior a la estructura.

2.27.) Realizando el forraje de la estructura con calaminas metalicas que van fijadas con pernos en los perfiles de acero.

2.28.) En vista la cobertura de calamina metalica ya totalmente terminada, con un pequeño tragaluz central.

2.29.) Visualizamos la frontalmente la obra donde podemos apreciar que se encuentra muy avanzada con el forraje o cobertura metalica superior y exterior ya colocada y visualizamos la estructura de concreto armada en un buen % de avance de obra.

2.30.) Interiormente se realizan trabajos como los que observamos en la imagen mostrada, se puede apreciar que la estructura del piso del mezanine es de medera y en esta foto se aprecia la madera y ademas vista de abajo se observa el superboard que va fijada con clavos a la madera que sera el cielo razo.




2.31.) Podemos ver como es que va quedando el recubrimiento de la madera del piso del mezanine con el superboard.




2.32.) vista del mazanine y del piso que pertenecen al primer piso que esta hecho de ceramica.





2.33.) Escalera metalica que va desde el extremo izquierdo del primer piso hasta llegar al mezanine que es como un segundo piso interior.


2.34.) Vemos que el piso del mezanine tiene un tratamiento especial para se hecho me refiero a que como la estructura del techo es de madera so machimbrada, se tendra que cubrir basandose en aspectos esteticos por ello encima de la madera se colocaran planchas de superboard como se coloco tambien en la parte de abajo del mezanine y esta sera fijada con Tekno cola y clavos tal y como apreciamos en la foto.

3.35.) Una vez colocado el superboard por encima de la madera se procede a exparcir un material de adherencia llamado PEGAVINIL esto se realiza para poner posteriormente pisos de vinilicos con las cuales consta la estructura como podemos apreciar en la foto siguiente.

3.36.)vista de los pisos vinilicos que se usan para el piso de mezanine son de marca FLEXIT de fabricacion chilena.




2.37.) El piso va quedando como se quiere con los vinilicos perfectamente adheridos al superboard mediante PEGAVINIL.

2.38.) En el mezanine se estan realizando separaciones para ambientes utilizando perfiles metalicos que seran oficinas y en estas separaciones se realizaran yn contraplacado con superboard que hara la funcion de una pared entre ambientes como podemos ver an las imagenes siguientes:

Apreciamos ya colocado el superboard en forma contraplacada.

2.39.) vista de como se encuentra la estructura actualmente desde la parte frontal con fecha 30 de Julio del 2008.