Resumen de la Historia de la Construcción: Las necesidades de refugio y seguridad siempre han estado presentes entre los humanos.

De hecho existen desde antes de que fuéramos humanos, y por lo tanto la creatividad de nuestra especie se ha visto ligada a satisfacerlas.

Más allá del refugio natural, la humanidad ha construido los propios, y así como para muchas actividades la fuerza y energía disponibles en un inicio eran solo las de cada persona y comunidad, eventualmente se desarrollaron herramientas para ayudar a dichas tareas.

Evolución de la construcción desde la prehistoria hasta la actualidad

Europa, hace unos 175.000 años. Los neandertales dominan el continente. Por razones totalmente desconocidas, un grupo se adentra en una profunda cueva del suroeste de Francia.

Exploran las galerías hasta que la luz del día se extingue y luego quedan maravillados por las caprichosas formaciones calcáreas que iluminan con sus antorchas. En lo más profundo de la gruta empiezan a romper las estalagmitas que crecen en el suelo y las disponen de forma cuidadosa, como siguiendo un plan. Forman un gran círculo de más de seis metros de ancho y otro similar de menor tamaño. Dentro y fuera del gran círculo apilan varios montones de piedras.

Después, la entrada de la cueva queda sepultada y funciona como una enorme cápsula del tiempo que será abierta y explorada por Homo sapiens del año 1990. Por primera vez, una especie humana contempla los extraños anillos construidos por otra y se pregunta:

¿quién construyó todo esto y por qué?

Origen de la construcción

Las primeras herramientas utilizadas en construcción fueron probablemente las primeras usadas para todo en la historia de la humanidad

Hay evidencia de que al inicio el hueso, la madera y algunas piedras se usaban sin ninguna especialización, con tallado poco específico.

Básicamente eran palos y bloques, algunos con un poco de filo, usadas para golpear, excavar un poco en el suelo y ya.

Construccion de cabañas

En la historia de la construcción, la madera ha formado parte, total o parcialmente, de las edificaciones construidas por el hombre desde el mismo neolítico; antes de que el hombre contará con herramientas con suficiente capacidad de corte como para trabajar la madera (una herramienta con suficiente capacidad de corte no tiene que ser nada más complicado que un hacha de piedra, por ejemplo) es muy probable que ya emplea la madera como material de construcción de sus primeros refugios.

En aquellos lugares donde los refugios o abrigos naturales no le proporcionaban la seguridad suficiente, el hombre comenzó a fabricarse chozas. Probablemente, uno de los primeros materiales utilizados para ello, si no el primero, serían las ramas de madera seca que recolectan del suelo, junto con las ramas que podría desgajar por la fuerza de los árboles.

Construcciones de madera

Andando el tiempo, las hachas y cuchillos de piedra afilada le permitirían cortar troncos, cada vez más gruesos, y desgastarlos hasta conseguir un material de construcción cada vez más sólido.

Lo que precede, por supuesto, es fruto de la deducción y la conjetura. Nunca se ha encontrado ningún resto fósil de ninguna construcción en madera hecha por el hombre primitivo; la madera, al contrario que la piedra, no suele fosilizarse, y por eso del uso habitual de la madera como material de construcción sólo tenemos constancia explícita por la actividad actual de los (ya muy escasos) pueblos que siguen viviendo en la edad de piedra: es el caso de las diferentes etnias aborígenes del Amazonas, o de los papúes de Nueva Guinea.

También es el caso de las construcciones celtas tradicionales, cuya construcción aún pervive en la tradición en algunos lugares de Galicia y Asturias. Aunque el celta es ya, un pueblo de la edad del cobre.

Historia de los materiales de construcción

La historia de la construcción se ha caracterizado por una variedad de tendencias. Una de ellas es el aumento de la durabilidad de los materiales de construcción utilizados en este rubro. Primeramente se inició con materiales perecederos, como las hojas, ramas y pieles de animales.

Más tarde se hizo uso de materiales naturales aún más duraderos como, la arcilla, piedra y madera. Por último se hizo uso de los materiales sintéticos como el ladrillo, hormigón, metal y plástico. Gracias a al desarrollo de materiales más resistentes se crearon edificaciones de mayor altura, esto era una gran ventaja para quienes construían.

Historia de la construcción en el mundo

El tratado más antiguo sobre construcción del que tenemos noticia data del siglo I a.C., y procede de la ya muy sofisticada civilización romana: se escribió en pleno reinado de César Augusto, el fundador del imperio.

El primer tratado de construcción

Aunque la imagen que tengamos de las civilizaciones antiguas (griegos, romanos, egipcios, persas) nos evoque suntuosos edificios de ladrillo, piedra o mármol, en realidad, en la arquitectura civil y para la historia de la construcción, las grandes ciudades de la antigüedad estaban formadas, sobre todo, por viviendas unifamiliares de madera sin tratar.

Esto, unido al hacinamiento y al uso habitual de leña para cocinar y calentarse hacía que los incendios fueran muy frecuentes, y que generarán como figura necesaria de la vida civil al bombero. El cuerpo de bomberos más antiguo de que se tiene noticia lo constituyó, durante el mandato de Julio César, un prohombre enriquecido con los alquileres llamado Marco Licinio Craso; aunque es muy probable que en la antigua Mesopotamia y en Egipto existieran precedentes más antiguos.

Historia y evolución de la construcción

Decenas, tal vez cientos de años después, cuando la densidad de la población aumentó y con ello las necesidades de la misma, junto con la especialización de actividades, aparecieron las primeras máquinas dedicadas a la construcción.

Maquinas de construcción antiguas: Estas fueron poleas y grúas básicas, para mover y acomodar elementos en una obra.

Asimismo la combinación de palancas y la rueda se usaron para transportar materiales desde mucho tiempo atrás, aunque esto no fue diseñado específicamente para la construcción, sino como parte de la necesidad de mover grandes cargas fácilmente, a través de largas distancias.

Para 1500 se inventaron las primeras máquinas para colocar pilotes. Tanto estas como grúas y todo tipo de transporte, funcionaron por siglos mediante esfuerzo humano y animal.

Revolucion industrial

Aunque las técnicas de construcción mejoran, el acceso a nuevas fuentes de energía era un obstáculo. Fue en el siglo XIX cuando la invención de la máquina de vapor y su eventual portabilidad, trajeron nuevos desarrollos a la tecnología construcción.

Desde mediados del siglo XVIII, la sustitución del carbón vegetal por el mineral permitió la obtención del hierro fundido o colado en grandes cantidades. Un material duro, inflexible y resistente a la compresión que lo hacía muy apropiado para la construcción de máquinas, de raíles –cuando surgió el ferrocarril- y también para la aplicación a la arquitectura.

El hierro forjado adquirió una importancia decisiva cuando a mediados de siglo XIX la invención del laminador universal permitió la obtención de vigas de grandes dimensiones.

Más adelante, el acero –combinación de hierro y una mínima parte de carbono- sustituye al hierro al unir a su gran resistencia una enorme elasticidad. Sin embargo, el uso generalizado de estos materiales aparecidos de forma sucesiva sufriría un notable retraso.

El hormigón armado, por ejemplo, que fue descubierto en 1849, no penetrará realmente en la arquitectura hasta el siglo XX. Además, habrá un rechazo por parte de los arquitectos de estos nuevos materiales que alteraban de forma sustancial la imagen tradicional del edificio.

Maquina de vapor

De la máquina de vapor al diesel: en la historia la maquinaria a vapor dio origen a motores capaces de hacer gran esfuerzo sin problema, lo cual más adelante se logró con el uso de combustibles fósiles, combinados con conocimientos de hidráulica, eléctrica y neumática; dieron lugar a las maquinas y gruas de construcción.

Entre los avances desarrollados estuvieron el tractor oruga y el montacargas, los cuales mejoraron las condiciones de trabajo y permitieron hacer obras en lugares de mayor dificultad.

Asimismo la retroexcavadora y otras máquinas que funcionan con diésel, permitieron finalmente abrir paso más rápido al trabajo directo con el suelo que seguía siendo una dificultad antes de la segunda mitad del siglo XIX.

Poco a poco la maquinaria de construcción, así como la multiusos que se aprovecha en dichas obras, ha mejorado su eficacia y se espera que la entrada de mayor automatización, así como los avances en energías renovables, eventualmente impacten también en estas máquinas y traigan nuevos cambios y mejoras.

Construcciones de hierro

Podríamos diferenciar entre aquellas tipologías donde el hierro es el componente exclusivo o absolutamente mayoritario, y aquellas otras en las que sólo contribuye, visto u oculto, a la estructura del edificio. En el primer caso la expresión “arquitectura del hierro” se ajusta perfectamente al resultado: objetos de indudable apariencia tecnológica en los que el hierro visto constituye al mismo tiempo la estructura y la forma.

El hierro y las tipologías arquitectónicas

En el segundo, este componente es aplicado de forma parcial –pilares, vigas, cerchas en la obra de fábrica, que continúa marcando el carácter del edificio.

Las tipologías que adoptaron el hierro como componente exclusivo fueron aquellas en las que su eficacia era infinitamente superior a la de la obra de fábrica tradicional; por ejemplo, en el trazado de arcos de grandes luces o en las estructuras adinteladas. En ambos casos se lograba una gran limpieza espacial.

Los puentes y viaductos, los andenes ferroviarios, los invernaderos, los pabellones expositivos, las galerías cubiertas, las fábricas, los mercados o los almacenes comerciales fueron las principales tipologías afectadas por ese material. Además, su uso se extendería a otras tipologías menores como los kioscos comerciales y de música, y otros elementos como el mobiliario urbano:

Bancos, farolas, etc. Si las indudables virtudes de este material no fueron utilizadas por otras tipologías se debió a prejuicios de índole moral e ideológica.

El hierro se consideraba un material innoble y por tanto inapropiado para edificios representativos. En Inglaterra pronto se comenzó a emplear en la construcción de templos, pero la iglesia anglicana lo prohibirá, negándose a consagrar los que no se atuvieron a dicho precepto.

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Si hacemos un poco de historia, los orígenes de esta máquina se remontan al puntal de carga, dicho sistema de carga estaba muy en boga en los barcos mercantes. Sin embargo, con el paso del tiempo se hizo imperante la evolucion de esta maquina.

El puente es una estructura muy singular, de fácil función que satisfacer y de difícil problema resistente que resolver. Plantear cómo va a resistir, cómo va a salvar 30 metros de luz antes, 300 metros o 3.000 metros en la actualidad, supone estar siempre al límite de lo que somos capaces de resolver.

Esta es una de las características del puente como estructura, descubrir cómo podemos ir más adelante cuando estamos en el límite de lo que sabemos hacer.

¿Cómo se construye un puente?

Qué material utilizar, cómo ponerlo en situación, en la misma orilla o a 1.000 metros de distancia de ella, sin más ayuda que lo que nosotros hayamos puesto para llegar allí.

En la esencia de una estructura está cómo configura y ordena sus partes para que el traspaso de las cargas desde su colocación en un punto hasta su apoyo en la cimentación sea adecuada.

Cómo se tensa y se deforma en el hecho de resistir y trasladar. Pero en el mismo pensar lo resistente está cómo materializar la idea del resistir, cómo va resistiendo la estructura mientras se construye.

A veces pensaba en un puente como un organismo biológico que se va configurando y acaba consiguiendo su forma definitiva al final del proceso. Y no, un puente no es un organismo que crece y se desarrolla; es verdad que crece y se desarrolla hasta alcanzar su forma y resistencia definitivas, pero es porque lo hemos configurado nosotros, así que en su forma final está presente el hecho que pasar del no ser al ser.

¿Cómo hacer un puente?

Proceso Constructivo:

El proceso constructivo está en la esencia de los puentes, indisociable de qué va a resistir y cómo va a hacerlo.

En este ser del construir y resistir, el arco ha resuelto y resuelve el hecho de trasladar cargas importantes salvando distancias muy considerables, desde los puentes romanos (del orden máximo de 30 o 40 metro) hasta los actuales (de 500 metros). Además, nuestros mayores resolvieron el gran problema de resistir y construir con la dovela.

Un puente arco de fábrica tiene la huella de las dovelas, piedras que cortadas de una determinada manera y con un peso manejable, ordenadas de una manera estricta, pueden configurar el arco y lo determinan resistente y constructivamente. La presencia de la dovela como célula elemental de la configuración del arco está presente siempre, sea cual sea su procedimiento de construcción.

Materiales para construir un puente

Materiales utilizados en la construcción de puentes: A lo largo de los siglos, los hombres han mejorado continuamente los puentes para hacerlos más resistentes al clima y a los movimientos fortuitos del terreno, pero también para conectar distancias mayores.

Para lograr estas hazañas que parecen desafiar las leyes de la física, los hombres han tenido que adaptar la estructura de los puentes, pero también los materiales en el origen de estas estructuras.

Hay muchos materiales útiles para la construcción, pero dos de ellos se utilizan hoy principalmente debido a sus rendimientos y costos.

El acero

El acero proviene de una aleación entre dos elementos: el hierro es uno de los metales más abundantes en la Tierra, pero también es muy común en el medio ambiente. El punto fuerte del acero es principalmente su resistencia cuando se somete a esfuerzos de arrastre. También tiene grandes cualidades de durabilidad, ya que puede hacer frente al óxido y la corrosión cuando se combina con un bajo porcentaje de cromo, que se llama acero inoxidable.

Este material se puede usar para varias partes del puente, como el tablero, los anclajes, las bóvedas, los obenques y todas las otras piezas para resistir a grandes esfuerzos.

Sin embargo, el acero todavía tiene algunos puntos débiles, especialmente la predisposición a la fatiga cuando se somete a grandes esfuerzos durante un largo período de tiempo, pero también a su fragilidad a bajas temperaturas. Hoy en día existen diferentes tratamientos para hacer que este material enfrente las limitaciones físicas y ambientales que se impondrán sin sufrir daños. Esta es la galvanización, o un revestimiento especial hecho con una cera de petróleo. También es posible pasar el material en una funda de polietileno extruido.

El hormigón

El hormigón es el segundo material más utilizado en la construcción de estructuras como puentes.

Para ser precisos, el cemento Portland se usa a menudo en esta industria. Este cemento fue desarrollado por Aspdin en 1824 y está compuesto por una asociación de rocas. Contiene silicatos de calcio, sulfato de calcio y piedra caliza. Estas rocas se cuecen en hornos a una temperatura de 1450°C y luego se juntan con agua para formar la mezcla que conocemos.

Su punto fuerte proviene de poder usarlo en diferentes estados (de plástico a fluido) para verterlo en moldes y luego dejarlo secar para hacerlo sólido. De este modo, es posible darle todas las formas posibles de acuerdo con las necesidades del trabajo. Su fuerza también proviene de su longevidad, ya que tiene una vida útil de hasta 100 años, dependiendo de su composición.

Concreto armado

Sin embargo, aunque tiene capacidades significativas en términos de esfuerzos de compresión, su rendimiento en tracción es mucho menor. Pero el puente es uno de los trabajos más restringidos.

Hay dos soluciones para hacer que el concreto sea más resistente:

Hormigón armado

Obtenido por primera vez en 1845, es a principios del siglo XX que el uso de hormigón armado se está extendiendo porque esta solución es menos costosa que el uso de estructuras metálicas para un rendimiento similar.

El hormigón armado es en realidad un hormigón con refuerzos metálicos añadidos. Para esto, las varillas de refuerzo de acero están sumergidas en el hormigón todavía fluido donde la pieza de trabajo estará sometida a las mayores fuerzas de tracción. Para evitar el menor desplazamiento del acero en la mezcla, se acostumbra girar el extremo de las barras dentro del concreto.

La pieza puede resistir de manera muy efectiva tanto las fuerzas de compresión como las de tensión. Este material se encuentra a menudo para la construcción de pilones.

Sin embargo, hay un punto negativo para este material, ya que se deteriora prematuramente en ambientes húmedos y está sujeto a los efectos del oxígeno, esto se llama oxidación. Estos efectos pueden contrarrestarse con un mecanismo colocado dentro de la estructura que lo deshidrata, como es el caso del Puente de Normandía.

Hormigón pretensado

Para crear piezas de hormigón pretensado, es suficiente agregar refuerzos activos al hormigón, a menudo en forma de hebras de acero, para que el hormigón pueda soportar mejor los efectos de la tracción. El proceso es simple, en un molde, el cable tensado se coloca sobre el que se vierte el hormigón, y el cable se libera durante el secado. Debido a la elasticidad de los cables, es en este momento que la pieza se vuelve más fuerte.

Este material es ampliamente utilizado en la construcción de puentes atirantados, las cubiertas se ponen en su lugar por ménsulas sucesivas con el fin de unir los segmentos de la bóveda entre sí gracias al pretensado longitudinal o transversal.

Seguimos cruzando puentes hechos de materiales como piedra, madera, ladrillo, cal … pero estos materiales no aparecen (o muy raramente) en las especificaciones de las construcciones actuales. Por lo tanto, están reservados para trabajos de renovación.

Partes del puente

En un puente se pueden distinguir tres partes bien definidas que son:

• infraestructura.
• superestructura.
• obras accesorias.

Estructura de un puente

La infraestructura, corresponde a aquellos elementos del puente que reciben la carga que transmite la superestructura y la llevan al terreno natural. Está compuesta por los estribos, ubicados en los extremos del puente que lo conecta con los accesos del camino y las cepas que son los elementos estructurales soportantes intermedios.

En un estribo, podemos distinguir: las fundaciones (con o sin pilotes), el muro frontal, las alas, la mesa de apoyo, espaldar y diente de losa.

En las cepas podemos distinguir: las fundaciones (con o sin pilotes), la elevación que puede ser de pilares o de muro y el cabezal que recibe los apoyos de la superestructura.

superestructura del puente

La superestructura, que corresponde a la estructura superior de un puente, está conformada por todos los elementos que reciben directamente la carga que transita por ellos. Los elementos principales que la conforman son: las vigas, travesaños, arriostramientos, tablero resistente, rodado, pasillos, barandas, dispositivos de apoyo, tales como: placa de neopreno, rodillos y rótulas.

Obras accesorias

Las obras accesorias, corresponden a los accesos y las defensas. Los accesos son las obras necesarias para conectar el puente con el camino:

• terraplenes
• rellenos estructurales
• losas de acceso.

Las defensas corresponden a las obras de protección del puente y sus accesos, generalmente colocadas alrededor de los estribos y por los costados de los accesos o de las riberas cercanas al puente.

Tipos de puentes

La clasificacion de puentes es muy amplia la gama de puentes que se construyen ya sea para peatones, vehículos de transporte por carreteras y vías férreas; de variados diseños como puentes en arco, de viga y colgantes, de diversos tamaños y tipos. También las técnicas utilizadas para su construcción difieren mucho unas de otras, al igual que su capacidad y duración, los materiales que lo conforman, su objetivo y otros aspectos que permiten clasificarlos de la siguiente manera:

De acuerdo a su longitud

Con respecto a su longitud, pueden clasificarse los puentes en mayores y menores y también en puentes de grandes o pequeñas luces.

Como esta clasificación es subjetiva, se señala a continuación un criterio práctico frecuentemente utilizado, que los agrupa por rango de longitudes:

• menos de 10 m Alcantarillas
• de 10 a 20 m Puentes menores
• de 20 a 70 m Puentes medianos
• mayor de 70 m Puentes mayores

De acuerdo a su diseño

Atendiendo al diseño de la estructura, los puentes pueden clasificarse de la
siguiente manera:

• Rectos
  • continuos
  • de simple apoyo
  • rotulados o gerber
• En arco
• Aporticados:
  • vigas Fink
  • Marcos
• Colgantes
  • con viga atiesadora
  • sin viga atiesador
• Atirantados

De acuerdo con su utilización

Considerando el tipo de pasada a la que están sirviendo, los puentes pueden agruparse en:

• Puentes peatonales o pasarelas
• Puentes de carreteras o viaductos
• Puentes de ferrocarriles
• Puentes para canales o acueductos
• Puentes grúas

De acuerdo a los materiales usados

Los puentes pueden ser de:

• Madera
• Acero
• Hormigón Armado
• Hormigón pre y postensado
• Mampostería
• Mixtos

Los puentes mixtos, son todos aquellos donde se combinan materiales tales como el hormigón, acero y madera.

De acuerdo a su objetivo

En relación a su propósito, finalidad y objetivo, estos pueden clasificarse en:

• Puentes rurales
• Puentes urbanos
• Puentes provisorios
• Puentes militares

De acuerdo al trazado

• Al considerar su trazado, los puentes pueden ser:
• Avigeados
• Pasos superiores
• Pasos inferiores
• En curva

De acuerdo a su capacidad y duración

Con respecto a su capacidad estos pueden clasificarse en:

• puentes con limitaciones y
• puentes de diseño normal.

En relación con su duración, los puentes pueden ser clasificados como:

• permanentes y
• de emergencia.

De acuerdo al tipo de fundación

Cuando se alude al tipo o la forma de su sistema de fundaciones, es posible distinguir lo siguiente:

• Puentes flotantes o de pontones
• Puentes de fundación directa
• Puentes de fundación indirecta sobre pilotes
• Puentes sobre macro pilotes in situ
• Puentes con cámara neumática

Libros de construcción de puentes

Libros referentes al mundo de la construcción y el manejo de maquinaria pesada, que podemos encontrar en la pagina de amazon.com:

Los puentes son una gran parte de cómo las personas van de un lugar a otro. Pero, ¿cómo funcionan y cómo se construyen? En este interesante texto, los lectores explorarán estas importantes maravillas de ingeniería que vinculan lugares divididos por el agua.

En el camino aprenderán cómo construir su propio modelo de puente con una guía paso a paso acompañada de fotografías a todo color de cada paso. ¡El texto accesible ilumina la ciencia detrás de cada tramo que manejamos en exceso y, a veces, debajo!

Puentes: Una historia de los tramos más espectaculares del mundo.

El gran puente: La historia épica de la construcción del puente de Brooklyn

Tipos de sistemas constructivos

¿Cuantos tipos de puentes existen?

Puentes de arco

Estos puentes utilizan como principal componente estructural el arco. El número de arcos que se necesitan varía dependiendo de qué tipo de carga y fuerzas de estrés deben soportar. Ejemplos de puente de arco son «Puente Viejo» en Mostar, Bosnia y Herzegovina y el puente de la puerta del infierno, en Nueva York.

Puentes viga

Tipo muy básico de los puentes que se apoya en varias vigas de varias formas y tamaños. Los puentes vigas pueden estar inclinados o en forma de V. Ejemplo de puente viga es el puente del lago Pontchartrain Causeway, en el sur de Luisiana.

Puentes de armadura

Una armadura es un marco triangulada de elementos que actúan principalmente en tensión y compresión. Las vigas Truss eran comunes en la construcción de puentes de acero antes de soldadura.

Puentes cantiléver o voladizos

Estos puentes son similares en apariencia a los puentes de arco, pero apoyan su carga en brazos diagonales y no verticales. Un ejemplo de puente voladizo es el puente Queensboro en la ciudad de Nueva York

Puentes colgantes

Puentes que utilizan cuerdas o cables de la liga vertical para soportar el peso de la cubierta del puente y el tráfico. Ejemplo de puente colgante es el puente Golden Gate en San Francisco.

Puentes atirantados

Puente que utiliza cables de cubierta que están conectados directamente a una o más columnas verticales. Los cables se conectan normalmente a las columnas de dos maneras: diseño en arpa (cada cable está unido a los diferentes puntos de la columna) y diseño en ventilador (todos los cables se conectan a un punto en la parte superior de la columna).

Clasificacion de puentes

Diseño de puentes

El diseño de puentes ha sido parte integral de la historia. Con múltiples combinaciones de condiciones y contextos ya existentes, el diseño de puentes exige soluciones que permitan que los constructores trabajen dentro de las restricciones que impongan dichas condiciones.

Aparte de los retos únicos planteados por áreas urbanas de alta densidad, ambientes sensibles y vecindarios establecidos, también existen otras consideraciones como la preservación de puentes históricos, enfoques complejos para autopistas, múltiples autoridades revisoras, problemas de mantenimiento del tráfico y restricciones presupuestales.

Para poder navegar en estas complejidades, los clientes deben desarrollar un plan y cronograma de acción para poder convertir sus proyectos en realidades prácticas que se puedan concretar rápidamente y de la forma más rentable posible. Por este motivo, los ingenieros de puentes utilizan una combinación de experiencia de campo y modelos computarizados modernos para entender los comportamientos estructurales y para desarrollar diseños robustos.

Imagenes de puentes

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Construcción de edificios: Hace apenas unas décadas, las ciudades eran conocidas, como ciudades de grandes casonas, jardines y paseos. Poco a poco, fueron apareciendo construcciones de varios pisos y en los últimos años estos edificios son la causa de un cambio de perfil de las grandes urbes.

Las ciudades han crecido tanto como el rubro de la construcción, crecimiento que se nota en todas partes, hasta en el mayor alcance de la distribución de cemento en las ciudades.

Pero, ¿cómo es que estas altas torres llegan a ser tan imponentes y a dominar el horizonte urbano? Es gracias a las nuevas técnicas de construcción que ahora es posible construir grandes edificios, incluso mucho más seguros que aquellas antiguas casonas.

A pesar de lo sencillo que pueda parecer, la construcción de edificios altos requiere de la estrecha coordinación entre los diferentes técnicos y profesionales que intervienen en ella, así como del dominio de la tecnología que se utiliza a través de diversas herramientas y procesos.

También es fundamental para el éxito de una construcción de edificios altos el contar con materiales de alta calidad y con empresas proveedoras que los garanticen.

Construcción de edificios paso a paso

Etapas de la construcción

Pero el que sea posible la construcción de edificios tan altos, también se debe al seguimiento de los procesos básicos para su construcción. Las etapas básicas de construcción de edificios son las siguientes:

Cierres de perímetro

Sirve para delimitar el área total de la construcción. Puede marcarse con redes o con planchas metálicas, dependiendo de aspectos de seguridad y de la profundidad que tendrá el hoyo más adelante.

Instalación de casetas

Son los espacios que servirán para varias funciones, desde oficinas hasta almacenes de materiales, planos y todo lo que se necesite para tener un mejor control de la obra.

Preparación del área

Incluye la limpieza del terreno y la excavación del área. También en esta etapa se
realiza el armado de la grúa.

Construcción de los cimientos

En esta etapa se establece el fondo sólido de la obra, incluyendo el encofrado y la construcción de sótanos.

Estructura básica

Desde los cimientos se levantan los pilares de la construcción y algunas otras estructuras que conformarán el esqueleto de la obra.

Muros y techos

Son construidos a medida que se avanza la estructura. La coordinación entre estas labores es fundamental para que la obra logre niveles óptimos de solidez, estabilidad y seguridad.

Instalaciones

Se colocan las redes de tubos para el cableado, agua y desagüe, luz, etc.

• Instalaciones electricas
• Instalaciones sanitarias
• Instalaciones HVAC (aire acondicionado)
• Redes de telefonia

Acabados en general

Una vez que el cuerpo está listo, toca empezar a vestirlo. Los acabados de construcción incluyen muebles de baño, trabajos de carpintería, cristalería y cerrajería.

Cómo se construye desde cero

(Libros de referencia – click para mostrar más)

Materiales para construir un edificio

El material de construcción es una materia prima o, con más frecuencia, un producto elaborado empleado en la construcción de edificios u obras de ingeniería civil. Los materiales de construcción son los componentes de los elementos constructivos y arquitectónicos de una edificación.

Construcción de edificios con estructura metálica

Sistemas constructivos

Para la realización de un proyecto de construcción de edificio se pueden utilizar diferentes sistemas constructivos, los cuales son determinados por la empresa según costos y rendimientos. Se utilizan nuevas tecnologías y sistemas que permiten acortar los plazos de construcción y reducir los costos de los proyectos, esto debido principalmente al ahorro de tiempo, tanto por la tecnología empleada como por la mano de obra especializada necesaria.

Construcción de edificios sostenibles

Construcción sostenible

¿Cómo satisfacer esta demanda en aumento de manera más sostenible? «Construyendo de forma más inteligente»

A medida que la población mundial crece, se necesitarán cada vez más edificios.

«Creo que lo bueno de la arquitectura y de la construcción es que todos tenemos una relación con ellas. Todos vivimos en casas, conocemos el funcionamiento de los edificios, y vemos que hay edificios donde las condiciones de vida son menos agradables de lo que deberían. Sabemos que las cosas tienen que cambiar.

Los proyectos de construcción en masa de los años 70 y 80 no pueden llevarse a cabo hoy en día. Lo que nos estamos planteando no es una cuestión social, sino más bien cómo y con qué podemos realmente construir.

Por ejemplo, el hormigón es un material tan odiado como apreciado porque se pueden construir edificios enormes, espléndidos, que nos permiten pensar de manera diferente sobre lo que puede ser una ciudad, pero también lo odiamos porque al mismo tiempo es un material asociado a las viviendas sociales, a la pobreza.

El objetivo es reconsiderar el hormigón de ambas maneras: con una perspectiva sostenible pero también descubriendo nuevas creaciones y formas de pensar acerca de lo que debería ser realmente la construcción del futuro.»

Construcción de edificios sustentables

Construcción sustentable

Edificios resilientes y mejor preparados

Según el informe, los estándares de construcción deben evolucionar para reflejar la urgencia de edificios más resilientes al cambio climático y eventos extremos como tormentas, inundaciones, vientos de alta velocidad y temperaturas elevadas.

Un número cada vez mayor de administradores de activos inmobiliarios está mapeando los riesgos climáticos para sus edificios en los planes de adaptación comunicados a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Brasil, Burkina Faso, Kenia y Sri Lanka se encuentran entre los países que han incluido a los edificios en sus planes nacionales de adaptación.

El informe también cita varias iniciativas que podrían ayudar a mejorar el seguimiento rápido. Cerca de 500 compañías con billones de dólares en ingresos, incluidas varias empresas de propiedades, construcción, cemento y acero, se han unido a la iniciativa de Objetivos Basados en la Ciencia y alineado sus reducciones de emisiones con el Acuerdo de París. En septiembre, en la Cumbre Global de Acción Climática, el Consejo Mundial de Empresas Verdes lanzó su compromiso con los edificios carbono neutrales.

Construcción industrializada

La industrialización del sector de la construcción debe desembocar en un nuevo modelo de edificación ecoeficiente energéticamente, dentro de un desarrollo sostenible con una clara orientación hacia el usuario final.

Hoy en día es evidente que, si se quieren satisfacer las exigencias sociales formuladas y las exigencias de producción para adecuarse a planteamientos de otros ámbitos industriales muchísimo más evolucionados tecnológicamente, se debe derribar la barrera de los sistemas constructivos convencionales, anclados en las técnicas propias de los años setenta.

Construcción modular de edificios

El deseo de los países más desarrollados es que en el sector de la construcción se desarrollen tecnologías, sistemas y procesos constructivos más innovadores y competitivos que permitan garantizar mayores niveles de calidad y seguridad en la construcción, así como la mejora de la competitividad general del sector a través de su modernización y tecnificación.

La industrialización del sector de la construcción debe desembocar en un nuevo modelo de edificación ecoeficiente energéticamente, dentro de un desarrollo sostenible con una clara orientación hacia el usuario final.

No se debe olvidar que el objetivo general que se debe atender es el derecho constitucional del ciudadano de disponer de una vivienda digna y que los esquemas más convencionales o tradicionales seguidos hasta la fecha por el sector de la construcción, han puesto la consecución del mismo bastante difícil, sobre todo en lo relativo al coste de la misma.

¿Que se necesita para construir un edificio?

Además de los materiales como acero, hormigón y madera para la construcción de un edificio, se necesita de la tecnología, planos, cálculos estructurales, etc,

Arquitectos e ingenieros utilizan muchos materiales diferentes en sus construcciones y la elección de uno u otro depende de varias razones.

Tecnologia en la construcción

Por tanto, se propone llevar a cabo un salto tecnológico en agentes presentes en el sector; precisando de éstos unas nuevas capacidades y un cambio de mentalidad que posibilite el desarrollo de nuevos productos y procesos de fabricación flexible para la obtención de soluciones avanzadas en las edificaciones y ciudades futuras.

Éste desarrollo tecnológico será la base para un crecimiento sostenible de las mismas, y permitirá la integración en la cadena de valor de la construcción de industrias tradicionales, que verán nuevas posibilidades de negocio para el diseño y desarrollo de productos dentro de éste sector y que, además, posibilitará la internacionalización de las mismas.

Para lograr dichos objetivos, la premisa de partida será el empleo de materiales más ecológicos, tales como el acero (sostenible, reciclable y reutilizable), que son compatibles con las técnicas de construcción en fábrica, constituyendo un aliado para los sistemas industrializados. Sin duda alguna, en un momento en el que casi todo es posible, es necesario hacer lo más razonable.

Construcciones antisismicas

Los sismólogos advierten de que los terremotos no se pueden evitar. “A día de hoy ni siquiera se pueden predecir”.

Lo que sí se puede hacer, explican los expertos, es preparar las construcciones para que los daños producidos por un seísmo sean controlados y evitar que mueran personas.

“Para ello, es muy importante proyectar las construcciones nuevas y reacondicionar las existentes de acuerdo a las normativas más actuales y avanzadas”.

Los edificios convencionales están preparados para resistir su peso, el producido por la gravedad.

Estructuras de concreto

En cambio, cuando ocurre un terremoto, el temblor hace que el edificio se mueva en dirección horizontal. Con este movimiento, las distintas plantas del edificio se pueden venir abajo, unas encima de las otras, como ocurren con los terremotos de magnitudes que superan los 7°. Pero otra cosa que puede pasar es que la estructura se mantenga pero que se derrumben otros elementos no estructurales, como por ejemplo las paredes. “La caída de muros es responsable de un número elevado de muertes”.

“Tanto el proyecto sísmico de estructuras nuevas como el reacondicionamiento de las que ya existen persigue el mismo objetivo: conseguir una adecuada combinación de resistencia lateral y de ductilidad del edificio frente a fuerzas horizontales”.

Calculo estructural

La resistencia se consigue haciendo, por ejemplo, vigas y pilares más grandes y que tengan más acero en el interior. «Aumentar únicamente la resistencia es económicamente inviable, por lo que se recurre también a la ductilidad».

La ductilidad es la capacidad de los materiales o de las estructuras para deformarse plásticamente sin llegar a romperse. Las deformaciones plásticas suponen daños y el problema es que, si las estructuras se hacen demasiado dúctiles, los daños en caso de terremotos moderados pueden ser excesivos.

Por tanto, “el objetivo es lograr la apropiada combinación entre resistencia y ductilidad, hay que buscar el equilibrio entre ambas propiedades”.

“Cuando proyectamos edificios para que resistan terremotos, los proyectamos de una forma más permisiva que frente a otro tipo de cargas, como por ejemplo las gravitatorias. Permisiva en el sentido de que aceptamos que la estructura sufra daños, pero no que colapse”.

Estructuras De Hormigon

Estos daños pueden ser grietas en el hormigón o deformaciones plásticas en el acero, pero las estructuras no se vendrían abajo.

“El edificio tendría que ser reparado después de un terremoto severo, pero permitiría una evacuación que salvaría vidas, que es de lo que se trata”.

Para aumentar la resistencia de los edificios a los seísmos, se pueden emplear varias técnicas, como añadir muros estructurales de hormigón armado, barras diagonales, muretes laterales en los pilares o reforzar los pilares con presillas de acero.

Algo muy importante es la conexión de las vigas con los pilares, para que con el movimiento no se separen y no se derrumben las plantas. Todo esto es mucho más sencillo en los edificios de nueva construcción.

Para los edificios que ya existen habría que llevar a cabo un análisis detallado para comprobar qué resistencia sísmica tienen sus estructuras. “No es lo mismo rehabilitar un edificio de los años 60 hecho con hormigón que uno de 150 años de piedra o ladrillo”, explica.

Analisis Estructural

Tras el análisis, se deberá optar por la solución más adecuada y las posibilidades son muy variables. “Hay muchas técnicas para acondicionar sísmicamente un edificio”.

Un factor a tener en cuenta a la hora de adecuar las construcciones de una ciudad al riesgo de terremotos es el coste económico.

En el caso de los edificios nuevos el precio se puede incrementar alrededor de un 10%, pero depende mucho del riesgo sísmico de la zona donde se vaya a construir.

El problema viene con la adecuación de los edificios antiguos. “A veces sale más rentable derribarlos y volverlos a construir”.

Pero esto no siempre es posible porque algunos pueden ser edificios históricos, que no se pueden derribar ni modificar.

Como solución a estos edificios, a veces se ha utilizado una técnica llamada aislamiento de base. Consiste básicamente en apoyar el edificio sobre elementos de goma, como se ha hecho con el Ayuntamiento de Los Ángeles y con la Tumba de Ciro, en Pasargada (Irán). “En realidad se ha hecho de forma anecdótica, porque es muy caro”.

Proceso de construcción de una obra

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Es un conjunto de unidades, compuestas por elementos, ejecutados con determinados materiales, que se relacionan entre sí, para cumplir una misión constructiva común. 

El sistema de construcción en seco es un conjunto de técnicas constructivas que permiten acortar los tiempos de ejecución de obra, reduce los costos y no genera escombros. Se utilizan perfiles de aluminio o hierro, paneles de madera OSB y placas de yeso con revestimientos especiales, ya sean para exteriores o para interiores.

Desde que es considerado como construcción tradicional muchos proyectistas, constructores e inversionistas se volcaron por este sistema no húmedo de edificación. Rapidez, eficiencia energética, sustentabilidad, poco mantenimiento y reducción de costos, algunos de sus puntos a favor.

¿Qué es construcción en seco?

La construcción en seco gana terreno, pero todavía hay muchas personas que desconocen de qué se trata realmente.

La obra en seco es un modelo de construcción abierto en el que los materiales no requieren conglomerantes húmedos para el armado de estructuras u otros componentes. El drywall y el steel framing son dos de sus sistemas más conocidos.

Drywall es un sistema que utiliza perfiles de acero de muy bajo espesor para el montaje de particiones interiores que no reciben cargas estructurales, como tabiques, cielorrasos y revestimientos.

El steel framing, en cambio, se usa para la construcción de estructuras portantes en viviendas, entrepisos, cerramientos exteriores y naves industriales (entre otros); la perfilería utilizada en este caso soporta cargas estructurales pese a ser muy liviana.

La construcción en seco se considera un modelo abierto, ya que no es incompatible con la mampostería u otros sistemas. Por el contrario, muchas de sus implementaciones típicas se llevan a cabo en obras con ladrillo, como los tabiques divisorios, o las ampliaciones en altura de viviendas existentes.

Algunos elementos típicos que se utilizan para la construcción con drywall y steel framing son:

• Perfiles de acero Steel Frame.
• Perfiles de acero Drywall Plus .
• Perfiles de acero TX.
• Placas de yeso.
• Aislaciones térmicas, hidrófugas y acústicas.
• Placas de madera OSB.
• Distintos accesorios, anclajes y fijaciones.

Materiales de construcción en seco

¿Que materiales se usan para construcción en seco?
¿Cuales son los materiales que se utilizan?

La construcción en seco emplea materiales pre fabricados y armados en la obra. Durante la construcción de la estructura exterior se utilizan vigas de perfiles de hierro galvanizado, lo que hace imposible la corrosión. (Steel Framing)

Para los revestimientos exteriores se usan placas de madera OSB, o placas cementicias, elaboradas con cemento, fibras de celulosa y cuarzo. Estas son fraguadas en hornos de autoclave que las hace más resistentes y el posterior revestimiento impermeable hace imposible el paso de la humedad.

Para las paredes interiores se utilizan perfiles de aluminio y revestimiento de placas de yeso con recubrimiento de celulosa

Estas placas de yeso pueden ser tradicionales (núcleo de yeso revestido por dos caras de papel celulósico); resistentes a la humedad (el yeso contiene materiales hidrofugantes); resistentes al fuego (contiene componentes ignífugos); para curvar (son más gruesas que las otras y se pueden curvar). Todas están identificadas por distintos colores en el papel de celulosa que las recubre

Para los aislantes, tanto térmicos como acústicos, se utiliza lana de vidrio, poliestireno expandido o celulosa proyectada, en el interior de las paredes.

Tipos de construcción en seco

Construccion en seco steel framing

El steel framing es construcción en seco, no hay obra húmeda, reemplaza y mejora las prestaciones obtenidas hasta el momento desde los sistemas tradicionales de hormigón y mampostería, con una rapidez de ejecución de unos 4 a 6 meses para una vivienda unifamiliar.

Construcción en seco con excelente aislamiento

El sistema de construcción en seco basado en steel framing es calidad de vida, si está bien diseñada, la vivienda cuenta con el mejor aislamiento térmico y acústico, con sencillez para pasar todas las tuberías e instalaciones y resistente al fuego.

Con la construcción en seco steel framing se obtienen viviendas ecológicas con muy alta resistencia a los elementos. El steel framing se adapta a zonas ventosas, huracanes, sismos, además de un exelente comportamiento al frío.

Esto es construcción en seco también aplicable a obras de ampliación y reforma de edificios ya existentes.

• El steel framing es estable dimensionalmente, no sufre cambios por efecto de humedad, asoleamiento, cambios repentinos de temperatura.
• Este tipo de construcción en seco es aplicable con ventajas en elevación de pisos superiores, planta alta. El steel framing es ligero, de escaso peso.
• No se necesitan grandes espacios para elaborar mezclas y acopiar ladrillos, no es necesario estropear pasillos de paso por la entrada de materiales, no hay albañilería, arena, ni humedad propia del sistema tradicional.
• Los costos finales mejoran, si se sabe ejecutar una obra de construcción en seco con steel framing.

Costo m2 steel framing

¿Cuánto costaría construir hoy una casa de 100 m2 con Steel Frame, llave en mano?

Antes de continuar, conviene que aclaremos un punto, y es cuán capcioso puede ser el precio por metro cuadrado. Si bien especificar el costo de construir en función del metro cuadrado es una costumbre bien acendrada, una y otra vez vemos que conduce a confusiones y malos entendidos. Cuando decimos que el precio llave en mano de construcción de una vivienda es de $22.00

¿Nos referimos a los metros cubiertos, o semicubiertos, o ambos?

He aquí un punto capcioso. Pues nuestro consejo es que no te guíes (pese a su irresistible practicidad) por el valor por m2, sino que en cambio mires el costo total de la obra. En definitiva, lo único que importa aquí es cuánto vas a erogar en total, y este número no es sino el costo total de la obra.

Sistema constructivo de módulos prefabricados

En el sistema de módulos tridimensionales, se construyen módulos prefabricados en serie y de manera secuencial, formados por paredes, piso y techo que contienen carpinterías, aislaciones, instalaciones, solados, revestimientos y todas las terminaciones necesarias, son módulos autosuficientes.

Se utilizan siempre en dimensiones que sean transportables por camión u otros medios y se montan en su lugar definitivo con grúa.

Sistema constructivo de madera

interior en zonas madereras, tienen una integración especial con el medio ambiente.

Las hay íntegramente maderas horizontalmente uno arriba del otro encastrados en sus esquinas, o con el sistema de estructura independiente en madera y paredes interior y exterior de madera en forma de listones.

Construccion en drywall

La construcción en drywall es una alternativa moderna frente a la construcción convencional. Consiste en una estructura metálica o de madera revestida con placas de cemento en exteriores y placas de roca de yeso en interiores que puede ser utilizado para cualquier remodelación, ampliación o construcción completa.

construccion en seco precios

Construccion en seco vs tradicional

En relación a los precios, varían según el tipo de construcción: por ejemplo por cada 750 dolares por metro cuadrado para las viviendas hechas en construcción en seco gastaria 1000 dolares por m2 para aquellos que prefieren la modalidad tradicional.

Esto es solo una relacion entre los precios, cada nueva construccion, tendra que cotizarse, la construcción en seco siempre tendera a ser mas economico que la construcción tradicional, de ahi su ventaja.

Características de la construcción en seco: A continuación destacamos algunas características comunes de este modelo constructivo.

Arquitectura flexible

Flexibilidad arquitectónica: Con la construcción en seco no hay limitaciones para el tipo de aplicaciones o diseños arquitectónicos: se pueden construir todo tipo de viviendas, locales o edificios. El sistema permite, también, aplicaciones aisladas dentro de una obra de ladrillos, como el armado de tabiques divisorios.

Tiempo de ejecucion de una obra de construcción

Menor tiempo de ejecución: La construcción en seco reduce los plazos de ejecución y racionaliza la mano de obra. Se calcula, por ejemplo, que una obra en steel framing puede realizarse hasta un 60% más rápido que una en ladrillos, mayormente debido a la ausencia de tiempos de fragüe y mezcla de materiales húmedos.

Sistemas constructivos prefabricados

Compatibilidad con todo tipo de construcciones: Los elementos utilizados en la construcción en seco son compatibles con otros sistemas constructivos, lo cual facilita tanto la realización de obras nuevas como las refacciones de obras existentes (incluso si están hechas con mampostería).

Desperdicio de materiales de construccion

Pocos desperdicios: La construcción en seco genera muy pocos desperdicios en obra. Esto es debido no sólo por la ausencia de cemento, cal y arena, sino por que los elementos utilizados (por ejemplo, los perfiles de acero) pueden adquirirse en las medidas adecuadas para cada proyecto. A su vez, las refacciones posteriores son simples, rápidas y limpias, ya que no requieren picar y generar escombros.

Aislación térmica y acústica

Mayor aislación acústica y térmica: Una obra en seco ofrece un gran confort térmico y acústico. La aislación permite que una vivienda construída en este sistema sea más fresca durante el verano, y más cálida durante el invierno, logrando un ahorro energético significativo. Además, como las aislaciones se sitúan entre los perfiles, se consigue una mayor eficiencia sin disminuir la superficie útil de los ambientes.

Perfiles prefabricados

Los perfiles utilizados en la construcción en seco son fabricados siguiendo estrictos estándares de calidad. Tienen una gran durabilidad, resistencia al fuego y protección frente a la corrosión, aportando un mayor grado de seguridad a las estructuras.

Construcción Steel Framing

El steel framing es un sistema de construcción que cada día se está implementando más. Si bien guarda algunas similitudes con la construcción en seco, es un método que se diferencia de él en varios aspectos clave.

Este método es perfecto para aquellos casos en los que se necesita una estructura más rígida. Su principal ventaja es la rapidez en la construcción, similar a la que se puede lograr con drywall y framing de madera. Veamos de qué se trata y qué diferencias tiene con la construcción tradicional en seco.

Este sistema fue adaptado a las construcciones de acero hace algunas décadas al crearse el sistema del Steel Framing, de perfiles galvanizados muy livianos, con los cuales se construyen estructuras de hasta varios pisos y que tiene una divulgación cada vez mayor por las ventajas de ser un material reciclable que si se compara con la madera ofrece notables ventajas.

En este sistema se emplean con poca frecuencia elementos tales como pórticos, vigas y columnas aisladas siendo las cargas gravitacionales distribuidas en forma uniforme en las viguetas y montantes, todos ellos ubicados a la distancia modular elegida, ya sea 40 o 60 cm, que son medidas submúltiplo de 1,20 m (o de 1.22m si son revestimientos en medidas inglesas) que es la medida estándar de los paneles de revestimiento de 4 pies de ancho y 8 pies de alto.

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Construcción Steel Framing : Menores tiempos, mayor adaptabilidad y menor desperdicio de obra son las algunas de las ventajas de steel framing y steel deck, formas de construir que provienen de los países industrializados. Se trata de sistemas semi-industrializados que permiten una mayor eficiencia en todo el proceso y hasta una mayor sustentabilidad.

Este sistema constructivo relativamente nuevo para los países en desarrollo, tiene grandes diferencias técnicas con respecto a la construcción tradicional.

Construcciones steel framing

El steel framing es un sistema de construcción que cada día se está implementando más. Si bien guarda algunas similitudes con la construcción en seco, es un método que se diferencia de él en varios aspectos clave.

Este método es perfecto para aquellos casos en los que se necesita una estructura más rígida. Su principal ventaja es la rapidez en la construcción, similar a la que se puede lograr con drywall y framing de madera. Veamos de qué se trata y qué diferencias tiene con la construcción tradicional en seco.

Vivienda de steel frame

Las posibilidades de aplicación del sistema son muy amplias, existiendo construcciones de hasta 5 y más pisos. Sin embargo el objetivo es el de establecer ciertas reglas y recomendaciones para viviendas de hasta dos niveles, consecuente con los criterios adoptados en EE.UU., probablemente porque es la aplicación más difundida del sistema.

A partir de esta limitación razonable este Manual trata de ofrecer toda la información disponible para los profesionales de la Construcción que desean especializarse en este tema, sin olvidar a los mismos dueños de este tipo de viviendas, que sin duda también pueden interesarse por conocer las propiedades y ventajas de las estructuras de sus viviendas.

Fuera de esta alternativa de techo la estructuración y diseño de los muros portantes y no portantes, de los entrepisos, dinteles, jambas, arriostramientos, etc son similares a los empleados en EE.UU., siendo por lo tanto aplicables las recomendaciones y detalles del AISI y reproducidos parcialmente en este Manual.

Estructura steel framing

Los perfiles que se emplean son bastante similares entre los fabricantes, con algunas diferencias menores, incluso de resistencias del acero.

En cuanto a la estabilidad de estas estructuras frente a las acciones del viento y de los terremotos puede afirmarse que al estar formados por paneles con armazones de acero y revestimientos estructurales de OSB o multilaminados, poseen una apreciable rigidez y resistencia. Sin embargo es oportuno destacar algunas diferencias entre los efectos de los vientos y los sismos.

Estructuras antisismicas para viviendas

Acción del sismo: El hecho de tratarse de construcciones esencialmente livianas es una ventaja sismorresistente. Por eso en general no será conveniente agregar masas a estas construcciones, tales como contrapisos de hormigón, revestimientos de ladrillos, tejas cerámicas, etc.

Sin embargo si estos agregados se efectúan racionalmente y tomando en cuenta los efectos sobre las respuestas sísmicas, pueden realizarse con el debido control por un ingeniero especializado en el tema.

Por ejemplo si en una construcción de este tipo se agrega una capa de hormigón en el entrepiso, será importante agregarle una malla de acero y con ello asegurar que la losa así constituida actúe como un diafragma para distribuir las fuerzas inerciales del sismo.

Acción del viento: Siendo estas construcciones de pesos reducidos comparadas con las de albañilería es natural que la acción de fuertes vientos puede ser el caso crítico.

Debe asegurarse que todos los muros resistan las fuerzas de fuertes vientos y que los pisos y el techo actúan como diafragmas para asegurar la adecuada distribución equilibrada de las fuerzas laterales.

En este sentido no es prudente el uso de aberturas grandes que sobrepasan lo permitido, ni la adopción de plantas asimétricas.

Aparte de esto uno de los efectos más dramáticos de lo vientos es la generación de elevadas fuerzas de succión sobre los techos, por lo cual existen riesgos de la voladura de los mismos, lo que puede ser el comienzo de la destrucción total de la construcción.

En cuanto a los anclajes no basta con que estos sean resistentes sino que debe asegurarse que las fundaciones tengan suficiente peso como para que no sean simplemente arrancados por las fuerzas de succión del viento.

Sistema steel framing

Tal como se describe en detalle en el Manual de Arquitectura el sistema de Steel Framing es heredero del “Wood Framing” empleado principalmente por los inmigrantes a Estados Unidos, basado en el empleo de montantes de madera a distancias reducidas y rematados en sus extremos por sendas soleras también de madera.

Asimismo los entrepisos son formados por viguetas de madera y los muros y entrepisos recubiertos con revestimientos de diferentes tipos

Este sistema fue adaptado a las construcciones de acero hace algunas décadas al crearse el sistema del Steel Framing, de perfiles galvanizados muy livianos, con los cuales se construyen estructuras de hasta varios pisos y que tiene una divulgación cada vez mayor por las ventajas de ser un material reciclable que si se compara con la madera ofrece notables ventajas.

En este sistema se emplean con poca frecuencia elementos tales como pórticos, vigas y columnas aisladas siendo las cargas gravitacionales distribuidas en forma uniforme en las viguetas y montantes, todos ellos ubicados a la distancia modular elegida, ya sea 40 o 60 cm, que son medidas submúltiplo de 1,20 m (o de 1.22m si son revestimientos en medidas inglesas) que es la medida estándar de los paneles de revestimiento de 4 pies de ancho y 8 pies de alto.

Sistema de construcción steel frame

Detalles estructurales

Basado en la importante experiencia del AISI de EE.UU. y las Instituciones ligadas a dicho Instituto es posible disponer del privilegio de conocer las recomendaciones que han elaborado durante las últimas décadas estas Instituciones para el caso de viviendas de dos plantas como las tratadas en este Manual.

Se reproducen en las figuras de este Manual, los detalles de uniones que recomiendan en la solución con tornillos.

El constructor o fabricante podrá de estos detalles conocer la cantidad mínima de tornillos que debe colocar en cada unión, con lo cual ya tendrá resuelto en principio un problema constructivo.

Sin embargo eso no invalida la condición de que toda unión importante debiera ser verificada por un técnico entendido en la materia, ya que la responsabilidad final será del profesional que firma la documentación del proyecto.

En ese sentido este Manual aporta auxiliares de cálculo que pretenden facilitar la labor de los profesionales que se desempeñen en el diseño y cálculo de estas estructuras

Perfiles para steel frame

El Método del Steel Framing emplea un juego de perfiles de acero galvanizados de espesores delgados, con los cuales es posible formar los entramados de muros, pisos y cubiertas, por simples encastres y uniones entre estos perfiles.

La adopción de perfiles racionalmente diseñados permite formar una variedad de combinaciones por la ventaja de contar con piezas modulares y estandarizadas, lo cual apunta a una reducción de los costos por producción masiva de esos perfiles y por técnicas estándar de fabricación y de construcción.

Para cumplir con ese objetivo el número de perfiles debe ser limitado, para que con pocos elementos modulares sea posible lograr construcciones variadas.

Basado en estas ideas se han diseñado en los países en los que este sistema se ha desarrollado, un grupo limitado de perfiles tipo, que han sido adoptados en forma naturalmente consensuada por los fabricantes de los perfiles.

Perfiles para construccion en seco

De esta manera, aun cuando no existen limitaciones para emplear perfiles de libre diseño, los fabricantes han adoptado medidas y formas que son semejantes porque ello favorece al éxito global del sistema.

De esta manera y con el propósito de no mostrar preferencias por los perfiles de algún fabricante determinado, se han seleccionado perfiles de dimensiones similares a los del mercado, ya sean de las medidas inglesas (pulgadas) o las de los países del sistema métrico, pero sin preferencia de ningún tipo.

El objetivo es presentar perfiles similares a los que se hallan en uso en los distintos mercados internacionales, para que tanto los detalles de la selección de estos perfiles como sus características puedan analizarse.

Es intención de que todo este material pueda servir de referencia técnica válida para la comprensión del funcionamiento estructural de los perfiles del Steel Framing, destacar las limitaciones de los perfiles, así como estimular la mejora de los auxiliares de cálculo en beneficio de una adecuada promoción del sistema.

construccion en seco steel framing

¿El steel framing es igual a la construcción en seco que conocemos?

El steel framing es considerado un sistema de construcción en seco, pero no todos los sistemas de construcción en seco se reducen al Steel Framing, o tienen sus mismas posibilidades.

Los sistemas de construcción en seco convencionales se utilizan para realizar tabiques divisorios, cielorrasos y revestimientos de paredes existentes (conocidos vulgarmente por las marcas comerciales de los fabricantes de placas de yeso).

A diferencia del steel framing, no utilizan materiales portantes a las cargas exteriores y poseen recomendaciones de instalación particulares. Con ellos, no pueden realizarse paredes o muros exteriores, estructuras cubiertas o entrepisos.

¿Una construcción en steel framing resiste temporales y terremotos?

En este sistema, la estructura resistente está formada por perfiles estructurales de sección C y U de chapa de acero galvanizado, con espesores entre 0.90 y 2.5 mm. La estructura se calcula de acuerdo a reglamentos nacionales (CIRSOC 303) o reglamentos internacionales (Instituto Americano del Hierro y el Acero, AISI-2000).

Este último establece espesores mínimos de chapa, cantidad y tipo de tornillos por unión, entre otros. Los espesores de perfiles se verifican para que resistan las cargas de viento y sismo que prevén nuestros reglamentos.

Como dato ilustrativo, en EE.UU., después del pasaje del huracán Andrew por el sur de Florida en 1992, se comprobó que las casas que mejor habían resistido los efectos del viento tenían estructura de acero.

Asimismo, es peso reducido de estas estructuras hace que su comportamiento al sismo sea excelente.

¿Cuánto se tarda en construir una casa steel framing?

El tiempo de construcción siempre dependerá del proyecto. Pero, comparativamente, las viviendas en steel framing se construyen en un 70% menos de tiempo que una obra en ladrillos. Además, desde que se lo considera un sistema constructivo tradicional ya no es necesaria la presentación del CAT (Certificado de Aptitud Técnica), lo cual acelera los tiempos de inicio para las obras.

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Construcción de Naves Industriales: Las naves industriales son una solución muy común para fábricas, almacenes y cada vez con más frecuencia para uso comercial, ya que permite disponer de grandes espacios diáfanos. Es por ello, por lo que el diseño de la nave industrial no debe descuidarse, pues debe ser capaz de adaptarse a las necesidades del negocio y a las de los trabajadores.

Existen diferentes tipos de naves industriales, desde las de hormigón prefabricado hasta las naves metálicas, pasando por las mixtas, dependiendo de las necesidades. El proyectista deberá elegir entre las diferentes soluciones constructivas, atendiendo a la experiencia y a las preferencias del cliente.

Fabricación de naves industriales

Muchas veces te has preguntado cómo es un proceso de construcción de una nave industrial, por ello te vamos a explicar cuales son los pasos básicos a seguir para su creación

Una nave industrial es una construcción que generalmente contiene la producción y almacenaje de los materiales o productos que pueda generar una empresa, incluyendo maquinaria, trabajadores y espacios reservados para la entrada y salida de mercancía mediante camiones para su posterior distribución.

Las naves industriales tienen grandes espacios sin apoyos intermedios para facilitar la operación sin obstáculos ni restricciones, consiguiendo así una gran facilidad y comodidad de espacio a la hora de trabajar.

Naves industriales prefabricadas

Para empezar con el proceso de construcción de una nave industrial se debe saber a qué tipo de actividad va a ser destinada. Por otra parte, el tipo de actividad al que va a ser destinada también influye en la dimensión de la nave ya que según la cadena de producción que se vaya a utilizar variará la longitud necesaria de la misma.

Ya con esta información, para empezar con el proyecto es importante conocer el lugar de emplazamiento donde se quiere construir y el tipo de nave industrial necesaria.

Podemos clasificar varios tipos de naves industriales según los materiales utilizados en su construcción:

• Estructura de acero: su construcción es rápida y se pueden conseguir espacios iluminados más grandes sin necesidad de pilares dentro de la nave.
• Hormigón prefabricado: su construcción es fácil y rápida, en cuanto a iluminación están limitadas ya que no pueden ser naves muy altas.
• Hormigón “in situ”: son las más económicas de construir pero las más limitadas en cuanto a iluminación, permiten incorporar subestructuras dentro de la planta.
• Mixtas: es la combinación de estructuras de acero y hormigón, lo que permite realizar gran variedad de geometrías ahorrando costes en materiales.

Por tanto, es lógico pensar que el cálculo y diseño de una nave industrial no es una tarea fácil y repetitiva, sino que requiere una serie de conocimientos importante.

Así que como un primer paso hacia el cálculo de estructuras más complejas, la nave industrial es un buen comienzo de manera introductoria hacia la optimización de la estructura y estudio de los diferentes parámetros que influyen en el dimensionamiento de estas edificaciones.

Naves metálicas prefabricadas

Indicadas para diversos usos, tienen multitud de aplicaciones, entre ellas, guardar aperos de labranza, o maquinaria industrial, o almacén de granos. Y también son óptimas para el mundo del ganado en general, como naves avícolas, vacunas, porcinas, ovinas, caprinas, cunicolas, equinas, etc. E incluso también son óptimas para el ámbito industrial y deportivo.

La estructura generalmente es metálica y está formada por vigas de acero o pórticos de geometría variable. Existen varios ejemplos y se utilizan según el tipo de superficie y uso que se le vaya a dar a la nave (tubular, pretensada, celosía, perfil de sección variable, perfil de alma llena…).

Pórticos con marcos rígidos.

Los marcos rígidos se usan a menudo en edificios y se componen de vigas y columnas que están articuladas o bien son rígidas en sus cimentaciones. Los marcos pueden ser bidimensionales o tridimensionales. La carga en un marco ocasiona flexión en sus miembros, y debido a las conexiones entre barras rígidas, esta estructura es generalmente «indeterminada» desde el punto de
vista del análisis estructural

Pórticos tijerales o armaduras

Cuando se requiere que el claro de una estructura sea grande y su altura no es criterio importante de diseño, puede seleccionarse una armadura o tijeral. Las armaduras consisten en barras en tensión y elementos esbeltos tipo columna, usualmente dispuestos en forma triangular. Las armaduras planas se componen de miembros situados en el mismo plano y se usan a menudo para puentes y techos, mientras que las armaduras espaciales tienen miembros en tres dimensiones y son apropiadas para grúas y torres.

Debido al arreglo geométrico de sus miembros, las cargas que causan la flexión en las armaduras se convierten en fuerza de tensión o compresión en los miembros, y por esto una de las ventajas de la armadura, respecto a una viga, que utiliza menos material para soportar una carga determinada, pudiéndose adaptar de varias maneras para soportar una carga impuesta.

En las armaduras de cubiertas de naves industriales la carga se transmite a través de los nudos por medio de una serie de largueros.

La armadura de cubiertas junto con sus columnas de soporte se llama marco. Ordinariamente, las armaduras de techo están soportadas por columnas de acero, concreto armado o por muros de mampostería.

Naves de hormigón

Cimentaciones

Una vez contratada la obra, el departamento técnico realiza unos planos con el predimensionamiento de la cimentación, para la correcta ejecución de la obra. Siempre bajo la supervisión del director de obra. La forma de anclar los pilares a dicha cimentación será soldados, en vaina o en anclajes.

Pilares prefabricados

Elementos estructurales fabricados en distintas geometrías y secciones, incluida la redonda, con posibilidad de incorporar mensulas para forjados y puentes grúa, así como todos los herrajes necesarios para la buena ejecución de la obra.

Paredes prefabricadas

Elementos prefabricados que se colocan entre los pilares formando el cerramiento tanto perimetral como de sectorización de naves o promociones. Están compuestos por un aislante central recubierto de hormigón y mallazo con unos nervios rigidizadores, aunque por normativa de incendios también pueden ser macizos de hormigón. Las medidas estándar son de 2.40 m y 2.00 m, aunque para remate de obra se fabrican también en medidas especiales. Se fabrican en varias terminaciones y acabados,siendo el más habitual el liso pintado. El montaje en pilares es alineado a su cara o colocando el panel por el exterior

Vigas prefabricadas

Las vigas «doble T» y vigas tubulares son los elementos autorresistentes que colocados sobre las deltas conforman la base sobre la que se coloca la chapa metálica. Dependiendo de la longitud, separación y carga colocaremos un modelo u otro, llegando a alcanzar luces de hasta 12.00 m.

Techos para naves industriales

Por tanto, en general, independientemente del tipo de nave industrial, su construcción es fácil y rápida, ya que la mayoría de los elementos son prefabricados, y tienen un gran ahorro económico por poder salvar grandes claros, uso de armaduras y techumbres ligeras, y poca mano de obra.

Los arcos constituyen otra solución. Estas son generalmente utilizadas para cubiertas de naves industriales o hangares, como también en estructuras de puentes.

Al igual que los cables, los arcos pueden usarse para reducir los momentos flexionantes en estructuras de grandes claros.

Esencialmente un arco es un cable invertido, por lo que recibe su carga principal en compresión aunque, debido a su rigidez debe resistir cierta flexión y fuerza cortante dependiendo de cómo esté cargado y conformado.

Construcción de naves industriales

Análisis estructural para la construcción de naves industriales

Carga Muerta: Se llama carga muerta al conjunto de acciones que se producen por el peso propio de la construcción; incluye el peso de la estructura misma y el de los elementos no estructurales, como los muros divisorios, los revestimientos de piso muros y fachadas, ventanas, las instalaciones y todos los elementos aquellos que conservan una posición fija en la construcción, de manera que gravitan en forma constante sobre la estructura. La carga muerta es la principal acción permanente.

El cálculo de la carga muerta en general requiere la determinación de los volúmenes de los distintos componentes de la construcción y su multiplicación por los pesos volumétricos de los materiales constitutivos. En su mayoría las cargas muertas se representan por medio de cargas uniformemente distribuidas sobre las distintas áreas de la construcción, aunque hay casos de cargas lineales y concentradas, por ejemplo cuando hay equipos fijos que son soportados.

Carga Viva: La carga viva es la que se debe a la operación y uso de la construcción. Incluye, por tanto, todo aquello que no tiene una posición fija y definitiva dentro de la misma y no puede considerarse como carga muerta. Entran así la carga viva el peso y las cargas debidas a muebles, mercancías equipos y personas. La carga viva es la principal acción variable que debe considerarse en el diseño.

Carga de Viento: Son causadas por el efecto del viento sobre la superficie tales como techo, paredes laterales y frontales . Se ha considerado una velocidad de viento mínima de 75 km/h.

Carga Sísmica: Los movimientos del suelo provocados por sismos pueden ocasionar efectos perjudiciales, principalmente las cargas horizontales que se presentan, producen altas distorsiones en las zonas de mayor luz.

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