Construcción de hormigón prefabricado

A mediados de los noventa, dirigía un departamento de diseño civil para un gran contratista de EPC en el sudeste asiático. Recibimos una orden para construir una planta de papel.

El edificio principal de una planta de papel es el edificio de la máquina de papel. El edificio típico de una máquina de papel tiene unos 300 m de largo. El edificio suele tener dos plantas, una a nivel del suelo y otra a unos 7,5 m de altura. La máquina de papel está instalada sobre una base que no está conectada al edificio. La máquina es accesible desde la sala de máquinas a un nivel de 7,50 m. Este edificio alberga otra maquinaria compleja y pesada y tiene requisitos muy estrictos en cuanto a calidad, diseño estructural y estabilidad. El techo está alto y algunas de las secciones de este edificio están sujetas a temperaturas de entre 50 y 60 0 C. Una gran grúa puente se extiende a lo largo de la sala de máquinas del piso de arriba. El asentamiento diferencial en la base de la máquina de papel debe ser inferior a un mm y el asentamiento total en cualquier punto inferior a 1,25 mm. Este edificio, con todos sus componentes y los cimientos de los equipos, suele tardar 18 meses en construirse.

Nuestro director gerente era un hombre innovador y constantemente buscaba ideas para acelerar la construcción. Un día, me llamó a su oficina y me mostró un artículo que narraba una empresa en los Estados Unidos que había desarrollado técnicas para construir una máquina de papel utilizando elementos prefabricados. La construcción de esta máquina de papel se completó en un tiempo récord de 6 meses, dice el artículo. Designamos a la empresa estadounidense como nuestros consultores y ellos hicieron la ingeniería con la ayuda de nuestros ingenieros en nuestra oficina. Construimos nuestro edificio de máquinas de papel en un año reduciendo el tiempo en aproximadamente seis meses. Esto fue a pesar de un retraso de unos tres meses debido a la curva de aprendizaje y al tiempo necesario para instalar una planta de prefabricados.

Así comenzó mi asociación de veintidós años con el hormigón prefabricado. Mi antigua empresa ha construido varias grandes plantas industriales y otras estructuras desde entonces.

En muchos países del primer mundo se han estandarizado los elementos prefabricados para puentes, las alcantarillas. Las unidades de prefabricado están ubicadas cerca de las principales ciudades que suministran estos elementos a los sitios de construcción. Esto no solo reduce el tiempo de construcción, sino también el tiempo de diseño, ya que se utilizan elementos estándar cuyas propiedades son conocidas.

Existen variaciones de la construcción de hormigón prefabricado, como la construcción inclinada, los accesorios de los módulos, etc.

A menudo me he preguntado por qué India, con tanta construcción necesaria en todos los sectores de la construcción, no ha adoptado esta técnica. Aparte de otras cuestiones como la necesidad de repetición, impuestos poco amigables, requisitos de transporte o maquinaria de elevación, etc., creo que nuestros ingenieros no han pensado seriamente en desarrollar esta técnica.

Me gustaría compartir algunos de mis aprendizajes.

1. La planificación es primordial: la estructura que se va a construir a partir de elementos prefabricados debe desglosarse en elementos, en una configuración predeterminada. Es como hacer las piezas de un rompecabezas que cuando se juntan formarán el rompecabezas completo. Puede ser una combinación de piezas estándar y no estándar.

2. Dios está en los detalles: Cada elemento así planeado tiene que ser detallado para adaptarse a todos los elementos en todos sus lados y la incrustación requerida para los servicios públicos.

3. Diseñar la construcción y construir el diseño: práctica normal de ingeniería estructural de diseñar el producto final y dejar el «¿Cómo?» al personal de construcción, no trabaja en prefabricados. El ingeniero estructural debe participar en el proceso de prefabricado, montaje y colocación.

Hasta donde yo sé, los códigos IS no tienen disposiciones específicas para estructuras prefabricadas a diferencia de los códigos ACI o BS. Algunas de las cláusulas de ACI pueden sustituirse por disposiciones de sus publicaciones complementarias. Estas disposiciones deben aplicarse con prudencia después de una evaluación adecuada de las etapas de la vida útil del elemento. Un experto destacado en prefabricación dijo una vez que «aplicar las disposiciones del código RCC al prefabricado sería como jugar al tenis con un bate de béisbol».

El diseño estructural de un elemento prefabricado se realiza para varias etapas de su vida temprana. Se requieren múltiples controles de nivel hasta que se coloca el elemento, se requieren más controles si se trata de un elemento pretensado con desunión parcial de los tendones.

4. Las juntas pueden causar dolores de cabeza: Resolver y configurar una junta entre elementos prefabricados puede ser una tarea ardua. Se convierte en un proceso heurístico para equilibrar el requisito estructural, la funcionalidad con respecto a la consideración básica como la estanqueidad al agua y el tamaño de los elementos a los que se adjunta un elemento en consideración. Las juntas deben construirse de la forma en que se han previsto.

5. Cortarse las orejas porque sobresalen, no solo daña la audición, sino que también crea dificultad para usar anteojos: se sabe que esto ocurre con frecuencia cuando los requisitos arquitectónicos son de importancia primordial. Por lo general, a algunos arquitectos no les gustan algunos arreglos esenciales creados para mejores juntas. Eliminar estos detalles «obstaculizadores» puede conducir a una reducción de la funcionalidad de las juntas o de los elementos. Se requieren arreglos alternativos costosos para restaurar la funcionalidad.

6. La metodología de construcción puede hacer o deshacer un proyecto: Hace muchos años, se estaba construyendo en la India un gran almacén a granel con vigas de arco de hormigón prefabricado pretensado como armaduras de techo para una planta de fertilizantes. De las doce vigas de cuerda de arco, seis se rompieron mientras se levantaban, mientras que las otras se erigieron sin problemas. Los diseños fueron revisados ​​y revisados ​​dos veces y nuevamente revisados. Esto fue antes de la fácil disponibilidad del sofisticado análisis de elementos finitos que tenemos hoy. Finalmente, alguien se dio cuenta de que las vigas de la cuerda de proa se rompieron porque una viga, al ser levantada en tándem por dos grúas, se salió del plano debido a las diferentes velocidades de elevación. Un ingeniero estructural que diseñe elementos prefabricados debe, por lo tanto, tener el conocimiento del proceso de elevación.

7. La calidad es la consigna: la calidad constante de la producción es uno de los argumentos esgrimidos por los defensores de los elementos prefabricados. Pero se han producido muchos desajustes, rechazos y fallas debido a que solo se observa la calidad del concreto y se le da menos importancia a la colocación de empotrados de refuerzo y las tolerancias dimensionales.

8. Un aumento de una rupia en el costo de producción puede significar un crore de rupias al final: debido a la naturaleza repetitiva del costo de prefabricado, se debe pensar mucho para usar cualquier componente «bueno para tener». Mientras se observan atentamente los elementos de costo más obvios relacionados con el hormigón, una pequeña incrustación o un detalle, que se incorpora en el diseño y fundición de un elemento para un uso probable, escapa a la atención. Tal incrustación que se propuso usar y se ha fundido en el elemento ya se ha sumado al costo de producción del elemento. Cuando se echan varios de estos elementos, el gasto puede ser sustancial. Si tal redundancia no se elimina a tiempo, puede desperdiciar miles de rupias.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *