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PROPUESTA DE MEJORA APLICADA A LOS PROCESOS CONSTRUCTIVOS
EMPLEADOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE RASCACIELOS EN LA CIUDAD DE
BOGOTÁ A PARTIR DEL ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE PROCESOS EMPLEADOS
EN LA CONSTRUCCIÓN DEL BD BACATÁ VS BURJ KHALIFA.
Bernal Cardona María Alejandra
Hoyos Camargo Diana Alejandra
Lesmes Duarte Leidy Paola
Trabajo de Grado para optar por el título de Ingenieros Civiles
Director: Ing. Jimena Espeleta
Universidad Piloto de Colombia
Facultad de Ingeniería Civil
Programa de Ingeniería Civil
Bogotá D.C. 2018
ii
PROPUESTA DE MEJORA APLICADA A LOS PROCESOS CONSTRUCTIVOS
EMPLEADOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE RASCACIELOS EN LA CIUDAD DE
BOGOTÁ A PARTIR DEL ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE PROCESOS EMPLEADOS
EN LA CONSTRUCCIÓN DEL BD BACATÁ VS BURJ KHALIFA.
Bernal Cardona María Alejandra
Hoyos Camargo Diana Alejandra
Lesmes Duarte Leidy Paola
Universidad Piloto de Colombia
Facultad de Ingeniería Civil
Programa de Ingeniería Civil
Bogotá D.C. 2018
iii
NOTA DE ACEPTACIÓN ______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
Ing.
Decano Académico Programa de Ingeniería Civil
________________________________
Ing.
Coordinadora Ingeniería Civil
_____________________________
Ing. Jimena Espeleta
Director de Grado
Bogotá D.C.
10 de Mayo de 2018
iv
CONTENIDO I. RESUMEN ........................................................................................................................................... 1
II. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 2
III. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ........................................................................................................ 3
IV. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .............................................................................................. 3
V. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................................. 4
1. PRELIMINARES ................................................................................................................................. 5
Objetivos ....................................................................................................................................................... 5
Objetivo general ............................................................................................................................................ 5
Objetivos específicos .................................................................................................................................... 5
Metodología .................................................................................................................................................. 6
2. MARCO TEÓRICO .............................................................................................................................. 8
2.1. BD BACATÄ .................................................................................................................................... 8
2.1.1. Ubicación ...................................................................................................................................... 8
2.1.2. Características básicas................................................................................................................... 8
2.1.3. Altura y área .................................................................................................................................. 8
2.1.4. Diseño ........................................................................................................................................... 9
2.1.5. Construido por .............................................................................................................................. 9
2.1.6. Usos detalles técnicos ................................................................................................................... 9
2.1.7. Detalles técnicos ......................................................................................................................... 10
2.1.8. Duración de construcción............................................................................................................ 10
2.1.9. Promotor ..................................................................................................................................... 10
2.2. BURJ KHALIFA ............................................................................................................................ 11
2.2.1. Ubicación .................................................................................................................................... 11
2.2.2. Características básicas................................................................................................................. 11
2.2.3. Altura y área ................................................................................................................................ 12
2.2.4. Diseño ......................................................................................................................................... 12
2.2.5. Construido y diseñado por .......................................................................................................... 12
2.2.6. Usos detalles técnicos ................................................................................................................. 13
2.2.7. Detalles técnicos ......................................................................................................................... 13
2.2.8. Duración de constricción ............................................................................................................ 14
2.2.9. Promotor ..................................................................................................................................... 14
v
CAPÍTULO I PROCESOS CONSTRUCTIVOS ....................................................................................... 15
1. Definición de procesos constructivos.................................................................................................. 16
2. Tipos y procesos constructivos ........................................................................................................... 16
2.1. Cimentación .................................................................................................................................... 16
2.1.1. Cimentaciones superficiales ........................................................................................................ 16
A. Zapatas aisladas .................................................................................................................................. 17
B. Zapatas corridas .................................................................................................................................. 17
C. Losas de cimentación .......................................................................................................................... 18
2.1.2. Cimentaciones profundas ............................................................................................................ 19
A. Muro pantalla ...................................................................................................................................... 20
B. Pilotes prefabricados en concreto ....................................................................................................... 20
C. Pilotes pre excavados tipo Kelly ......................................................................................................... 21
D. Pilotes pre excavados tipo hélice continua tornillo ............................................................................. 22
E. Caisson ................................................................................................................................................ 23
2.2. Estructura ........................................................................................................................................ 24
2.2.1. Estructuras en concreto reforzado ............................................................................................... 24
A. Columnas en concreto reforzado ......................................................................................................... 25
B. Vigas en concreto reforzado ............................................................................................................... 25
C. Placas de entrepiso en concreto reforzado .......................................................................................... 26
2.2.2. Estructura metálica ...................................................................................................................... 27
A. Columna Metálica ............................................................................................................................... 28
B. Vigas metálicas ................................................................................................................................... 28
C. Placas de entre piso tipo Steel Deck .................................................................................................. 29
2.3. Mampostería ................................................................................................................................... 30
A. Mampostería común o simple ............................................................................................................. 30
B. Mampostería reforzada o estructural ................................................................................................... 31
C. Mampostería confinada ....................................................................................................................... 32
D. Mampostería industrializada ............................................................................................................... 32
2.4. Ascensores ...................................................................................................................................... 33
2.5. Instalación de redes ......................................................................................................................... 37
A. Redes de Gas ...................................................................................................................................... 37
B. Redes hidráulicas ................................................................................................................................ 39
vi
C. Redes Eléctricas .................................................................................................................................. 39
2.6. Ventaneria ....................................................................................................................................... 40
A. Ventana Tipo celosía ........................................................................................................................... 41
B. Ventana Tipo guillotina ...................................................................................................................... 41
C. Ventana Tipo corredera ....................................................................................................................... 42
D. Ventana Tipo proyectante ................................................................................................................... 42
CAPÍTULO II PROCESOS CONSTRUCTIVOS BD BACATÁ .............................................................. 43
1. Cimentación ........................................................................................................................................ 44
1.1. Cimentaciones profundas ................................................................................................................ 44
A. Muro pantalla ...................................................................................................................................... 44
B. Pilotes tipo Kelly ................................................................................................................................. 45
C. Anillos de contención ......................................................................................................................... 46
D. Excavación y construcción de placa de contrapiso ............................................................................. 47
2. Estructura ............................................................................................................................................ 48
2.1. Estructura en concreto reforzado .................................................................................................... 48
3. Mampostería ....................................................................................................................................... 49
A. Mampostería confinada ....................................................................................................................... 49
4. Elementos no estructurales.................................................................................................................. 50
A. Muros divisorios ................................................................................................................................. 50
5. Ascensores .......................................................................................................................................... 51
6. Instalación de redes ............................................................................................................................. 52
A. Redes de gas ........................................................................................................................................ 52
B. Redes hidráulicas ................................................................................................................................ 53
C. Redes electricas ................................................................................................................................... 54
7. Ventaneria ........................................................................................................................................... 55
CAPÍTULO III PROCESOS CONSTRUCTIVOS BURJ KHALIFA ..................................................... 56
1. Cimentación ........................................................................................................................................ 57
1.1. Cimentaciones profundas ................................................................................................................ 57
A. Pilotaje ................................................................................................................................................ 57
B. Placa contra Piso ................................................................................................................................. 57
2. Estructura ............................................................................................................................................ 58
A. Estructura en concreto ......................................................................................................................... 58
vii
B. Estructura metálica .............................................................................................................................. 59
3. Mampostería ....................................................................................................................................... 60
A. Mampostería industrializada ............................................................................................................... 60
4. Elementos no estructurales.................................................................................................................. 61
A. Muros divisorios ................................................................................................................................. 61
5. Ascensores .......................................................................................................................................... 61
6. Instalación de redes ............................................................................................................................. 62
A. Red Eléctrica ....................................................................................................................................... 62
7. Ventaneria ........................................................................................................................................... 63
CAPÍTULO IV CUADRO COMPARATIVO .......................................................................................... 64
CONCLUSIONES ........................................................................................................................................ 1
REFERENCIAS ............................................................................................................................................ 3
ANEXO l ...................................................................................................................................................... 5
TABLA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1 Ubicación BD Bacatá ............................................................................................................... 8
Ilustración 2 Ubicación Burj Khalifa .......................................................................................................... 11
Ilustración 3 Tipos de diseños de zapatas aislada. ...................................................................................... 17
Ilustración 4 Tipos de diseños de zapatas corridas ..................................................................................... 18
Ilustración 5 Tipo de losas de cimentación 19
Ilustración 6 Muro Pantalla ........................................................................................................................ 20
Ilustración 7 Pilotaje Prefabricados en concreto e Hincado del mismo ...................................................... 21
Ilustración 8 Proceso constructivo de pilotes tipo Kelly ............................................................................ 22
Ilustración 9 Pilotes Pre excavados tipo hélice de tonillo continuol ........................................................... 23
Ilustración 10 Caisson ................................................................................................................................. 24
Ilustración 11 Columnas en concreto reforzado ......................................................................................... 25
Ilustración 12 Vigas en concreto ................................................................................................................. 26
Ilustración 13 Losas en concreto ................................................................................................................. 27
Ilustración 14 Columnas metálicas ............................................................................................................. 28
Ilustración 15 Vigas metálicas .................................................................................................................... 29
Ilustración 16 Placas de Steel Deck ............................................................................................................ 29
Ilustración 17 Mampostería común o simple .............................................................................................. 30
file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532045file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532046file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532047file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532048file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532049file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532052file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532053file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532054file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532055file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532056file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532057file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532058file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532059
viii
Ilustración 18 Mampostería reforzada o estructural .................................................................................... 31
Ilustración 19 Mampostería Confinada ...................................................................................................... 32
Ilustración 20 Mampostería Industrializada ............................................................................................... 33
Ilustración 21 Ascensor electromecánico ................................................................................................... 35
Ilustración 22 Ascensor auto portante ......................................................................................................... 36
Ilustración 23 Ascensor hidráulico ............................................................................................................ 37
Ilustración 24 Ventaneria de tipo celosía .................................................................................................... 41
Ilustración 25 Ventaneria de tipo Guillotina ............................................................................................... 41
Ilustración 26 Ventaneria de Tipo Corredera .............................................................................................. 42
Ilustración 27 Ventaneria de tipo Proyectante ............................................................................................ 42
Ilustración 28 Equilibrio de empujes y planeación de construcción de pantallas entrelazadas ................. 44
Ilustración 29 Redes Electricas BD Bacatá ................................................................................................. 54
Ilustración 30 Mampostería industrializada Burj Khalifa ........................................................................... 60
Ilustración 31Mampostería industrializada Burj Khalifa ............................................................................ 61
TABLA DE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1Ingreso de parrillas de pantallas perimetrales. ....................................................................... 45
Fotografía 2 Excavación para construcción de pantalla con excavadora tipo apantalladora. .................... 45
Fotografia 3 Diseño de Pilotaje .................................................................................................................. 45
Fotografia 4 Construcción De Anillos De Contención .............................................................................. 46
Fotografia 5 Organización de la excavación escalonada ........................................................................... 47
Fotografia 6 Excavación BD Bacata .......................................................................................................... 48
Fotografia 7 Construcción de los últimos pisos del BD Bacata. ................................................................ 48
Fotografia 8 Escaleras en Concreto del BD Bacata. ................................................................................. 48
Fotografia 9 Apartamento de Tipo Permanente Sin acabados BD Bacata ................................................. 49
Fotografia 10 Construcción de la mampostería confinada BD Bacata ...................................................... 50
Fotografia 11 Construcción De Mampostería en Drywall BD Bacata ....................................................... 50
Fotografia 12Estructura de ensamble para Drywall BD Bacata ................................................................ 50
Fotografia 13 Construcción de Ascensores BD Bacata ............................................................................. 51
Fotografia 14 Redes De Gas BD Bacata .................................................................................................... 52
Fotografia 15 Redes Hidráulicas BD Bacata ............................................................................................. 53
Fotografia 16 Caja de redes eléctricas BD Bacatata Piso 45 ..................................................................... 54
file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532060file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532061file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532062file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532064file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532066file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532068file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532069file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532070file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532072file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513532073file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552860file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552861file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552862file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552863file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552864file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552865file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552866file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552867file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552868file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552869file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552870file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552871file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552872file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552873file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552874file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552875
ix
Fotografia 17 Ventaneria BD Bacata ......................................................................................................... 55
Fotografia 18 Construcción de la cimentación del Burj Khalifa ................................................................ 57
Fotografia 19 Construcción placa contrapiso Burj Khalifa ........................................................................ 58
Fotografia 20 Construcción de la Estructura del Burj Khalifa ................................................................... 59
Fotografia 20 Construcción de la Estructura del Burj Khalifa ................................................................... 59
Fotografia 21 Construcción de la Estructura Metálica del Burj Khalifa .................................................... 60
Fotografia 23 Sistema interno de Ascensores Burj Khalifa ....................................................................... 62
Fotografia 22 Ascensores Burj Khalifa ...................................................................................................... 62
Fotografia 24 Sistema de Red eléctrica del Burj khalifa ............................................................................ 62
Fotografia 26 Burj Khalifa ......................................................................................................................... 63
Fotografia 26 Burj Khalifa ......................................................................................................................... 63
TABLA DE DIAGRAMAS DE PROCESOS CONSTRUCTIVOS
Diagrama 1 Proceso constructivo Zapata Aislada ........................................................................................ 5
Diagrama 2 Proceso constructivo Zapata Corrida ........................................................................................ 6
Diagrama 3 Proceso constructivo de losas de Cimentación Aligerada ......................................................... 7
Diagrama 4 Proceso constructivo Losa aligerada ......................................................................................... 8
Diagrama 5 Proceso Constructivo de Muros Pantalla................................................................................... 9
Diagrama 6 Proceso Constructivo e Hincado de Pilotes Prefabricados en concreto .................................. 10
Diagrama 7 proceso constructivo Pilotes pre excavados Tipo kelly ........................................................... 11
Diagrama 8 Proceso constructivo Pilotes pre excavados tipo Helice Continua tornillo ............................. 12
Diagrama 9 Proceso constructivo de Caisson ............................................................................................. 13
Diagrama 10 Proceso constructivo Columnas en Concreto ........................................................................ 14
Diagrama 11 Proceso constructivo vigas en concreto................................................................................. 15
Diagrama 12 Proceso constructivo de placas en concreto .......................................................................... 16
Diagrama 13 Proceso constructivo Columnas metálicas ............................................................................ 17
Diagrama 14 Proceso constructivo Vigas Metálicas ................................................................................... 17
Diagrama 15 proceso constructivo de Placa Steel Deck ............................................................................. 18
Diagrama 16 Proceso Constructivo de Mampostería Común o Simple ...................................................... 19
Diagrama 17 Proceso Constructivo de Mampostería reforzado o estructural ............................................. 20
Diagrama 18 Proceso Constructivo mampostería Confinada ..................................................................... 21
file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552876file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552877file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552879file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552880file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552881file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552882file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552883file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552884file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552885file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513552886
x
Diagrama 19 Proceso Constructivo Mampostería Industrializada .............................................................. 22
Diagrama 20 Proceso constructivo de instalación de Ascensores .............................................................. 23
Diagrama 21 Proceso constructivo de Instalaciones de Gas ....................................................................... 25
Diagrama 22 Proceso constructivo de Redes Hidráulicas ........................................................................... 26
Diagrama 23 Proceso Constructivo Redes Eléctricas ................................................................................. 28
Diagrama 24 Proceso constructivo de Instalación de Ventaneria ............................................................... 30
file:///C:/Users/Paola/Desktop/tesis%20tesis%20tesis%20tesis.docx%23_Toc513559626
1
I. RESUMEN
Los rascacielos son estructuras verticales que tienen una altura mayor a 152.5 mts que requieren
de varios procesos en el área de la construcción. Este tipo de edificaciones pueden optimizar los
distintos espacios contribuyendo a la creación de ciudades compactas más organizadas y de gran
interés para sus alrededores. Es por esto que se investigó algunos de los procesos constructivos
de una edificación en especial (Burj Khalifa, Dubái, Emiratos árabes) con el fin de una propuesta
de mejora para edificaciones en la ciudad de Bogotá D.C. Los procesos constructivos
investigados se tendrán en cuenta para la comparación de una edificación existente en Bogotá
llamada (BD Bacatá) donde el objetivo principal fue encontrar similitudes que tendrán los
edificios y plantear mejores propuestas a futuro en la ciudad basados en el edificio existente con
récord en la ciudad de Dubái. Esta investigación ayudara a futuros proyectos de la ciudad de
Bogotá obteniendo mayor innovación como lo hacen en este momento en la ciudad de Dubái.
ABSTRACT
The skyscrapers are vertical structures that have a bigger height than 152.5 mts that they need of
several processes in the area of the construction. This type of buildings can optimize the different
spaces contributing to the creation of the most organized compact cities and of great interest to
his surroundings. It is for this that investigated some of the constructive processes of a building
especially (Burj Khalifa, Dubái, The Arab Emirates) an proposal of improvement for buildings
in the city of Bogota D.C. The constructive investigated processes will be born in mind for the
comparison of an existing building in Bogota (BD Bacatá) where the principal aim was to find
similarities that will have the two buildings and to raise improvement proposal of constructive
processes for
2
future skyscrapers in the city based on the existing building with record in Dubái's city. This
investigation was helping to future projects of the city of Bogota obtaining major innovation like
it they do at this moment in Dubái's city.
II. INTRODUCCIÓN
El acelerado crecimiento y desarrollo de las ciudades a nivel mundial ha traído consigo la
incorporación de la modernidad comprendiendo el aspecto arquitectónico y tecnológico,
aportando la innovación en la construcción de rascacielos; es de vital importancia conocer que un
edificio es clasificado como rascacielos cuando la estructuras es de gran magnitud vertical
(altura) mayor a la que se le considera normalmente a un edificio (ARQHYS, 2012). En Bogotá
siendo la capital de Colombia se dio inicio a la construcción de rascacielos con la construcción
del edificio BD Bacatá, ubicado en el centro de la ciudad entre la carrera 5 y la calle 19 cerca a
los cerros orientales en el centro ciudad, lo que ha conllevado a la implementación de nuevos
procesos constructivos para el desarrollo de las edificaciones a gran altura en la ciudad.
El presente trabajo generará una propuesta de mejora para los procesos constructivos
implementados en la construcción de rascacielos en la ciudad de Bogotá, partiendo de un estudio
de comparación de la construcción de los rascacielos emblemáticos e importantes Burj Khalifa
Vs BD Bacatá, con la cual se obtendrá información y descripción detallada de los procesos
implementados en la construcción de cada una de las edificaciones que se estudiarán en el
siguiente trabajo.
3
III. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
Urbana -regional
IV. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Cada vez son más las ciudades cuyo horizonte está dominado por los rascacielos siendo un reto
para la ingeniería civil ya que ofrecen una solución práctica ante la población creciente de las
urbes, maximizando el metro cuadrado de terreno. De igual manera son una de las maneras que
tiene un país para mostrar su riqueza y sus ambiciones para el futuro. (BBC, 2015)
En Colombia actualmente el edificio más alto es el BD Bacata , teniendo en cuenta que en países
como Dubái se construyen rascacielos de gran magnitud a pesar de los retos que se revelan ante
un proyecto , como el que se presentó en la construcción del Bujh Khalifa , una de las
necesidades presentadas para su construcción fue entregar una solución al agua salada que corría
bajo la superficie creando corrosión en el acero de la cimentación y paralelo a esto también
contrarrestar los fuertes vientos que lo golpeaban .
Teniendo como referencia el alcance constructivo de Dubái se procede a desarrollar un análisis
comparativo en donde se tocaran temas como: cimentación, estructura, ventanería, ascensores,
para lograr una mejora a los procesos constructivos de la ciudad de Bogotá.
Se constató que en Dubái existen proyectos que cuentan con una tecnología muy avanzada ,
influyendo dentro de los mismos la innovación en procesos constructivos , por lo cual se
reconoce la necesidad de realizar una comparación entre dos rascacielos emblemáticos como el
Burj Khalifa ubicado en los Emiratos Árabes Unidos y el BD Bacata ubicado en Bogotá, esto
4
con el fin de generar una propuesta de mejora para los procesos constructivos implementados en
la construcción de rascacielos en la ciudad de Bogotá para los futuros proyectos .
Con lo anterior se plantea la pregunta problema con la cual se desarrollará el presente trabajo
¿Qué factores de los procesos constructivos analizados se rescatan de la construcción del BD
Bacatá y el Burj Khalifa que permitan implementarse en temas de innovación para la
construcción de rascacielos en la ciudad de Bogotá?
V. JUSTIFICACIÓN
El acelerado crecimiento global para la satisfacción de necesidades y la innovación de las
ciudades, conlleva a la transformación de las edificaciones que representan el desarrollo de una
ciudad o país. La construcción de rascacielos en una ciudad favorece a la organización y
desarrollo de la sociedad, considerando a Bogotá D.C una ciudad generadora de oportunidades
para las personas que llegan a ella.
La ciudad a lo largo del tiempo ha presentado cambios significativos en la construcción de
edificaciones a gran altura, es importante resaltar que fue una de las primeras ciudades del país
en las cuales se presentaron edificios a gran altura tales como: la conocida torre Colpatria
inaugurada en 1978 establecida por 34 años como icono representativo para la ciudad la cual en
2016 fue superada en altura por la torre BD Bacatá considera como el primer rascacielos de la
ciudad de Bogotá del siglo XXI como lo nombra en su artículo El Techo de Colombia escrito por
el periodista Guillermo Torres de la revista Semana el cual alcanza hasta 216 Mts de altura
inaugurada en el año 2016. (Torres, 2015)
5
La modernización de la construcción en el mundo está aportando un 70% al desarrollo
económico del país según informe económico de la revista dinero (Pardo, 2016) lo cual hace
entender que es de vital importancia que los procesos ya establecidos para la planificación y
ejecución de los proyectos de construcción en Colombia puedan tener oportunidades de mejora
para así lograr una optimización tiempo Vs recursos en la construcción de rascacielos.
1. PRELIMINARES
Objetivos
Objetivo general
● Elaborar una propuesta de mejora en los procesos constructivos empleados en la
construcción de futuros rascacielos en la ciudad de Bogotá, a partir de la comparación de
los procesos implementados en el BD Bacatá y el Burj Khalifa.
Objetivos específicos
● Definir los principales procesos constructivos (cimentación, estructura, mampostería, redes,
ascensores y ventanería) aplicados para la construcción de los rascacielos estudiados.
● Identificar y realizar un diagnóstico de los procesos constructivos de los rascacielos BD
Bacatá y Burj Khalifa.
● Analizar específicamente los procesos constructivos (cimentación, estructura, redes,
ascensores y ventaneria) en la construcción de las edificaciones BD Bacatá y Burj Khalifa.
6
● Proponer a partir de la comparación de los procesos implementados en ambos edificios
una propuesta de mejora aplicada para la construcción de futuros rascacielos de la
ciudad de Bogotá.
Metodología
Basado en “El proceso de la investigación científica” del autor Mario Tamayo Y Tamayo
(Tamayo, 2001), esta investigación estará basada en una estructura aplicativa de tipo histórica y
descriptiva, mediante la cual se recolectará información de fuentes principales tales como:
artículos científicos, artículos históricos y un trabajo de campo desarrollado en los meses de
octubre y noviembre del 2017, el cual consta de tres fases:
● La primera enfocada en visitas en el BD BACATÄ en Bogotá en las cuales se identificarán
los procesos de mayor impacto para la edificación, obteniendo un registro fotográfico y
descriptivo del proceso aplicado, sus fortalezas y las posibles falencias que generarán un
retraso en la culminación del mismo.
● La segunda enfocada en la investigación histórica y descriptiva, realizando una recolección
de datos mediante la investigación de la construcción del BURJ KHALIFA y así
posteriormente realizar la verificación de la información consultada mediante la visita en el
mes de noviembre a la edificación ubicada en la ciudad de Dubái, que se realizara en la
actividad misión académica Dubái 2017 realizada por la facultad de ingeniería civil de la
universidad piloto de Colombia.
● La tercera y última es el cumplimiento del objetivo principal del trabajo de grado de generar
una propuesta de mejora en los procesos constructivos para rascacielos en la ciudad de
Bogotá, para la cual se deberá tener en cuenta el método comparativo de características
7
identificadas en las fases uno y dos en lo que respecta a la ejecución de los procesos
constructivos (cimentación, estructura, mampostería, ascensores, red electrica y
ventanearía) más representativos de los rascacielos analizados en dichas fases del presente
trabajo de grado, obteniendo de tal manera las diferencias existentes entre los modelos
implementados en los procesos de construcción de las edificaciones BD BACATÄ y BURJ
KHALIFA, con contrarias características de tipo climatológicas, poblacional y económico,
en donde su comparación generara una propuesta con nuevos lineamientos que optimizarán
y mejoraran el modelo de construcción colombiano.
8
2. MARCO TEÓRICO
2.1.BD BACATÄ
2.1.1. Ubicación
BD Bacatá está ubicado en el centro de la ciudad de Bogotá capital de Colombia, exactamente en
la intersección de la carrera 5 y la calle 19. (PRABYC, 2012).
Ilustración 1 Ubicación BD Bacatá, recuperado http://www.prabyc.com.co/detalle-proyecto/bd-bacata.com
2.1.2. Características básicas
2.1.3. Altura y área
El BD Bacatá tiene un área total construida de 113.000 m2. Está conformado por dos torres y
siete sótanos los cuales comparten entre ellas; la primera de 67 pisos con 216 metros lineales de
altura, y la segunda de 57 pisos con 167 metros lineales de altura.
9
2.1.4. Diseño
El complejo BD Bacatá fue diseñado por el Grupo Alonso Balaguer en España encargado de la
totalidad del diseño del proyecto, conformado por dos edificios uno más alto que otro, donde la
torre de 67 pisos funcionara como el nuevo Hotel Bacatá, y la torre de 57 pisos será para uso
domiciliario. Los materiales predominantes en la construcción del edificio fueron el vidrio,
el aluminio y el concreto, cuenta con conexión peatonal en el primer piso a través del centro
comercial que sirve como zona común para ambos edificios y adicionalmente se cuenta con dos
puentes peatonales en los pisos 14 y 25 de ambas torres.
2.1.5. Construido por
La empresa encargada de realizar la construcción del proyecto fue Prabyc Ingenieros, la cual
tiene una experiencia de más de 27 años en el campo de la construcción en Colombia.
2.1.6. Usos detalles técnicos
Centro comercial
Oficinas
Vivienda
Hotel
Vivienda de lujo
Hotel de larga estancia
Parqueaderos públicos y privados
https://es.wikipedia.org/wiki/Vidriohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Concreto_armadohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Prabyc_Ingenieros&action=edit&redlink=1
10
2.1.7. Detalles técnicos
Las dos torres están conformadas por:
● Viviendas 405 apartamentos
● Viviendas de lujo: 50 apartamentos
● Oficinas: 117
● Parqueaderos: 844 unidades
● Hotel: 319 suites
● Hotel de larga estancia: 79 suites
● Cetro comercial: 3 pisos (3.142 M2) 7 sótanos para parqueaderos público y privado.
2.1.8. Duración de construcción
El tiempo de construcción de la estructura fue desde octubre del año 2011 hasta febrero del año
2016, hasta el primer trimestre del año 2018 el proyecto no ha sido terminado en su totalidad en
la parte de los acabados internos.
2.1.9. Promotor
BD promotores
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2.2.BURJ KHALIFA
2.2.1. Ubicación
Burj Khalifa está ubicado en el país Emiratos árabes, en el centro de la ciudad de Dubái, en la
dirección 1 Mohammed Bin Rashid Boulevard. (BurjKhalifa, 2004)
Ilustración 2 Ubicación Burj Khalifa, recuperado http://www.emaar.com/en/what-we-do/burj-khalifa/
2.2.2. Características básicas
El Burj Khalifa tiene un área total construida de 344.000 m2. Tiene una altura de 828 m desde el
suelo hasta la punta de la antena, cuenta con dos sótanos, 186 pisos teniendo en cuenta los pisos
no habitables que en su punto más alto se encuentran a 768 m. Las plantas habitables son 163
pisos que llegan hasta los 624m.
http://www.emaar.com/en/what-we-do/burj-khalifa/
12
2.2.3. Altura y área
Altura máxima 829.8 mts
Altura de azotea 587 mts
Altura de última planta 584.5 mts
Plantas 163
Área Total: 309.473 mts²
2.2.4. Diseño
El diseño del Burj Khalifa fue desarrollado por la empresa Skidmore, Owings and Merrill, dicho
diseño fue basado en la forma geométrica de la flor Hymenocallis blanca de seis pétalos, la cual
es cultivada en Dubai y la India , la base consiste en una Y que está compuesta por arcos basados
en los domos de la arquitectura islámica. (BurjKhalifa, 2004)
La estructura del edificio está compuesta por concreto reforzado hasta la planta 155 a 586 m de
altura. Desde el piso 156 en adelante , las plantas están hechas de acero, lo que hace la estructura
más ligera.
2.2.5. Construido y diseñado por
La construcción del Burj Khalifa estuvo a cargo de la empresa Emaar Properties PJSC una de
las compañías más grandes del mundo y el diseño estuvo a cargo de oficina de Chicago de
Skidmore, Owings & Merrill LLP (SOM) con Adrian Smith FAIA, RIBA, quien es socio
consultor del diseño.
13
2.2.6. Usos detalles técnicos
Suites corporativas
Restaurante At the Top
Residencias de lujo
Suites del hotel Armani
Residencias Armani
Hotel Armani
Estacionamientos
Sky lobbies
Oficinas
2.2.7. Detalles técnicos
Del piso 160 en adelante se encuentran las plantas mecánicas
Del piso 156-159 telecomunicaciones
El piso 155 es un piso mecánico
Del piso 139-154 se encuentran suites corporativas
Del piso 136-138 se encuentran pisos mecánicos
Del piso 125-135 se encuentran suites corporativas
El piso 124 es el mirador At the Top
El piso 123 es el sky lobby
El piso 122 es el restaurante At mophere
Del piso 111-121 se encuentran suites corporativas
Del piso 109-110 se encuentran pisos mecánicas
14
Del piso 77-108 se encuentran residencias de lujo
El piso 76 es el sky lobby
Del piso 73-75 se encuentran pisos mecánicos
Del piso 44-72 se encuentran residencias de lujo
El piso 43 es el sky lobby
Del piso 40-42 se encuentran pisos mecánicos
Del piso 38-39 se encuentran suites del Hotel Armani
Del piso 19- 37 se encuentran las residencias Armani
Del piso 17-18 se encuentran pisos mecánicos
Del piso 9-16 se encuentran las residencias Armani
Del piso 1-8 se encuentra el hotel Armani
En la planta baja se encuentra el Hotel Armani
En los sótanos B1-B2 se encuentra el estacionamiento, piso mecánico (con 3000 puestos de
estacionamiento)
2.2.8. Duración de constricción
El rascacielos Burj Khalifa fue llamado antes de su inauguración como Burj Dubái, su
construcción inicio el 21 de septiembre de 2004 y fue finalizada el 1 de octubre del 2009. Su
inauguración fue en enero del 2010.
2.2.9. Promotor
La promotora del rascacielos Burj Khalifa es la empresa Emaar properties quien se encargó de
todos los procesos para la construcción del edificio
15
CAPÍTULO I PROCESOS CONSTRUCTIVOS
16
1. Definición de procesos constructivos
Se entiende como procesos constructivos a las prácticas y procedimientos aplicados a la
construcción de obras civiles, mediante la ejecución consecutiva de diferentes actividades
constructivas. (CONSTRUMATICA, 2012)
2. Tipos y procesos constructivos
2.1.Cimentación
La cimentación de un estructura está integrada por elementos estructurales los cuales se encargan
de soportar y estabilizar la estructura que se construirá sobre el terreno natural a intervenir, está
clasificada de dos formas: la primera se conoce como cimentaciones superficiales las cuales
están integradas por zapatas de tipo aisladas, corridas, vigas flotantes y losas de cimentación, la
segunda se conoce como cimentaciones profundas las cuales están integradas como pantallas
pre excavadas y pilotes de tipo hormigón in situ los cuales pueden ser en tipo tornillo o tipo
Kelly, hormigón prefabricados (clavados), acero o madera.
2.1.1. Cimentaciones superficiales
Las cimentaciones superficiales son consideradas para cimentar las cargas de las estructuras, son
usualmente usadas en terrenos de tipo firme y estable, estas trasmiten la carga de manera
repartida por la forma de la base con las que son diseñadas y construidas.
17
A. Zapatas aisladas
Las zapatas aisladas son una cimentación puntual la cual solo puede recibir un solo sistema de
carga, se conoce como la cimentación más económica y rápida que se pueda manejar, estas se
pueden diseñar de diferentes formas: rectas, escalonadas y piramidales (Ver Ilustración 3)
Para conocer el proceso constructivo de las zapatas aisladas dirigirse al anexo I Diagrama de
Proceso Constructivo Zapata Aislada.
B. Zapatas corridas
Las zapatas corridas se usan comúnmente para recibir las cargas estructurales lineales por medio
de muros de carga, estas resisten los esfuerzos de flexión y cortante y a diferencia de las zapatas
aisladas pueden ser el soporte de tres o más pilares (columnas) en un sistema de cimentación
Ilustración 3 Tipos de diseños de zapatas aisladas recuperado: CYPE, biblioteca de detalles constructivos,
regalado et al., (2004).
18
superficial, pueden ser utilizadas para la base de muros de contención; se pueden construir en
piedra o en concreto reforzado. (Ver Ilustración 4).
Para conocer el proceso constructivo de las zapatas corridas dirigirse al anexo I Diagrama de
Proceso Constructivo Zapata Corrida.
C. Losas de cimentación
Las losas de cimentación tienen como función principal soportar el peso de toda la estructura a
través de una placa de concreto reforzado de un grosor considerado estimado por el diseñador,
actuando de tal manera que la carga de la estructura no altere la capacidad portante admisible del
suelo y la cimentación del edificio, la construcción de este tipo de losas es de manera rápida y
económica siempre y cuando el terreno este nivelado. Las losas de cimentación se pueden
clasificar en varios en dos tipos de losas dependiendo del el uso y servicio que tenga el edificio,
la primera y la más conocidas es la losas de tipo aligerada las cuales pueden ser con icopor o
guadua, elementos que en muchas veces quedan de forma permanente en la estructura y las
Ilustración 4 Tipos de diseños de zapatas corridas recuperado: SEQ Figura_ \* ARABIC 2 Zapata Tipo
Muro y Zapata Tipo Soporte Continuo. CITATION Tov14 \l 9226 (Tovar, 2014)
19
segundas son las losas de tipo maciza que está compuesta de concreto reforzado. (Ver Ilustración
5)
Para conocer el proceso constructivo de Losas de Cimentación dirigirse al anexo I Diagrama de
Proceso Constructivo Losas de Cimentación Maciza y Diagrama de Proceso Constructivo Losas
de Cimentación Aligerada respectivamente.
2.1.2. Cimentaciones profundas
Las cimentaciones profundas tienen como función cimentar las cargas de los edificios de gran
capacidad estructural, estas son usadas como su nombre lo indica a una gran profundad donde se
encuentra una mayor y mejor capacidad portante del suelo, estas están clasificadas según el uso y
la necesidad que va a suplir, estas están clasificadas así: muros pantallas, pilotes prefabricados
(hincados en concreto), pilotes pre excavados vaciados In Situ (tipo Kelly y Tipo hélice continua
tornillo) y caissons.
Ilustración 5 Tipo de losas de cimentación, Recuperado de:
http://www.construmatica.com/construpedia/Tipos_de_Cimentaciones_por_Losa
20
A. Muro pantalla
El muro pantalla tiene como función ser un muro de contención, este se debe construir antes de
empezar con la excavación de la estructura, sirve como barrera para contener los esfuerzos
axiales generados bien sean de las edificaciones vecinas o las presiones del subsuelo. Su
principal uso es cuando un edificio cuenta con varios sótanos a gran profundidad (Ver Ilustración
6)
Para conocer el proceso constructivo de Muros Pantalla dirigirse al anexo I Diagrama de
Proceso Constructivo Muro Pantalla
B. Pilotes prefabricados en concreto
Los pilotes prefabricados de concreto son construidos de forma externa de la obra los cuales son
transportados a obra para su hincado, su principal uso es en suelos blandos o sueltos, su mayor
Ilustración 6 Muro Pantalla recuperado de:
http://www.generadordeprecios.info/obra_nueva/Cimentaciones/Contenciones/Muros_panta
lla/CCP020_Muro_pantalla_de_hormigon_armado__c.html
http://www.generadordeprecios.info/obra_nueva/Cimentaciones/Contenciones/Muros_pantalla/CCP020_Muro_pantalla_de_hormigon_armado__c.htmlhttp://www.generadordeprecios.info/obra_nueva/Cimentaciones/Contenciones/Muros_pantalla/CCP020_Muro_pantalla_de_hormigon_armado__c.html
21
ventaja seguramente es su rápido proceso constructivo y su alta durabilidad al momento de
hincarlo en el suelo, los pilotes prefabricados pueden ser construidos en dimensiones variables y
su armadura puede varias según la necesidad que requerida para soportar la flexión en el proceso
de hincado. (Ver Ilustración 7)
Para conocer el proceso constructivo de Pilotes Prefabricados en concreto dirigirse al anexo I
Diagrama de Proceso Constructivo Pilotes Prefabricados en Concreto
C. Pilotes pre excavados tipo Kelly
Los pilotes pre-excavados son comúnmente usados en la construcción de estructuras en donde
los suelos son de baja capacidad portante, son construidos mediante extracción parcial o total del
suelo y remplazando el volumen extraído con concreto reforzado y acero de forma in situ. Los
pilotes tipo Kelly pueden llegar a tener un diámetro entre 0.60 mts hasta 2.50 mts, estos
Ilustración 7 Pilotaje Prefabricados en concreto e Hincado del mismo, Recuperado de:
http://engineerstoday.blogspot.com.co/2012/04/how-to-install-pile-to-foundation.html
http://engineerstoday.blogspot.com.co/2012/04/how-to-install-pile-to-foundation.html
22
transfieren grandes cargas al terreno ayudando a soportar la combinación de esfuerzos verticales,
horizontales y momentos flectores que pueda ejercer el peso de la estructura en el suelo
limitando los asentamientos en la estructura. (Ver Ilustración 8)
Ilustración 8 Proceso constructivo de pilotes tipo Kelly, recuperado de: http://geotecniafacil.com/tipos-y-ejecucion-
pilotes-excavados-y-hormigonados-in-situ/
Para conocer el proceso constructivo de las zapatas aisladas dirigirse al anexo I Diagrama de
Proceso Constructivo Pilotes Pre excavados tipo Kelly.
D. Pilotes pre excavados tipo hélice continua tornillo
Los pilotes de tornillo tipo hélice son un sistema de pilotaje producido libre de vibración y con
fundida in situ con desplazamiento de suelo limitado, este tipo de pilotes genera una extracción
del suelo a bajos diámetros, normalmente se usan para suelos muy duros donde allá presencia de
roca hasta encontrar la capacidad portante del suelo, eeste tipo de pilote es perforado con ayuda
23
de una máquina que cuenta con una hélice continua en diámetros de 0.3 mts hasta 0.8 mts de
diámetro y con una longitud máxima de hasta 25 mts de profundidad. (Ver Ilustración 9)
Ilustración 9 Pilotes Pre excavados tipo hélice de tonillo continuo, Recuperado de
http://www.desoi.es/productos/tcnicadeinyeccin/sistemas-de-anclaje/pilotes-de-tornillo.html
Para conocer el proceso constructivo de las zapatas aisladas dirigirse al anexo I Diagrama de
Proceso Constructivo Pilotes Pre excavados tipo Hélice continua tornillo.
E. Caisson
Los caisson son un tipo de cimentación semi profunda que se utiliza cuando los suelos no son
adecuados para cimentaciones superficiales por ser blandos, frecuentemente se utilizan para
cimentar pilares de una estructura, por lo general cuenta con un diámetro mayor a 80 cms y una
mediana profundidad de tal forma que puedan soportar un alto peso y sean el equilibrio para la
baja capacidad portante, su construcción es de forma in situ mediante un proceso de excavación
24
en su interior de forma manual y en distintas etapas se van fijando anillos tipo camisas para
evitar deslizamientos (Ver Ilustración 10)
Para conocer el proceso constructivo de las zapatas aisladas dirigirse al anexo I Diagrama de
Proceso Constructivo Caisson.
2.2. Estructura
2.2.1. Estructuras en concreto reforzado
Las estructuras de concreto reforzado son aquellas que se emplean en la mayoría de
construcciones civiles, están conformadas por elementos estructurales tales como columnas,
vigas y placas estructurales los cuales por medio del concreto reforzado tiene como función
solventar los esfuerzos, deformaciones y retracciones de la estructura .
Ilustración 10, Caisson, Recuperado de:
http://www.elconstructorcivil.com/2012/02/cimentaciones-tipos-de-caissons-y-su.html
25
A. Columnas en concreto reforzado
Las columnas son elementos estructurales compuesto por concreto y acero, estas tienen como
función soportan las cargas de compresión y de torsión a lo largo del eje vertical de la estructura
trasmitiendo así las cargas a la cimentación, las dimensiones y formas de las columnas son
definidas mediante el diseñador respecto a la necesidad para la que se requiera estas deben
cumplir los factores de seguridad del diseño, pueden ser de forma rectangular o circular. (Ver
Ilustración 11)
Para conocer el proceso constructivo de las zapatas aisladas dirigirse al anexo I Diagrama de
Proceso Constructivo columnas en concreto reforzado.
B. Vigas en concreto reforzado
Las vigas en concreto es un elemento estructural que sostienen las cargas entre las columnas, este
elemento ejerce compresión en la parte superior y tensión en la parte de abajo, su función
Ilustración 11 Columnas en concreto reforzado, Recuperada de:
http://blog.360gradosenconcreto.com/construccion-de-columnas-de-concreto/
26
también puede ser usada como apoyo para sostener las losas macizas o aligeradas. (Ver
Ilustración 12)
Para conocer el proceso constructivo de las Vigas en concreto reforzado dirigirse al anexo I
Diagrama de Proceso Constructivo Vigas en concreto reforzado.
C. Placas de entrepiso en concreto reforzado
Las placas en concreto son elementos estructurales de dimensiones rectangulares con refuerzo en
acero, la función principal de una placa en concreto es servir como piso para determinado uso, lo
cual la hace conocida como losa de entrepiso, este tipo de losas se encargan de soportar tanto
cargas vivas como cargas muertas que se generan en una estructura. Existen losas de concreto de
tipo maciza y aligerada, normalmente paras las primeras las placas macizas se les da un uso en
menor área que es requerida por sus altos costos y tiempos en su construcción y las segundas
Ilustración 12 Vigas en concreto, Recuperado de: http://www.arqhys.com/construccion/vigas-de-
concreto.html
27
que son las placas aligeras se les dan un uso en áreas más grandes y principalmente para edificios
de gran altura. (Ver Ilustración 13)
Para conocer el proceso constructivo de las placas en concreto maciza dirigirse al anexo I
Diagrama de Proceso Constructivo placas en concreto maciza.
2.2.2. Estructura metálica
Las estructuras metálicas en la actualidad son un poco más usadas estas cumplen con las mismas
condiciones que las estructuras en concreto y estas compuestas de igual manera por elementos
como columnas, vigas y losas de entrepiso solo que las mismas son unidas entre sí por
articulaciones regidas por la norma, son diseñadas para resistir tanto cargas horizontales como
cargas verticales, cuentan con tiempos en su ejecución más rápido que las estructuras en
concreto, las estructuras metálicas deben cumplir con tres factores principales como rigidez,
estabilidad y resistencia.
Ilustración 13 Losas en concreto, Recuperado de: http://blog.360gradosenconcreto.com/losa-de-concreto-armado-
proceso-constructivo/
28
A. Columna Metálica
Las columnas en acero usadas para las estructuras metálicas son elementos estructurales sólidos
su fabricación es en fábrica de acuerdo a los requerimientos de la NSR – 10, estas son
transportadas a obra y soldadas a la placa de acero fijada en la Zapata si es para primer nivel o a
la unión de la sección si es a mayor nivel. Su mayor ventaja es el peso liviano con el que se le
puede dar mejor manejo, las dimensiones siempre van de acuerdo al cálculo estructural (Ver
Ilustración 14)
Para conocer el proceso constructivo de las columnas metálicas dirigirse al anexo I Diagrama
de Proceso Constructivo columna metálica.
B. Vigas metálicas
Las vigas en acero usadas para las estructuras metálicas son perfiles de diferentes dimensiones
que trabajan a flexión, las fibras inferiores están sometidas a tracción, mientras que las
superiores, a compresión, su fabricación es en fábrica de acuerdo a los requerimientos de la
Ilustración 14 Columnas metálicas, Recuperado de: http://estefaniacero.blogspot.com.co/2012/02/tipos-de-
columnas.html
http://www.construmatica.com/construpedia/Vigahttp://www.construmatica.com/construpedia/Flexi%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Compresi%C3%B3nhttp://estefaniacero.blogspot.com.co/2012/02/tipos-de-columnas.htmlhttp://estefaniacero.blogspot.com.co/2012/02/tipos-de-columnas.html
29
NSR–10 las cuales son transportadas a obra y soldadas a las cabezas de las columnas que son las
que soportaran las cargas (Ver Ilustración 15)
Para conocer el proceso constructivo de las vigas metálicas dirigirse al anexo I Diagrama de
Proceso Constructivo viga metálica.
C. Placas de entre piso tipo Steel Deck
Las placas con Steel Deck son usualmente utilizadas en las como losas de entrepisos de las
estructuras metálicas, sus laminas son regidas por los requerimientos de la norma NSR-10
colombiana, estas no requieren de formaletas para su fundida, puesto que la lámina está fijada en
las vigas y columnas de las estructuras su mayor atributo es su rápido proceso constructivo. (Ver
Ilustración 16).
Para conocer el proceso constructivo de las placas con Steel Deck dirigirse al anexo I Diagrama
de Proceso Constructivo placas con Steel Deck.
Ilustración 15, Vigas metálicas, Recuperado de: https://www.perfilesyvigas.com/
Ilustración 16, Placas de Steel Deck, Recuperado de: http://www.arquitecturaenacero.org/uso-
y-aplicaciones-del-acero/materiales/steel-deck-o-losa-colaborante
30
2.3. Mampostería
La mampostería en una estructura es un sistema de construcción que se divide en varios tipos
según la infraestructura que se quiera obtener; por lo que en la mayor parte se encuentra
mampostería estructural esta se encarga de dar la sostenibilidad a la estructura entre pisos. Se
encuentran distintas clasificaciones entre las más utilizadas: mampostería simple o común,
mampostería reforzada o estructural, mampostería confinada, mampostería industrializada. Los
mampuestos utilizan materiales como piedras, ladrillos, bloques, rocas, etc...
A. Mampostería común o simple
Este tipo de mampostería no cuenta con ningún tipo de refuerzo, es decir que los materiales
utilizados tienen la capacidad de soportar la compresión y tensión que se requiera solo en casos
donde no hay necesidad de tener algún tipo de refuerzo, por lo que no se recomienda ser
utilizado en lugares con alta probabilidad sísmica. (Ver Ilustración 17)
Para conocer el proceso constructivo de Mampostería Común o Simple dirigirse al anexo I
Diagrama de Proceso Constructivo Mampostería Común o Simple.
Ilustración 17, Mampostería común o simple Recuperado de: http://www.arkiplus.com/mamposteria
31
B. Mampostería reforzada o estructural
El sistema de mampostería reforzada o estructural se basa en muros con mampuestos que llevan
refuerzo por medio de las perforaciones verticales y así mismo unidas con mortero; todo esto
teniendo en cuenta la norma que es establecida para el diseño y construcción.
Este tipo de mampostería es de las más seguras para eventos naturales que se puedan presentar
como lo es fuertes vientos, huracanes, sismos, etc... Además de ser duradera y fuerte frente a
cualquier circunstancia. (Ver Ilustración 18)
También pueden existir muros con refuerzo pero que contienen el mortero en sus cavidades entre
esos se encuentra:
Totalmente inyectada, Parcialmente inyectada
Parcialmente reforzada
Reforzada
Ilustración 18, Mampostería reforzada o estructural, recuperada de
http://ustadisntacia.blogspot.com.co/2016/03/mamposteria.html:
http://ustadisntacia.blogspot.com.co/2016/03/mamposteria.html
32
Para conocer el proceso constructivo de Mampostería Reforzada o Estructural dirigirse al anexo I
Diagrama de Proceso Constructivo Mampostería Reforzada o Estructural.
C. Mampostería confinada
Este sistema de construcción se basa en muros construidos confinados por columnas y vigas en
concreto y son fundidas en el mismo sitio; aunque el sistema no es tan seguro como el reforzado
también es un sistema válido y resistente a vientos y sismos, además de soportar techos y tener
capacidad para resistir algunos pisos. (Ver Ilustración 19)
Para conocer el proceso constructivo de Mampostería confinada dirigirse al anexo I Diagrama
de Proceso Constructivo Mampostería confinada.
D. Mampostería industrializada
Sistema de construcción que se basa en la reducción de mano de obra, disminución de tiempo en
la obra y reducción de gastos; lo que contribuye a que sea un sistema utilizado para grandes
Ilustración 19, Mampostería Confinada, Recuperada de:
http://arquitectosbogota.blogspot.com.co/2016/04/diseno-de-muros-para-mamposteria.html
http://arquitectosbogota.blogspot.com.co/2016/04/diseno-de-muros-para-mamposteria.html
33
construcciones y que día a día se siga utilizando. Se utilizan distintos materiales como los son
formaletas metálicas, formaleta de aluminio, módulos en concreto, módulos de fibrocemento,
paneles prefabricados, entre otros. (Ver Ilustración 20)
Para conocer el proceso constructivo de Mampostería Industrializada dirigirse al anexo I
Diagrama de Proceso Constructivo Mampostería Industrializada.
2.4. Ascensores
El ascensor es un equipo que se instala en edificaciones que cuentan con varios pisos y tiene
como función principal transportar personas y mercancía, permitiéndoles a través de él suplir una
necesidad la cual es subir o bajar a través de los pisos disponibles de la estructura donde esté
instalado. El diseño de los ascensores siempre es vertical, se realiza de esta forma con el fin de
cumplir satisfactoriamente con el propósito de desplazamiento por los pisos de la edificación. Un
ascensor está compuesto por elementos eléctricos, mecánicos y electrónicos, los cuales al ser
unidos permiten una adecuada y segura movilidad por la edificación.
Ilustración 20, Mampostería Industrializada, recuperada de: http://files.construccion-de-
edificaciones.webnode.com.co/200000175-30249311e1/SISTEMA%20INDUSTRIALIZADO.pdf
34
La cabina es una de las partes del ascensor en la cual se asciende o desciende de los pisos de la
edificación, por lo tanto sus dimensiones dependen del tipo de edificación que se trate y la carga
que va a transportar. Dentro de la cabina se encuentra un panel el cual contiene botones
señalizados con los diferentes pisos, también tiene una alarma y un botón de detención que los
usuarios podrán accionar en cualquier momento que estén dentro del ascensor. (CULTURALIA,
2013)
La seguridad de un ascensor es un tema básico y de suma importancia por lo tanto en su diseño
se debe revisar y tener en cuenta hasta el más mínimo detalle, esto con el fin de que en el
momento que un ascensor falle esté se detenga para evitar accidentes.
A. . Ascensores Electromecánicos
En este tipo de ascensores, la tracción se realiza por medio de grupos que están formados por un
motor eléctrico, una máquina reductora y una polea, de la cual cuelga el cable de tracción el cual
es arrastrado, por fricción en el giro de la polea, la cabina es guiada en su trayecto por rieles.
El contrapeso podrá estar situado al fondo de la cabina o en uno de sus laterales dependiendo
siempre del tamaño del hueco, la planta de la cabina y la situación del cuarto de máquinas.
En esta modalidad, existen dos tipos de configuraciones posibles para el cuarto de máquinas:
Instalaciones con máquina en alto.
Instalaciones con máquina en bajo.
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Es recomendable ubicar el cuarto de máquinas en lo alto del hueco, ya que un cuarto de
máquinas bajo incrementa notablemente los costos y tiempos de la construcción. (MG7,
Elevacion) (Ver Ilustración 21)
Ilustración 21 Ascensor electromecánico recuperado: ARQUIGRAFICO, arquitecture engineering construction, tipos de ascensores para edificaciones
Para conocer el proceso constructivo de Ascensores Electromecánicos dirigirse al anexo I
Diagrama de Proceso Constructivo de Instalación de Ascensores Electromecánicos.
B. Ascensores Auto portantes
Son los ascensores más modernos y su principal característica es que ubican a la máquina de
tracción dentro del propio hueco del ascensor, en general en la parte superior. Los controles son
instalados junto a la puerta del último nivel. La principal ventaja de los ascensores auto
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portantes reside en la significativa reducción de espacio requerido y la confiabilidad de los
equipos.
En esta modalidad el espacio que se destinaba para el cuarto de máquinas puede ser usado con
otro fin porque este tipo de ascensores requieren únicamente el espacio del hueco propiamente
dicho según las medidas convencionales. (Ver Ilustración 22).
Para conocer el proceso constructivo de Ascensores Auto Portantes dirigirse al anexo I
Diagrama de Proceso Constructivo de Instalación de Ascensores Auto Portantes.
C. Ascensores hidráulicos
Este sistema es el ideal para edificaciones que no cuentan con posibilidades de modificar las
estructuras interiores. Elimina la necesidad de un cuarto de máquinas superior y la instalación de
la misma puede estar hasta 15 metros de distancia del hueco de la vertical de este.
El esfuerzo del transporte no carga sobre la estructura de la construcción y el desgaste de la
maquinaria es menor dado que todo el sistema funciona mediante aceite que es inyectado por una
Ilustración 22 Ascensor auto portante recuperado: ARQUIGRAFICO, arquitecture engineering construction,
tipos de ascensores para edificaciones.
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bomba a presión. Este tipo de ascensor es muy seguro en los casos de cortes de energía eléctrica
ya que puede ser descendido manualmente quitando presión al equipo mediante una sencilla
válvula (Promateriales, 2015). (Ver Ilustración 23).
Ilustración 23 Ascensor hidráulico recuperado: ARQUIGRAFICO, arquitectura engineering construcción, tipos de
ascensores para edificaciones rieles
Para conocer el proceso constructivo de Ascensores Hidráulicos dirigirse al anexo I Diagrama
de Proceso Constructivo de Instalación de Ascensores Hidráulicos.
2.5. Instalación de redes
A. Redes de Gas
El gas es una fuente de energía de uso común en la sociedad. Tiene una característica principal y
es la capacidad calorífica que presenta, por lo cual se utiliza esencialmente en calefacción y
calentadores de agua. Los tipos de gases más comunes son el gas natural, el gas butano y el gas
propano.
Gas Natural: El gas natural como su nombre lo indica se encuentra en la naturaleza y
tiene su origen en yacimientos subterráneos, está compuesto por metano y pequeñas
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dosis de etano, propano, butano y otros compuestos provenientes del subsuelo en
compañía del petróleo o productos provenientes de este. En la industria es muy utilizado
como materia prima, es un combustible limpio y por el hecho de ser mas ligero que el
aire , su disipación en la atmósfera es muy fácil , no es toxico, no contiene azufre .
Gas Butano: El suministro se realiza con una empresa distribuidora por medio de un
contrato formal, donde es necesario un instalador autorizado el cual certifique que la
instalación esté legalizada y que se lleven a cabo las revisiones legales cada 5 años.
Gas Propano: Es el tipo de gas utilizado para uso doméstico como combustible
esencialmente para calefacción y agua caliente. Su distribución puede ser por medio de
canalización o de bombonas. También son habituales depósitos fijos en los edificios que
son recargados por camiones cisterna cuando se vacían.
Componentes De Una Instalación De Gas.
Tubería De Entrada
Acometida
Armario De Regulación
Cuarto De Contadores
Contador Individual
Derivaciones Individuales
Llave Individual
Llave Caldera / Cocina
Salida Humos Caldera
Ventilación
El éxito de una red de distribución de gas depende fundamentalmente de su adecuada instalación.
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B. Redes hidráulicas
Una red hidráulica es un sistema compuesto por bombas, tuberías, válvulas y tanques los cuales
tiene una conexión entre sí para transportar fluidos que tiene características por lo que se debe
realizar un diseño para establecer la presión de cada fluido y diámetros de tuberías; cumpliendo
normas establecidas. Los elementos mencionados anteriormente son los que caracterizan el
optimo funcionamiento del conjunto. Cada tubería cuenta con una longitud, un diámetro y un
coeficiente de rugosidad característico. En las redes existen puntos llamados nodos los cuales
representa la conexión de las tuberías o los puntos donde el caudal entre o sale de la red.
Un factor muy importante en las redes de distribución es que estén en equilibrio, para esto se
debe cumplir la ley de conservación de masa y ley de conservación de la energía , donde la suma
de los caudales de entrada y los caudales de salida es igual a cero. En una red que esté en
condiciones de flujo permanente se estudia el nivel de presión que se genera en el sistema y los
caudales de cada tubería.
Los problemas que se presentan y se debe dar solución en una red hidráulica son:
1. Revisión de la capacidad hidráulica
2. Diseño de la conducción
3. Calculo de potencia
C. Redes Eléctricas
Una instalación eléctrica es la red por la cual se suministra a una edificación la energía eléctrica
por medio de un conjunto de dispositivos, accesorios, controles y elementos utilizadores de
energía eléctrica, todos interconectados por una red de conductores. Tanto el diseño y
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especificaciones de un sistema eléctrico como la ejecución del trabajo compete a un especialista
pero es función del ingeniero proponer la ubicación de los elementos del sistema como son:
Luminarias, tomacorrientes los dispositivos de control, así como la ubicación de los espacios
requeridos como los ductos.
El proceso de instalación eléctrica no se ejecuta de una sola vez, sino que se hace por etapas. En
la construcción de elementos concreto reforzado como entrepisos o paredes, antes de fundir el
concreto se debe colocar las cajas para luminarias y los pasa-tubo que sean necesarios. El
proceso constructivo de las instalaciones eléctricas varía de acuerdo a la complejidad de la
edificación y del tipo de sistema eléctrico que se vaya a instalar dependiendo de los diseños que
preliminarmente se realizaron, los tres procesos mas importantes son: canalización, cableado y
plaqueado.
Para conocer el proceso constructivo de redes dirigirse al anexo I Diagrama de Proceso
Constructivo de Instalación de redes.
2.6. Ventaneria
Ventanas se les dice a una perforación en la pared que se realiza para permitir el ingreso
de luz constante, ventilación, además de permitir visibilidad hacia el exterior del lugar
donde se realice; se pueden utilizar distintos tipos de materiales como lo pueden ser
aluminio, madera.
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A. Ventana Tipo celosía
Este tipo de ventana está compuesta por fragmentos que se abren o cierran según la necesidad
estos fragmentos que se utilizan de forma horizontal por lo general son de vidrio o aluminio, son
graduables y cuando se cierra da la misma seguridad que algún otro tipo de ventana. (Ver
Ilustración 24)
B. Ventana Tipo guillotina
Es una ventana que su apertura se hace de forma vertical de abajo hacia arriba, solo se utiliza la
mitad para ventilación, siendo su otra parte fija. Se debe utilizar un sistema de bloqueo para que
sea segura y desde la parte exterior no se pueda abrir. (Ver Ilustración 25)
Ilustración 24, Ventaneria de tipo celosía, Recuperado de: http://www.lehnerfuturalaluminios.com/ventanas-
celos%C3%ADas.html
Ilustración 25, Ventaneria de tipo Guillotina, Recuperado de: https://arquigrafico.com/tipos-de-
ventanas-segn-su-forma-de-apertura/
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C. Ventana Tipo corredera
Este es un tipo de ventana que está dividida en dos partes guiadas por un sistema de rieles en
forma horizontal; se cruza una de sus partes sobre la otra dejando una de sus partes fijas pero en
forma horizontal. (Ver Ilustración 26).
Ventana Tipo proyectante
Este tipo de ventana esta fija en su parte superior y se abre hacia la parte exterior dejando
circular el aire pero sin que se abra por completo, además de no dejar que el agua caiga al
interior del lugar. (Ver Ilustración 27)
Para conocer el proceso constructivo de Instalación de Ventaneria dirigirse al anexo I Diagrama
de Proceso Constructivo de Instalación de Instalación de Ventaneria.
Ilustración 26, Ventaneria de Tipo Corredera, Recuperado de: https://es.scribd.com/doc/39854809/Manual-
Practico-de
Ilustración 27 Ventaneria de tipo Proyectante, Recuperado de: https://arquigrafico.com/tipos-de-
ventanas-segn-su-forma-de-apertura/
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CAPÍTULO II PROCESOS CONSTRUCTIVOS BD BACATÁ
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1. Cimentación
1.1.Cimentaciones profundas
La constructora Prabyc Ingenieros encargada de la construcción del edificio informo que para la
cimentación la firma Espinoza y Restrepo Pilotajes diseñó una cimentación compuesta por muros
pantalla, pilotes definitivos y constructivos en concreto reforzado, anillos perimetrales, para la
cual 20.218 m3 de concreto fueron usados en la construcción de la cimentación
A. Muro pantalla
La estructura se compone de cuatro pantallas entrelazas que soportan las fuerzas laterales de las
edificaciones de la calle 20, carrera 5 y las fuerzas de la calle 19, estas están compuestas por
acero de refuerzo y concreto como se puede observar en la Ilustración 28.
Ilustración 28, Equilibrio de empujes y planeación de construcción de pantallas entrelazadas,
Recuperado de: prabyc Ingenieros
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La empresa encargada de realizar la cimentación fue Sub Suelos S.A. con la coordinación de
Prabyc Ingenieros, quienes tenían como mayor reto en la construcción de los muros pantalla
perimetrales el manejo del nivel freático a más de 32 metros de profundidad y 0.60 metros de
espesor de cada pantalla, lo cual tomo aproximadamente 8 meses donde se excavaron
aproximadamente 9.610 m3 de material, siendo reemplazado por 8750 m3 cúbicos de concreto
de 4.500 PSI. (BACATA, 2014)
B. Pilotes tipo Kelly
Para la cimentación de las dos torres se implementó pilotaje tipo Kelly los cuales tiene
profundidades de 60 mts y diámetros variables entre 3 y 6 metros, estos pilotes tiene como
función reposar en la arcillolita donde se encuentra la capacidad portante máxima del suelo en el
sector.
Fotografía 1 excavación para construcción
de pantalla con excavadora tipo
apantalladora, Fuente: Sub Suelos Pilotajes.
Fotografía 2, Ingreso de parrillas de
pantallas perimetrales, Fuente: Sub Suelos
Pilotajes.
Fotografía 3 Diseño de Pilotaje, Fuente:
http://foro2016.360gradosenconcreto.com/Files/Memorias/Jueves/BDBacataNuevoIconoDelPaisajeUrbano.pdf
http://foro2016.360gradosenconcreto.com/Files/Memorias/Jueves/BDBacataNuevoIconoDelPaisajeUrbano.pdf
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El diseño de los pilotes estuvo a cargo de la firma Espinoza y Restrepo Pilotajes quien con las