"¿Cómo usar la tecnología de los prefabricados para viviendas asequibles en condiciones sísmicas? "

VIVIENDAS ASEQUIBLES: LA SOLUCIÓN DE PREFABRICADO

Elema&c

CONCEPTO: •  El clima, la cultura y los costumbres forman la base de diseño desde apartamentos a vecindarios completos. •  U&liza la construcción industriali-zada para producir apartamentos modulares, edificios y vecindarios. •  Anima el ambiente con pequeños cambios en la posición de los edificios dentro de un área. •  Crea fachadas vivas con pequeñas variaciones.

La creación de nuevos vecindarios se basa en el principio de repetición con ligeras modificaciones

APARTAMENTO EDIFICIO CUADRA VECINDARIO

Tipo A y B Cambio de posición de la sala de estar

Edificio con fachada asimétrica

Paseos vívidos y no repe&&vos

El vecindario se anima con variaciones en la ubicación de

espacios libres, plazas, etc.

Nivél 0 + 3 Diseño de edificio: •  Disposición normal de piso con desnivel

Nivél 0 + 3 Diseño de edificio: •  Disposición normal de piso

Sección de edificio

Fachada de cuadra

Vista aérea: Cuadra

Vista de pa&o

Vista de callejón

Vista desde balcón

Vista exterior

Vistas interiores

Variaciones en Componentes Prefabricados

•  Variaciones en las posiciones de aberturas

•  Pigmentación del hormigón

•  Uso de elementos filigrana para ven&lación

•  Hormigón con agregados adicionales

•  Juntas adicionales / disimula uniones de ensamblaje

Opciones de fachada:

• Variacion en la ubicación de aberturas

Opciones de Fachada:

• Pigmentación del Hormigón


• Uso de elementos filigrana para ven&lación


•  Hormigón con agregados adicionales


•  Juntas adicionales / disimula uniones de ensamblaje

SISTEMA DE PREFABRICACIÓN DE

HORMIGÓN

Requerimientos de construcción industrializada (premoldeada)

• Alta demanda

•  Presión sobre costos, requerimiento de viviendas asequibles

•  Premura de &empo en los proyectos

• Mejoras en calidad comparando con metodos tradicionales

•  Seguridad en el si&o de construcción

•  Sostenibilidad medioambiental en todas las etapas del proyecto

• Baja produc&vidad en los si&os de construcción

Competitividad de prefabricado

Materiales-  Mejor uso de materia prima -  Mezclas precisas -  Menos desperdicios -  Pre-tensado contra Reforzado

Diseño-  Normas de diseño, normas

internas -  Diseño con pruebas

Producción-  Mayor produc&vidad -  Proceso controlado -  Mecanizado / automa&zación

Calidad-  Mejor calidad de superficies -  Menos obra de terminación -  Facilita el control de calidad

Competitividad de prefabricado

Velocidad(2x) Menosmanodeobra Económico Sinenyesado

Edificiosduraderos Mejordiseño Sindesperdicios Eco-responsable

Sistema de Prefabricación para Viviendas

Estructura Pared-Marco:

•  El sistema estructural en la super-estructura consiste principalmente en paredes premoldeados y losas premoldeadas y pretensadas con cobertura estructural.

•  El sistema de fundaciones consiste en &ras de hormigón abajo de cada pared estructural.

•  Permite usar elementos premoldeados ACOTEC para paredes no portantes.

•  Todos los servicios son pre-instalados minimizando el trabajo in situ.

• No require enyesado.

Solución Estructural:

Pared-Marco premoldeado Pared Lateral Portante

Piso de Losa Alveolar

Paredes Divisorios No Portantes

Exterior façade (No portante/ resiste carga lateral)

Escaleras y Centro de Ascensor

Beneficios de Pisos Pretensados

LosasPretensadas-  Refuerzos reducidos -  Producción fácil

LucesLargos-  Mayor flexibilidad arquitectónica -  Menos paredes estructurales -  Can&dad de cimientos reducidos

LosasAlveolares-  Menos hormigón con placas

ahuecadas -  Menos barras de acero con

pretensado -  Carga reducida, estructura más liviana -  Alta calidad de producto mecanizado -  Facilidad de manejar con grúa -  Elementos simples, instalación

eficiente

Luces Largas – Flexibilidad Arquitectónica

•  Con pretensado, las losas alveolares puede alcanzar hasta 25 m, y para viviendas permite facilmente llegar a los 8.0 o 10.0 m.

•  Esto ofrece una gran flexibilidad en el diseño ya que permite muchas opciones de paredes divisorios no portantes.

Flexibilidad Arquitectónica

Dise

ño d

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Estr

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Sistemadeconstrucción:

Paredes portantes

Paredes no portantes

Losas

Alte

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- 1



Alte

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seño

- 2

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- 3


Alte

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- 4


Losas alveolares – Ahorro en Materiales

•  Los huecos en las losas alveolares corresponden a entre 28% y 48 % del área transversal •  Esto resulta en

•  Menor consumo de materiales •  Menor peso de la estructura •  Ahorros generales en estructura y fundaciones

Facilidad de Montaje •  Elementos muy fáciles de manejar y de bajo peso •  Sin conexiones crí&cas con barras de acero, etc. •  Fáciles de almacenar, transportar y manejar

Sin Encofrado / Apuntalamiento

•  Las losas alveolares son diseñadas para soportar la carga de montaje, incluyendo la cobertura estructural y las cargas estructurales

•  No se require apuntalamiento, lo cuál significa menos mano de obra, menos materiales y un proceso de montaje rápido y limpio

Montaje Rápido de Elementos

•  Siendo un elemento muy simple sin requerimientos especiales de conexión, la velocidad de montaje de losas alveolares es superior

•  Se puede maniobrar varias losas alveolares al mismo &empo con una sola grúa, dependiendo de la capacidad de la misma, y el &empo de montaje es muy corto

•  La demanda total de grúas puede ser considerablemente más baja

Menos Elementos Estructurales

•  Con pretensado y luces largas se reduce significa&vamente la can&dad de componentes estructurales ver&cales, tales como columnas, vigas y paredes estructurales

•  Esto resulta en mejoras en cuanto a: •  Consumo total de material - Requerimiento total de mano de obra •  Tiempo total de construcción - Requerimiento de &empo de grúa

Menos Requerimientos de la Plaqueta

•  Al contar con menos elementos estructurales ver&cales, también hay menos requerimientos de las fundaciónes

•  Esto resulta en ahorros economicos y un si&o de construcción más “limpio” con mejor movilidad

Terminación Arquitectónica •  La losa alveolar más común es de 1200mm de ancho, lo cual provee una terminación con

“ranuras” para el cielorraso y buenos aspectos esté&cos para interiores •  Las diferentes terminaciones incluyen colores, hormigón proyectado, cielorrasos falsos •  También permite usar sistemas de anclaje para suspension de artefactos

Sistema de Producción Eficiente

•  El sistema de producción de losa alveolar es el sistema de producción de elementos premoldeados más eficiente.

•  El sistema permite un alto grado de automa&zación, obteniendo

•  Plantas de premoldeado de dimensiones reducidas

• Menor requerimiento de mano de obra

•  Alta eficiencia en la producción

DETALLES ESTRUCTURALES DE PROYECTO

DiseñoArquitectónico

• PisoHpico

MarcoEstructuralPremoldeado

• PisoHpico

Conexiones Estructurales Pared-Marco

Conexiones de Elementos Premoldeados

PasadordeBasedePared CizallaVerKcaldePared

Conexiones de Elementos Premoldeados

LosaPared-PisoyPared-Pared Pared– DiafragmaExterior(CoberturaEstructural)

Pared– DiafragmaInterior(CoberturaEstructural)

Análisis y Diseño Estructural de Edificios

1ST LVLFROM ETABS: X Y MASSSECOF 91.42 ft 60.84 ft 131.743

FORCES FOR DIAPHRAGM DESIGN

Center of Mass Fe TX = 91.42 ftY = 60.84 ft 369 k 7518 k-ft

Shear Interface Length With Irregularity FactorRIGIDITY E H d t Δ (in/10000k) R R x y Rx Ry J c Vx Vxt Vy Vy t V Side 1 Side 2 V1 V2 V1 V2

SW31-1 4586 ksi 13.8 ft 15.41 ft 9.8 in 1.595 0.627 67.59 ft 42 297 21.77 ft 0 k 0 k 0 k 0 k 0 k 15.41 ft 0.00 ft 0 k 0 k 0 k 0 kSW32-1 4586 ksi 13.8 ft 15.41 ft 9.8 in 2.180 0.459 41.99 ft 19 7 -3.83 ft 0 k 0 k 0 k 0 k 0 k 0.00 ft 15.41 ft 0 k 0 k 0 k 0 kSW33-1 4586 ksi 13.8 ft 27.55 ft 9.8 in 0.517 1.934 14.60 ft 28 1886 -31.22 ft 0 k 0 k 0 k 0 k 0 k 27.55 ft 0.00 ft 0 k 0 k 0 k 0 kSW34-1 4586 ksi 13.8 ft 27.55 ft 9.8 in 20.000 0.050 0.00 ft 0 105 -45.82 ft 0 k 0 k 0 k 0 k 0 k 0.00 ft 0.00 ft 0 k 0 k 0 k 0 kSW35-1 4586 ksi 13.8 ft 15.41 ft 9.8 in 20.000 0.050 139.11 ft 7 435 93.29 ft 0 k 0 k 0 k 0 k 0 k 0.00 ft 0.00 ft 0 k 0 k 0 k 0 kSW36-1 4586 ksi 13.8 ft 15.41 ft 9.8 in 1.596 0.627 112.53 ft 71 2788 66.71 ft 0 k 0 k 0 k 0 k 0 k 0.00 ft 15.41 ft 0 k 0 k 0 k 0 kSW37-1 4586 ksi 13.8 ft 15.41 ft 9.8 in 20.000 0.050 102.36 ft 5 160 56.54 ft 0 k 0 k 0 k 0 k 0 k 0.00 ft 0.00 ft 0 k 0 k 0 k 0 kSW38-1 4586 ksi 13.8 ft 15.41 ft 9.8 in 20.000 0.050 76.12 ft 4 46 30.30 ft 0 k 0 k 0 k 0 k 0 k 0.00 ft 0.00 ft 0 k 0 k 0 k 0 kSW39-1 4586 ksi 13.8 ft 27.55 ft 9.8 in 0.555 1.801 116.96 ft 210.6 3796 45.92 ft 0 k 0 k 64 k 0 k 64 k 27.55 ft 0.00 ft 64 k 0 k 96 k 0 kSW40-1 4586 ksi 13.8 ft 27.55 ft 9.8 in 0.557 1.795 102.36 ft 183.8 1761 31.32 ft 0 k 0 k 63 k 0 k 63 k 0.00 ft 27.55 ft 0 k 63 k 0 k 95 kSW41-1 4586 ksi 13.8 ft 15.41 ft 9.8 in 1.584 0.631 86.37 ft 54.5 148 15.33 ft 0 k 0 k 22 k 0 k 22 k 15.41 ft 0.00 ft 22 k 0 k 33 k 0 kSW42-1 4586 ksi 13.8 ft 15.41 ft 9.8 in 2.180 0.459 59.63 ft 27.3 60 -11.41 ft 0 k 0 k 16 k 0 k 16 k 0.00 ft 15.41 ft 0 k 16 k 0 k 24 kSW43-1 4586 ksi 13.8 ft 27.55 ft 9.8 in 0.523 1.912 76.77 ft 146.8 63 5.73 ft 0 k 0 k 68 k 0 k 68 k 27.55 ft 0.00 ft 68 k 0 k 101 k 0 kSW44-1 4586 ksi 13.8 ft 27.55 ft 9.8 in 0.523 1.912 62.17 ft 118.9 151 -8.87 ft 0 k 0 k 68 k 0 k 68 k 0.00 ft 27.55 ft 0 k 68 k 0 k 101 kSW45-1 4586 ksi 13.8 ft 27.55 ft 9.8 in 0.534 1.873 0.00 ft 0.0 9452 -71.04 ft 0 k 0 k 66 k 0 k 66 k 27.55 ft 0.00 ft 66 k 0 k 99 k 0 kSW46-1 4586 ksi 13.8 ft 27.55 ft 9.8 in 20.000 0.050 -14.60 ft -0.7 367 -85.64 ft 0 k 0 k 2 k 0 k 2 k 0.00 ft 0.00 ft 0 k 2 k 0 k 3 k

Σ 10.433 3.847 Σ 741.165 176.262 21519.796 0.000 0 k 369 k 0 k

Center of Rigidity VALUE FROM ETABS MODELXr = 71.04 ftYr = 45.82 ft

Ingeniería detallada incluyendo simulación limitada y análisis de elementos, análisis sísmico y de viento, diseño de estabilidad de edificio, diseño de pared cortante y cobertura estructural

Diseño de Elementos Premoldeados y Conexiones

ASCE 7-05 SEISMIC DESIGN DIAPHRAGM LOADS

Diaphragm Analysis:

SDS= 0.23 g Ωo = 2.5 V= 1976 k Load Factor= 1.5

Forces from Model with Assigned Rigid DiaphragmsLevel wx (k) hx (ft) wxhx (k-ft) Fx (k)

(Static)ROOF 3549.931 78.72 279451 521.35th LVL 2472.3 66.26 163802 305.64th LVL 3581.5 53.79 192656 359.43rd LVL 5304.8 41.33 219239 409.02nd LVL 5106.2 27.55 140686 262.51st LVL 4594.8 13.78 63298 118.1Σ 24609.5 1059130.5 1975.9

Level wpx (k) Σ wi (k) Fx (k) Σ Fi (k) Fpx (k) Min Fpx (k) Fpx (k) γ =Fpx / Fx Fpx (k)(Static) (Static) (Static) w/ Ir Factor

ROOF 3550 3550 521 521 521 163 521 1.00 7825th LVL 2472 6022 306 827 339 113 339 1.11 5094th LVL 3581 9604 359 1186 442 164 442 1.23 6643rd LVL 5305 14909 409 1595 568 243 568 1.39 8522nd LVL 5106 20015 262 1858 474 234 474 1.81 7111st LVL 4595 24610 118 1976 369 210 369 3.12 553Σ 2713.8

Omega Overstrength Factors

Level Case 1 Case 2 Case 3ΩoFx (k) ΩoFpx (k) Fpx min(k) Emh γo =Emh / Fpx

5th LVL 764.0 848.7 113.2 848.7 2.504th LVL 898.5 1106.1 164.0 1106.1 2.503rd LVL 1022.5 1419.2 243.0 1419.2 2.502nd LVL 656.2 1184.9 233.9 1184.9 2.501st LVL 295.2 922.3 210.4 922.3 2.50

Diseño de elementos premoldeados considerando condiciones de producción, manejo y montaje; incluyendo elementos reforzados y pretensados, y diseño de conexiones

PlanodeElementoPremoldeado



Detalles de Refuerzo (barra) e Insertos

Cantidades y Costos de Construcción

ItemDescripción UnidadÁreaCanKdad

Costounitario(USD)

Costo(USD/m2)

Hormigón (m3/m2) 0.39 100.00 39.00

Refuerzos de acero (kg/m2) 26.50 0.75 19.90

Hebras (kg/m2) 3.10 1.00 3.10

Hormigón de juntas (m3/m2) 0.008 180.00 1.40

Pasadores de manga (uds./m2) 0.35 3.00 1.10

Alambre de conexiones (uds./m2) 0.60 2.00 1.20

Paneles Acotec (m2/m2) 0.90 15.00 13.50

CostoTotaldeMateriales(USD/m2) 79.20

Desperdicio (3%) (USD/m2) 2.40

CostoTotal(USD/m2) 81.60

Nota:1.  Elcostounitariodelmaterialdebeser

cambiado a costos locales. Estosvalores son valores genericos enpromedio.

2.  Estos montos incluyen el costo demano de obra relacionado con cadaitem.

3.  L a s c a nKd ad e s i n c l u y e n l a sfundaciones, considerando suelosnromalesconKrasdehormigón.

4.  Estecostoesparaelmarcoestructurald e l e d i fi c i o . t e r m i n a c i ó narquitectónica tales como pintura,piso,cañería,instalacióneléctricaetc.debeseragregadoparaelcostototal.

5.  Costo de equipamiento/maquinariadebesersumadoaestosmontos.

GRACIAS

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