Por: Jim MacKinnon, Saunders Construction Inc.
A pesar de mis años de experiencia trabajando como gerente de preconstrucción en numerosos proyectos de Tilt-Up, desde edificios de oficinas hasta almacenes y escuelas, sigo asombrado de la frecuencia con la que el Tilt-Up es erróneamente etiquetado como una “opción” en comparación con otro producto o tipo de fachada. Para comparar la construcción de edificios con la fabricación de automóviles, veo el Tilt-Up como el chasis – fuerte, pero flexible – que sirve como base sobre la cual se construye todo el coche. Si bien los vehículos pueden tener numerosas opciones entre las que un propietario puede elegir, el chasis no es una de esas opciones. Tal es el caso al seleccionar el Tilt-Up como método de construcción para un proyecto. El Tilt-Up debe ser considerado como el sistema de construcción y no meramente una opción.
Con una mentalidad de que el Tilt-Up no es una opción sino un estándar, un equipo de diseño debe desarrollar formas de pensar que incluyan la planificación del Tilt-Up desde las primeras etapas del proceso de diseño. Los arquitectos deben ser deliberados en su enfoque de diseño al usar Tilt-Up, ya que la decisión de utilizar esta técnica afecta significativamente muchas otras decisiones posteriores.
Por ejemplo, el tamaño y la configuración de las ventanas en una estructura de acero diferirán considerablemente de los de un edificio Tilt-Up. Cuanto más grande sea la ventana en un edificio Tilt-Up, más ingeniería requerirá el panel. Por lo tanto, las diferentes dimensiones y detalles serán un resultado natural. Como tal, los diseñadores deben diseñar intencionalmente para Tilt-Up, no como una ocurrencia tardía. Con demasiada frecuencia me enfrento a ofrecer Tilt-Up como una opción a otro sistema cuando el edificio está 100 por ciento diseñado y faltan un par de meses para comenzar la construcción. En esta etapa, es demasiado tarde para cambiar los métodos de construcción.
Para evitar deseos de cambios a mitad de camino en los métodos de construcción, el equipo de diseño debe sentirse completamente cómodo al seleccionar el sistema Tilt-Up. Cuando un equipo de diseño se siente cómodo con el Tilt-Up, todos los miembros del equipo comprenden las consideraciones importantes para su uso y la aplicabilidad del método Tilt-Up. Al evaluar si un proyecto es adecuado para el Tilt-Up, el equipo debe considerar dos aspectos principales: consideraciones de diseño y consideraciones de construcción.
¿QUÉ NECESITAS CONSTRUIR?
En primer lugar, entienda que casi cualquier edificio puede construirse con concreto prefabricado (Tilt-Up) de una forma u otra. Sin embargo, una evaluación honesta revelará si el Tilt-Up es un enfoque sensato y económico. Por ejemplo, un edificio de oficinas de 10 pisos en el centro de Dallas probablemente no sea un candidato principal para Tilt-Up, ni tampoco lo sería una torre de control de tráfico aéreo de 60 metros de altura en Tulsa. ¿Qué hay de un edificio de oficinas de seis pisos o una torre de control de 24 metros? Aquí, el Tilt-Up no debería ser excluido de la consideración. Hoy en día, el Tilt-Up es una solución de construcción común para escuelas, edificios de oficinas, iglesias, centros comerciales, centros municipales y plantas de fabricación. En raras ocasiones, incluso se ha utilizado para faros, hangares y recintos de artes escénicas. Con su amplia gama de aplicaciones, el Tilt-Up proporciona el método de construcción más económico y eficiente en tiempo para muchos proyectos.
A pesar de su gran atractivo, a veces el sistema Tilt-Up puede no ser la mejor solución constructiva, a menudo por razones menos obvias. Por ejemplo, si necesita construir una instalación de reacondicionamiento de automóviles que requiere pisos con pendientes sustanciales para el drenaje, el costo de instalar lechos de vaciado podría hacer que el sistema Tilt-Up sea más caro que un edificio de bloques de concreto. Otro ejemplo es si el informe geotécnico para un proyecto en particular revela que el tipo de piso recomendado es un sistema de piso estructural sobre un espacio de rastreo, mientras que su presupuesto asumió una losa sobre el terreno. Este escenario en particular puede tener un impacto significativo en los costos si se construye en Tilt-Up. La conclusión es asegurarse de consultar con un contratista de Tilt-Up respetado y hacer que evalúe el edificio deseado para su aplicación de Tilt-Up. Un contratista experimentado puede desarrollar una forma de usar Tilt-Up que usted no había considerado.
¿CÓMO QUIERE EL CLIENTE QUE SE VEA?
Con mayor frecuencia, una concepción errónea de la apariencia del Tilt-Up causa la mayor vacilación sobre su uso. Primero, obtenga una comprensión completa de todos los acabados variados que se aplican al Tilt-Up moderno para poder transmitir con precisión estos elementos a los clientes. No descarte ciertas apariencias hasta que las haya investigado primero a través de la consulta con un contratista o una organización como la Tilt-Up Concrete Association (TCA). Estas son las mejores fuentes para determinar los acabados aplicables. Recuerdo a un propietario que una vez exigió un edificio de ladrillos, y nosotros ofrecimos el Tilt-Up como el sistema con ladrillos integrados. Logramos ahorros de costos y tiempo en comparación con la mampostería, y ahora tenemos un propietario muy satisfecho.
Además, conoce las expectativas estéticas de tu cliente y determina si el presupuesto disponible permitirá satisfacerlas. Seamos honestos. Algunos trabajos simplemente no están hechos para Tilt-Up, incluso con las muchas y finas mejoras arquitectónicas que tenemos a nuestra disposición. Si un cliente desea un aspecto de Ivy League y tiene los fondos para pagarlo, quizás otro sistema represente con mayor precisión estos gustos sofisticados. Fuera de estas raras ocasiones, el Tilt-Up casi siempre puede ofrecer una solución razonable para casi todos los deseos económicos y estéticos. Si tu cliente quiere ladrillo, agregado expuesto, superficies texturizadas, mucho vidrio, relieves extensos e incluso revestimiento de piedra, el Tilt-Up puede ofrecer la solución.
CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES
Un paso muy importante en el proceso de selección del Tilt-Up es involucrar a su ingeniero estructural desde el principio. Su aporte en el diseño de cimientos, la ingeniería de muros y otros análisis de carga relacionados, le ayudará a comprender qué áreas del diseño requieren atención. Por ejemplo, las aberturas de los paneles y cómo definen el espesor del panel y el diseño del refuerzo pueden tener efectos significativos en los costos y otros aspectos del diseño. Contar con el ingeniero estructural para evaluar el informe de suelos al principio del proceso de diseño puede ayudar al equipo a comprender el posible diseño del piso y los cimientos. Dependiendo de los resultados, el Tilt-Up podría ser eliminado como sistema debido a problemas de costo y/o constructibilidad, o se podrían necesitar tomar medidas con el Tilt-Up que podrían resultar en impactos en la programación.
Tener al ingeniero estructural y al contratista en la mesa ayudará mucho a evaluar el Tilt-Up y sus méritos para su proyecto. Con respecto al lado estructural del diseño Tilt-Up, seguir algunos pasos puede ayudar a que el proceso se desarrolle sin problemas. Primero, contrate a un ingeniero con experiencia comprobada en Tilt-Up. Luego, permita que el contratista informe al ingeniero sobre los detalles estructurales. Estos dos elementos ahorrarán tiempo y dinero al arquitecto y al propietario.
CRONOGRAMA/CONSIDERACIONES CLAVE DE DISEÑO
Se debe tener en cuenta el cronograma. Para ahora, es una conclusión inevitable que el Tilt-Up como sistema es típicamente más rápido de construir que el acero y la mampostería. Pero los arquitectos, ingenieros y propietarios deben darse cuenta de cuánto tiempo se dedica a la fase inicial de planificación de un proyecto de Tilt-Up en comparación con otras estructuras. Por ejemplo, una vez que se autoriza a un contratista a comenzar el proyecto, se deben generar y aprobar los planos de taller detallados de acero de refuerzo y paneles antes de que los materiales puedan fabricarse y entregarse. Dependiendo del tamaño y la complejidad del proyecto, la producción de los planos de taller puede llevar entre cuatro y 10 semanas. He visto proyectos en los que se nos autorizó a comenzar la construcción solo para que el ansioso superintendente estuviera parado en su losa esperando los materiales para poder comenzar los paneles.
El resultado del escenario anterior es tiempo y dinero perdidos. Si el contratista puede ser incorporado al principio del proceso, entonces la mayoría de las veces este escenario nunca ocurrirá. Si usted tiene un proyecto de ejecución rápida o bajo presión para comenzar, su ruta crítica pasa por la ingeniería estructural. Proporcione al ingeniero estructural la información que necesita, y luego dedique su atención a incorporar al contratista para que comience a trabajar en los planos de taller.
La conclusión es consultar con un contratista de confianza y respetado desde el principio o incorporarlo lo antes posible. Un enfoque de equipo dará resultados más seguros para el proyecto Tilt-Up que todos desean y a un precio que el propietario está dispuesto a pagar. Arquitectos, propietarios, desarrolladores o contratistas no deben cometer el error de descartar el sistema Tilt-Up demasiado rápido. Por cada proyecto que creas que no es adecuado para Tilt-Up, te mostraré uno similar que lo fue, e incluso uno que recibió un premio TCA Achievement Award. Si estás considerando Tilt-Up como método de diseño, una buena decisión es el resultado de dos prácticas esenciales: haz tu tarea y comprende las consideraciones de diseño utilizadas para aplicar el sistema Tilt-Up.
Esto aborda las consideraciones para diseñar un proyecto de Tilt-Up, pero ¿qué hay de las necesidades a considerar con respecto a la construcción al evaluar un posible proyecto de Tilt-Up? Cuando llega un conjunto preliminar de planos a mi escritorio, inmediatamente empiezo a examinar las siguientes áreas, sin un orden de importancia específico:
- Diseño del sitio y topografía
- Cimentaciones (tipo, profundidad, diseño - si aplica)
- Losa
- Diseño de panel
DISEÑO DEL SITIO Y TOPOGRAFÍA
Al observar el plano del sitio de un proyecto potencial de concreto prefabricado (Tilt-Up), es importante saber si todos los paneles se pueden colar en la losa del piso del edificio propuesto o si será necesario construir encofrados de colada. Si se necesitan encofrados de colada, ¿hay suficiente espacio directamente alrededor del edificio? Ahora, la combinación de la topografía del sitio y el espacio se vuelven críticas. Se necesitará un área plana alrededor del edificio para los encofrados de colada, junto con un camino de acceso para la grúa de montaje. Si no se requieren encofrados de colada y todos sus paneles caben bien en la losa, aún así se deben evaluar el acceso de la grúa y los requisitos de levantamiento. Determine cuánta nivelación es necesaria para obtener un camino plano y nivelado para su grúa. Ocasionalmente, esto requerirá gastar dinero adicional en nivelación y quizás en caminos de grava para la grúa.
Todos los proyectos de Tilt-Up requieren un diagrama de distribución de paneles para detallar exactamente dónde se fundirán los paneles en la losa. Esto es útil de muchas maneras, ya que ayudará a determinar si los paneles caben efectivamente en la losa para que no sean necesarias las zonas de fundición. Además, obliga al contratista y al montador de paneles a ponerse de acuerdo para que haya un consenso sobre qué paneles se levantan, cuándo y desde dónde.
En muchos proyectos, el Tilt-Up (construcción con paneles de hormigón premoldeados in situ) puede ser una “opción” que usted está considerando sobre el acero, el prefabricado o la mampostería. A menudo, a los contratistas se les presenta un proyecto que el equipo de diseño cree que podría ser un candidato excelente para Tilt-Up, pero una revisión inicial del sitio y la distribución del edificio puede demostrar lo contrario. Por ejemplo, una vez recibí una llamada de un arquitecto sobre un proyecto de almacén de distribución que él pensó que sería perfecto como proyecto Tilt-Up. Corrí emocionado a su oficina para echar un vistazo y, con suerte, asegurar una buena oportunidad. Al mirar el plano del sitio, mi optimismo decayó. Era un edificio de dos pisos en la ladera de una colina con prácticamente ninguna zona de almacenamiento y una pendiente excesiva alrededor del edificio. Para empeorar las cosas, las paredes tendrían que ser diseñadas para resistir cargas significativas mientras actuaban como un muro de contención. En comparación con otros sistemas estructurales, el Tilt-Up no era un sistema muy deseable para este edificio en particular.
FUNDAMENTOS
Los tipos de cimentación varían en toda América del Norte dependiendo de las condiciones del suelo y el clima. Los paneles se pueden erigir sobre pilares perforados, cimientos de zapata, cimientos continuos, vigas de nivelación, muros de base, etc. Pero, ¿qué pasa si estás comparando diferentes sistemas de construcción con el sistema Tilt-Up? A menudo me han pedido que proporcione comparaciones de costos entre Tilt-Up y mampostería, prefabricados, acero con montantes y más, y el único aspecto que la gente no investiga a fondo es el sistema de cimentación. Por ejemplo, los paneles prefabricados deben transportarse, por lo que su ancho es limitado, generalmente entre 13 y 15 pies. Por lo tanto, si tiene un sistema de cimientos de cajones, tendrá un espaciado similar para sus pilares. En el caso del Tilt-Up, los paneles pueden diseñarse mucho más anchos, casi siempre el doble del ancho de su contraparte prefabricada, lo que ahorra mucho dinero en cajones. Del mismo modo, un muro de mampostería compuesto por bloques de hormigón se construye normalmente sobre una viga de nivelación, mientras que un muro Tilt-Up cimentado directamente sobre cajones o zapatas actúa como una viga de nivelación en sí mismo. Por lo tanto, la viga de nivelación puede ser un factor diferenciador en lo que respecta al costo. Asegúrese de consultar al ingeniero estructural para determinar el diseño de cimentación adecuado al realizar estas comparaciones.
LA LOSA
Un aspecto comúnmente pasado por alto en la construcción de concreto precolado ("tilt-up") es la importancia de la losa.
Al planificar un proyecto de Tilt-Up, asegúrate de consultar con tu montador de paneles para determinar si los paneles se montarán mientras la grúa esté sobre la losa o fuera de la estructura. Esta importante discusión puede impactar drásticamente el tamaño y la productividad de la grúa. El montaje sobre la losa puede tener implicaciones en el grosor de la losa y los requisitos de refuerzo, así que asegúrate de evaluar el tamaño de la grúa y cómo esto puede afectar el diseño de la losa. Otra preocupación al montar sobre la losa será cómo se verá la losa después de que una grúa haya estado sobre ella. El cliente debe ser consciente de que habrá un desgaste inherente en la losa y que esta solo puede protegerse y limpiarse hasta ciertos límites.
Al apuntalar paneles contra la losa, asegúrate de comprender los requisitos de ingeniería adecuados para los puntales. Muchas empresas de ingeniería de apuntalamiento evaluarán las cargas o fuerzas sobre los puntales, definiendo así los requisitos estructurales de la losa. Los factores que intervienen en la definición de estas fuerzas y cargas incluyen la altura, el ancho y las aberturas del panel, así como la carga de viento prevista. No puedo decirte cuántas veces he visto a diseñadores planificar para concreto precolado en estructuras altas, pero especificar una losa delgada de 5 pulgadas con poco refuerzo. Si estás apuntalando paneles de tres pisos para un edificio de oficinas, una losa como esta podría no funcionar. Las mismas preocupaciones existen en áreas donde los vientos fuertes son comunes. Incluso los paneles cortos pueden ejercer cargas significativas sobre una losa en condiciones de vientos fuertes. Siempre asegúrate de consultar con tu ingeniero de apuntalamiento y coordinar con el ingeniero estructural del edificio para especificar la losa correcta.
Las franjas de vertido posterior pueden ser un tema delicado para algunos, pero intento eliminarlas si es posible, especialmente en edificios de oficinas y otras instalaciones que se ocuparán de manera similar. ¿Por qué? A menudo, una franja de vertido posterior se coloca sobre suelo compactado que, sinceramente, no está compactado con las mismas especificaciones que la losa principal. El asentamiento de esta área es un resultado común, lo que provoca una cresta molesta en la junta de concreto entre el vertido posterior y la losa principal, algo similar a una losa que se ha curvado. Esta molestia es inaceptable durante la adecuación del inquilino, ya que el personal de oficina comienza a colocar muebles en esta área. Sugeriría profundizar sus cimientos para que la parte superior de los cimientos quede a menos de 12 pulgadas de la losa del piso. Coloque el encofrado del borde de la losa separado del borde del panel interior y coloque la losa en consecuencia. Levante los paneles hasta este borde de la losa y selle la junta. Esto proporcionará una losa sólida y continua hasta el panel, eliminando la franja de vertido posterior.
Por último, comprenda qué trabajos se instalarán debajo de la losa. Típicamente, un almacén especulativo tendrá una plomería mínima debajo de la losa. Esto, en la mayoría de los casos, no es una preocupación de cronograma real al planificar la colocación de la losa o la construcción de paneles. Pero, si hay trabajos subterráneos significativos, puede que se necesiten planes alternativos. Por ejemplo, nuestra firma está utilizando el sistema Tilt-Up para un centro de atención ambulatoria de diseño y construcción que tiene muchas salas de examen individuales con baños distribuidos por todo el edificio. Al evaluar el cronograma, nos dimos cuenta de que, debido a la gran cantidad de plomería subterránea, nos convendría instalar losas de desecho alrededor del edificio para fundir los paneles. Aunque gastaremos dinero en estas losas de fundición, ahorramos tiempo en nuestro cronograma porque no tenemos que esperar a que se complete la losa principal antes de comenzar con los paneles.
DISEÑO DE PANEL
Con demasiada frecuencia, los diseñadores tienden a diseñar anchos de panel que están dictados más por limitaciones de prefabricación o diseño de mampostería que por lo que es posible conTilt-Up. Dependiendo del tamaño de grúa disponible en su área, Tilt-Up es mucho más flexible para expandirse a dimensiones más amplias en comparación con paneles prefabricados y transportados. Tenga cuidado de consultar con su montador de paneles sobre el tamaño máximo de panel que su equipo puede levantar en ese proyecto específico, teniendo en cuenta la distribución y el acceso. Por ejemplo, recientemente solicité a un arquitecto e ingeniero que hicieran paneles de oficina de una sola planta de 44 pies de ancho solo para minimizar la cantidad de paneles y sus correspondientes cimbras. El resultado fue menos juntas de panel, lo que hizo feliz al arquitecto, y menos costos, lo que hizo feliz al propietario.
Otro consejo al diseñar paneles es evaluar la consistencia en los tamaños de los paneles. Asegúrate de no estar desequilibrado en cuanto al peso de los paneles. Si la mayoría de los paneles de un proyecto determinado pesan entre 65 y 75 Kips y un par de paneles pesan casi 125 Kips, intenta dividirlos en paneles más pequeños si el arquitecto lo permite. No dejes que esos paneles dicten el tamaño de la grúa de todo el proyecto o terminarás gastando dinero innecesariamente en costos de montaje.
PROGRAMACIÓN
Aunque esto ya se mencionó brevemente en la primera parte, vale la pena reiterarlo. Una planificación previa cuidadosa de un proyecto de construcción con el método Tilt-Up es imprescindible para garantizar su éxito. Muchos de los componentes de un edificio construido con este método deben diseñarse para su fabricación mucho antes en el proceso que en otros tipos de construcción. Un cronograma detallado previo a la construcción puede ayudar a determinar cuándo deben iniciarse los planos de taller y la adquisición de materiales. De hecho, me parece beneficioso trabajar el cronograma de construcción al revés para determinar estas fechas. A menudo, el propietario emitirá los documentos finales de construcción para la licitación, adjudicará el proyecto y luego le dará luz verde para la construcción. Si hay movimientos de tierra menores para colocar los cimientos y la losa, es probable que esto resulte en una losa vacía a la espera de los planos de taller de los paneles, el acero corrugado, los insertos y los elementos de empotramiento para poder construir los paneles. Obviamente, es importante evitar esta situación si quieres que te vuelvan a contratar y mantener una reputación sólida. Una planificación previa adecuada de la adquisición de estos planos de taller y materiales te facilitará mucho la vida.
En resumen, hay muchas cosas a considerar al diseñar y construir un proyecto Tilt-Up, pero lo más importante es entender que el Tilt-Up es un sistema muy diferente y tiene sus propias particularidades. La planificación adecuada, la investigación del sitio, la consulta con el montador y la estimación precisa de costos son componentes críticos para el éxito de los proyectos Tilt-Up. Además, si usted está informado sobre Tilt-Up, comparta sus conocimientos con otros. Asóciese con su arquitecto e ingeniero para ayudarles a entender cómo diseñar un edificio Tilt-Up mejor, más económico y amigable para el contratista. Lo más probable es que vuelvan a trabajar juntos y lo recuerden.
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