bernal cardona maría alejandra lesmes duarte leidy paola...

110
i 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

Upload: others

Post on 07-Feb-2021

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • i

    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

  • 11

    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.

  • 35

    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

  • 36

    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.

  • 37

    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

  • 38

    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.

  • 39

    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

  • 40

    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.

  • 41

    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/

  • 42

    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/

  • 43

    CAPÍTULO II PROCESOS CONSTRUCTIVOS BD BACATÁ

  • 44

    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

  • 45

    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

  • 46

    El diseño de los pilotes estuvo a cargo de la firma Espinoza y Restrepo Pilotajes quien con las