UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL INGENIERIA DE MATERIALES CICLO II /2012

Tarea ex aula

“prefabricados Nº2”

INSTRUCTORA:

INGRA. LESLY E. MENDOZA M.

PRESENTADO POR: ANAYA MELÈNDEZ, WILLIAM JHOVANNY AM07042

BAUTISTA MENDOZA, WILLIAM ANTONIO. BM06005

HERNANDEZ BARAHONA, JORGE. HB09006

LOPEZ CASTRO, GUILLERMO ANTONIO. LC06030

SIBRIÀN HERNÀNDEZ, YENCI RAQUEL. SH07001

CIUDAD UNIVERSITARIA, 1 de noviembre de 2012

INDICE

anexos............................................................................................................................................................................. 18

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................................................. 39

COLUMNAS....................................................................................................................................................................... 7

CONCLUSIONES .............................................................................................................................................................. 17

Descripción del sistema bloque panel.............................................................................................................................. 5

DIMENSIONES Y TOLERANCIAS ........................................................................................................................................ 7

Dimensiones y tolerancias................................................................................................................................................ 5

ENSAYO A LOS QUE SON SOMETIDOS LAS COLUMNAS PREFABRICADAS ....................................................................... 8

Ensayos de laboratorio . ................................................................................................................................................. 11

Especificaciones técnicas de columnas prefabricadas. .................................................................................................... 7

Especificaciones técnicas de los materiales ................................................................................................................... 14

Frecuencias mínimas de muestreo. ................................................................................................................................. 6

INTRODUCCION ................................................................................................................................................................ 3

Limitaciones.................................................................................................................................................................... 10

LOSETAS............................................................................................................................................................................ 9

MARCO TEORICO .............................................................................................................................................................. 5

OBJETIVOS ........................................................................................................................................................................ 4

PREFABRICADO BLOQUE PANEL....................................................................................................................................... 5

Sis tema constructivo de columnas y baldosas................................................................................................................. 8

USOS GENERALES DE COLUMNAS PREFABRICADAS ........................................................................................................ 8

Usos : ................................................................................................................................................................................. 9

Venta jas de la loseta prefabricada. ................................................................................................................................ 10

Ventajas de los usos de columnas prefabricadas............................................................................................................. 8

Venta jas y desventajas de las viguetas y bovedillas ...................................................................................................... 13

VIGUETAS PRETENSADAS Y BOVEDILLAS ....................................................................................................................... 12

INTRODUCCION

El presente trabajo tiene la finalidad de mostrar los diferentes tipos de

prefabricados como por ejemplo el bloque panel, columna prefabricada de

concreto entre otros, aquí en El Salvador, así como también; la importancia

de estos en los procesos constructivos, las ventajas y limitaciones en el

tiempo de ejecución en la obra, ventajas como lo es el poder ser montados y

desmontados como relativa facilidad, manejo fácil del transporte y colocación

por lo cual representa un menor costo de obra.

En El Salvador los prefabricados están siendo introducidos para algunos elementos

tales como: paredes prefabricadas repelladas, casas prefabricadas, tapiales, pisos

en parques ecológicos, y centros comerciales entre otros, su aplicación en

ingeniería mejora los tiempos en la entrega de las obra.

OBJETIVOS

Mostrar los elementos prefabricados, como lo son: el bloque panel, columna prefabricas de concreto, losetas, canaletas, cornisas y cubre muros; así como sus requerimientos generales en los procesos constructivos.

Identificar los diferentes usos que tienen en la construcción los prefabricados investigados.

Conocer las limitaciones en el uso y aplicación de las unidades prefabricadas estudiadas.

Conocer las características técnicas de los elementos y los ensayos con lo que son evaluados los prefabricados

MARCO TEORICO

PREFABRICADO BLOQUE PANEL

Descripción del sistema bloque panel. El sistema constructivo “bloque panel” es una alternativa de construcción con características sismo resistentes que tiene como principio básico la utilización de columnas prefabricadas de concreto armado y bloques de concreto denominados unidades de bloque panel los cuales funcionan como relleno entre las columnas para la construcción de paredes. Los componentes del sistema se caracterizan por ser no combustibles, por la facilidad de modulación en diversidad de los elementos, no requiere de acabados especiales y es de rápida instalación en su montaje. Especificaciones técnicas de la unidad bloque panel es un elemento modular que funciona como material que funciona como material de relleno y de transmisión de esfuerzos entre columnas, tiene características dimensionales muy particulares que el usuario debe conocer.

Dimensiones y tolerancias. Las unidades de bloque panel se fabrican en tres diferentes tamaños: 75cm, 90cm y 98 cm el ancho y altura nominales son de 10 cm y 20 cm. Respectivamente. Todas las unidades poseen celdas o huecos que tienen las siguientes características comunes: Espesor de caras:

Cara superior: 3.5 cm Cara inferior: 3 cm

Espesor de membranas: Cara superior: 2 cm

Cara inferior: 3 cm Pestaña trapezoidal de ensamble de la unidad de bloque panel:

Base mayor: 5.5 cm

Base menor: 4.5 cm Altura: 3 cm

Celdas o huecos de forma cónica con las siguientes dimensiones: Cara superior

Largo: 17.5 cm, ancho: 3cm Cara inferior

Largo: 18.7 cm para bloque entero y 18.5 cm para bloque ¾, ancho: 4 cm

Frecuencias mínimas de muestreo.

A. Revenimiento (ASTM C 143): al inicio del colado y cuando haya sospecha de

cambio de consistencia, pero no menos de una muestra por cada 10m3 o fracción.

B. Resistencia a compresión (ASTM C39): una muestra cada 24 m3 o elemento colado.

C. Temperatura (ASTM C1064) a cada entrega y en caso de producción continúa cada 6m3.

D. El muestreo de los ensayos de las unidades de mampostería de concreto estarán de acuerdo con las provisiones del “Método estándar de muestreo y ensayos de unidades de mampostería de concreto” según la norma (ASTM C-140). Durante la construcción, tres prismas de mamposterías serán construidos y ensayados de acuerdo a la norma “APNMX – C416-2002-ONNCE: determinación de la resistencia a compresión diagonal y de la rigidez a cortante de murete de mampostería de barrio y de concreto ”, por cada 400m2 de pared, pero no menos de 3 prismas por proyecto; la resistencia promedio a la compresión de prismas de mamposter ía determinada de acuerdo al método de ensayo anterior deberá ser igual o mayor al valor de fin especificado.

E. Ensayo de los morteros: cuando se especifique, el mortero se deberá probar de acuerdo con el “Método estándar para la pre-construcción y evaluación de La construcción de mortero para las unidades de mampostería simple y reforzada” (ASTM C 780).

F. Ensayo del concreto de relleno: la calidad del concreto de relleno utilizado en mampostería deberá determinarse utilizando el procedimiento establecido en el “Método estándar de muestreo y ensayo del concreto fluido” (ASTM 1019).

COLUMNAS.

La columna es el elemento estructural vertical empleado para sostener la carga de la edificación o más bien para transmitir dicha carga a la cimentación. Es utilizado ampliamente en arquitectura por la libertad que proporciona para distribuir espacios al tiempo que cumple con la función de soportar el peso de la construcción; es un elemento fundamental en el esquema de una estructura y la adecuada selección de su tamaño, forma, espaciamiento y composición influyen de manera directa en su capacidad de carga. Para la columna se indica las características que la definen así como el comportamiento para definir los aspectos a tomar en cuenta en el diseño de las columnas de concreto. Las COLUMNAS PREFABRICADAS son elementos prefabricados de concreto, las cuales sirven como soporte y estructura de múltiples edificaciones. Su forma, diseño e ingeniería permiten al constructor realizar obras de calidad y obtener una mayor rapidez en la construcción.

Especificaciones técnicas de columnas prefabricadas. En el sistemas bloque panel las columnas constituyen un elemento fundamental que permite desarrollar he integrar la estructura de la vivienda a través de la conexión con las unidades de bloque panel, este conexión es de tipo machihembrada, conocer su forma y dimensiones es fundamental para el mejor entendimiento de su instalación durante el proceso constructivo así como también una mejor compresión del comportamiento estructural correspondiente.

Dimensiones y tolerancias La sección transversal de las columnas es de 15x15cm, incluyendo los canales de ensamble para las unidades de bloque panel. Las columnas se producen en alturas de 2 a 4 m, con los canales ubicados en 1, 2, 3 o 4 de las caras de la sección transversal y su uso depende de cuantas paredes lleguen a ensamblarse a estas. Los canales o ranuras de las columnas son de forma trapezoidal al igual que las pestañas de las unidades del bloque panel. Las dimensiones de los canales son las siguientes:

Base mayor: 6cm Base menor: 5cm

Altura: 3cm El sistema permite una variación de ±5mm en las dimensiones nominales transversales de la columna, y una variación de ±1.5mm en las dimensio nes nominales de los canales.

Ensayo a los que son sometidas las columnas prefabricadas. Las columnas prefabricadas son elaboradas con concreto con una resistencia a la compresión a los 28 días de 210 Kgf/cm2 (21Mpa) y acero de refuerzo de alta resistencia, con un esfuerzo de fluencia mínimo de 4921 Kgf/cm2(485Mpa) y una resistencia ultima mínima de 5625kgf/cm2 (550Mpa). Características generales de los materiales componentes de columnas son los siguientes: Cemento: por ser elemento prefabricado se debe utilizar un cemento de resistencia temprana, por lo que se recomienda el producido según la norma ASTM C1157 tipo HE. Agregados: la graduación de los agregados para la fabricación de las columnas debe ser tal que cumpla los requisitos de la norma ASTM C33. Con agregado de tamaños máximos de 1/3 del recubrimiento. Resistencia mínima: 270 kg/cm2

Usos generales de columnas prefabricadas.

Para construir mampostería de viviendas en conjunto con el bloque panel. Para la construcción y elaboración de tapiales.

Para transmitir las cargas del techo y paredes a las cimentaciones.

Ventajas de los usos de columnas prefabricadas. Acelera el proceso de obra.

Acabado de concepto integral. Eficiencia estructural. Variedad de diseños en conexiones. Material de alta resistencia.

Alta capacidad de sobrecarga. ligeras.

facilidad en las maniobras de montaje.

Sistema constructivo de columnas y baldosas

El sistema constructivo de COLUMNAS PREFABRICADAS y baldosas, es uno de los más conocidos por constructores y arquitectos. Las baldosas se transportan verticalmente, preferiblemente dos personas, una en cada extremo. Su estructura corresponde a las dimensiones técnicas más rigurosas, resistentes y sencillas.

LOSETAS.

Definición: Son elementos prefabricados en procesos industriales o a mano que junto a las columnas conforman las paredes y consisten en paneles de concreto armado de diferentes medidas.

Usos de las losetas:

Viviendas prefabricadas: viviendas que reducen los costos de construcción que al emplear los métodos tradicionales.

Tapiales: construcción de protecciones perimetrales que no soportan cargas

transversales.

Ventajas de la loseta prefabricada.

Selección de materia prima para mejorar la calidad. Fácil y rápida instalación. Minimiza los costos. Sismo-resistentes por el grado de flexibilidad.

Puede reutilizarse. Facilidad en el manejo, transporte y colocación

No es necesario mano de obra especializada en su colocacion.

Limitaciones en el uso de las losetas

Construcción de viviendas de un solo nivel. No se pueden construir muros. Ejecución cuidadosa de las uniones.

Especificaciones

Características:

Placa de concreto de 5cm. De espesor, reforzada con electro-malla.

Acabado liso o tipo ladrillo.

Dimensiones

Tabla de dimensiones. DIMENSIONES PESOS A B D kGS LBS 0.50 1.94 2.08 93.18 205 0.50 0.94 1.08 49.09 108 0.50 1.89 0.50 1.39 0.50 0.89

Ensayos de laboratorio . Se toman cantidades de concreto de la mezcla para hacer cilindros y se ensayan bajo fuerzas a compresión a los 7 y 28 días según norma ASTM C-39.

Agregados

Arena, Agua, Cemento

VIGUETAS PRETENSADAS Y BOVEDILLAS

Generalidades Los sistemas de losas se forman con dos elementos principales: el primero es la vigueta pretensada, la cual es fabricada con acero especial para pretensado que satisface la especificación ASTM A 421 y concreto de alta resistencia (350 kg/cm2). Como segundo elemento tenemos las bovedillas que son elementos de relleno fabricados de concreto, estas pueden fabricarse de concreto o de poliestireno expansible. Junto al colado posterior del concreto sobre la vigueta forman un conjunto de vigas T, constituyéndose así losas de alta calidad.

DEFINICIONES

VIGUETA: Elemento prefabricado longitudinal resistente, diseñado para soportar cargas producidas en forjados de pisos o cubiertas. Pueden ser armadas o pretensadas.

Vigueta armada: En su composición entra el hierro. Se utiliza en forjados planos.

Vigueta pretensada: También entra a formar parte de su composición el hierro, pero éste se pretensa, y una vez seco y fraguado el hormigón se corta. Se consiguen mejores resistencias.

BOVEDILLA: En cuanto a las bovedillas, se puede decir que permiten la separación standard desde 50 cm. entre ejes de viguetas, en cualesquiera de las alturas en que se fabrican. Al igual que las viguetas, las bovedillas de hormigón son de producción seriada mediante bloqueras, utilizándose materiales y dosificaciones controladas que garantizan calidad y uniformidad al producto.

USOS Las viguetas pretensadas y bovedillas se usan para armar sistemas de plafones prefabricados

Ventajas y desventajas de las viguetas y bovedillas Ventajas

Ahorro de tiempo por fraguado.

Costo más bajo con respecto a sistemas tradicionales.

No hay necesidad de picado para adherencia de acabados.

Se tiene en general una obra más ordenada y limpia.

Desventajas

Grandes deformaciones a grandes claros (Esto rige el diseño).

Se debe tener especial cuidado en el vibrado, pues la capa de concreto es

muy delgada.

MATERIALES

Agregados.

Cemento.

Acero pretensado.

Especificaciones técnicas de los materiales

El concreto debe cumplir con el Código de Concreto Estructural ACI

318-02.

Cemento: cemento portland tipo I, el cual cumple con las

especificaciones de la norma ASTM C- 150 “Especificación estándar

para cementos portland”.

Arena gruesa: esta debe cumplir con las especificaciones de la norma

ASTM C-33 “Especificación estándar para agregados de concreto “ .

Acero pretensado: aceros de baja aleación pretensados de 4 y 5mm que

cumplan con la norma ASTM A-421.

CARACTERISTICAS DE UNA LOSA TRADICIONAL

Código de losas

h (cms) i (cms) hi (cmd) d (cms) e (cms)

VET-15 10 5 15 70 10 VET-20 15 5 20 70 10 VET-25 20 5 25 70 10

VET-25A 20 5 25 70 10 VET-27 20 7 27 73 13

VET-27A 20 7 28 76 16

CARACTERISTICAS DE LAS BOVEDILLAS DIMENSIONES (cms) PESO

A B C D kgs Lbs 10 20 60 56 13.65 30.00

15 20 60 56 17.05 37.50 20 20 60 56 19.32 42.50

MATERIALES UTILIZADOS

Descripción Código de losas

VET-15

VET-20 VET-25 VET-25A

VET-27 VET-27A

Concreto: Lts/m2 59 63 64.40 64.40 94.50 104.70 Acero Ø=1/4” : lb/ m2 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 Numero de puntales 2 2 2 3 4 5 Peso de losa: kg/ m2 239 261 296 297 353 375.50

Peso de viguetas: kg/m 13.40 13.40 13.90 15.40 19.50 31 Bovedilla: #/ m2 7.3 7.3 7.3 7.3 7.2 7.1

Normas de ensayo

Para el concreto: según la norma ASTM C-150 se somete a un ensayo de compresión que debe de ser de alta resistencia y cumplir con una resistencia mínima a la compresión de =350 kg/cm2 para una edad de 28 días.

Para acero de prefuerzo, y alambres aliviados se debe cumplir con la norma ASTM A-421 con los siguientes esfuerzos a la tensión: Barras de Ø=4mm: 17000 kg/cm2

Barras de Ø=5mm: 17500 kg/ cm2

El modulo de elasticidad del concreto deberá ser de E= 1,997, 000 kg/cm2 y con un límite elástico igual al 80% de la resistencia ultima.

CONCLUSIONES

A pesar de ser tan implementados en la construcción los materiales prefabricados aquí en El Salvador, son muy poco ensayados y con muy pocos controles de calidad teniendo una producción casi artesanal, a excepción de muy pocas empresas que tienen muy depurados sus procesos de elaboración de unidades prefabricadas.

Los usos de los materiales prefabricados en El Salvador, son muy diversos, son aplicados en la elaboración de tapiales de protección perimetral que no soportan cargas transversales entre otras.

Aun que tiene muchas ventajas la utilización de estos materiales, en los procesos constructivos, también tienen sus limitaciones por ejemplo las casas que se construyen con losas prefabricadas solo se pueden construir de un nivel.

Anexos

BIBLIOGRAFÍA

PREFASA SA. De CV

ANUAL BOOK OF ASTM standars, American society for testy and Materials philadelphia, 2003

Neville, A.M. Tecnología del concreto. Editorial Limusa, S.A. DE C.V., Mexico 1989.

http://www.pretensur.com/productos/informacion-tecnica.html