El segundo curso de los cuatro que componen la Maestría internacional de soluciones constructivas con prefabricados de hormigón o concreto en lengua hispana, que organizan conjuntamente ANDECE y STRUCTURALIA, tiene como misión proporcionar los principios generales necesarios para acometer un proyecto, ya sea de forma completa o parcial, con elementos prefabricados de hormigón o concreto, en las tipologías constructivas más representativas y con un enfoque eminentemente práctico.
Se estima una dedicación total de 150 horas. Vamos a hacer un repaso general de cada uno de los 10 módulos que lo componen:
1. Principios generales del proyecto: En el curso de especialidad básica quedó suficientemente demostrada la crucial importancia que representa el diseño o proyecto en prácticamente cualquier construcción que incluya el empleo de elementos prefabricados de hormigón. De las decisiones que se tomen durante esta etapa, tanto por el momento como por la trascendencia de las mismas, dependerá en buena medida el éxito de la obra completa.
2. Proyecto de estructura de edificación: Por norma general, el técnico proyectista de estructuras suele diseñar con los mismos criterios ingenieriles una estructura de hormigón in situ, que una de hormigón prefabricado. De esta forma, resulta difícil poder comparar y apreciar las ventajas que ofrece el diseño de estructuras industrializadas. Este módulo específico pretende mostrar los criterios y consideraciones básicas del proyecto y diseño de cualquier estructura de edificación que incorpore elementos prefabricados de hormigón.
3. Proyecto de pavimentos: El procedimiento básico de proyecto incluye dos etapas: 1) Identificación de la zona a pavimentar, incluyendo la caracterización de la composición del firme, determinando el tipo de material y espesor que conformará el pavimento o capa superior, basándose en criterios funcionales, estéticos y económicos; y 2) Elección del acabado superficial. En el presente módulo nos centraremos fundamentalmente en el diseño de pavimentos exteriores cuya capa superior se componga de elementos prefabricados como adoquines o baldosas de hormigón.
4. Proyecto de fachadas: Las fachadas son una parte fundamental de la estética del edificio, constituyendo el elemento separador que debe proteger la actividad y funciones a realizar en el interior de la construcción, de las condiciones ambientales exteriores. En el caso de las piezas prefabricadas, muchas de las decisiones adoptadas en las primeras etapas de la fase de proyecto, suelen acabar teniendo una repercusión significativa en el resultado final de la obra así como en su coste. En el caso de las fachadas, es incluso más importante que se solicite la colaboración del prefabricador desde el principio del diseño, de forma que se planifique conjuntamente el resto de etapas hasta la construcción definitiva. La presencia del prefabricador, que aquí asume sobre todo un papel de diseñador, permite que sus aportaciones resulten decisivas con relación a la ubicación y características de los elementos de anclaje, el dimensionamiento de los insertos, de los propios elementos prefabricados, de los arriostramientos y otros medios auxiliares y el establecimiento de las acciones que los elementos prefabricados introducirán en la estructura.
5. Proyecto de construcción modular: El criterio fundamental de diseño es que de la fábrica debe salir un sistema lo más acabado posible, buscando siempre grandes dimensiones, con las mínimas juntas y que facilite la máxima rapidez de montaje y una solidez constructiva del edificio resultante. Las empresas que se dedican a la fabricación y comercialización de módulos prefabricados de hormigón, lo suelen hacer bajo patente ya que conllevan un importante componente tecnológico previo, resuelto fundamentalmente a través de proyectos de I+D+i, que les ayuda a obtener una solución eficaz, competitiva y comercializable. En este tema presentamos varios sistemas que representan fielmente las tipologías más comunes de la construcción modular en hormigón.
6. Proyecto de muros de fábrica: A la hora de diseñar una edificación con obra de fábrica de bloque de hormigón, conviene que se decida previamente si se desea una organización constructiva con muros homogéneos, que cumplan por sí mismos con las exigencias (higrotérmicas, fuego, acústica, etc.) de la fachada, o con muros heterogéneos que logren el mismo objetivo pero con varias capas de materiales con dos o más hojas (cámara de aire, aislamiento intermedio, etc.). Además de las consideraciones anteriores, y en función del tipo de edificio (vivienda, industrial, etc.) de que se trate, habrá que decidir el tipo estructural más idóneo entre el de estructuras porticadas con fábricas de cerramiento y/o particiones, el de muros de carga y arriostramiento, o bien el de una estructura de fábrica confinada dentro de una estructura porticada.
7. Proyecto de estructura de puentes: Una de las primeras decisiones que deben acometerse en el proyecto de un puente es qué material o materiales conformarán la estructura. Para ello es fundamental que el proyectista conozca las capacidades y limitaciones de cada uno, y adaptarse a los condicionantes que se presenten. La decisión debe basarse en comparaciones que tengan en cuenta los condicionantes siguientes: funcionales, geotécnicos, de ejecución, económicas, Medioambientales o estéticas. El prefabricador puede jugar un papel más o menos relevante en función del grado de industrialización que se acabe empleando en el puente, pudiendo encontrarse frente a dos situaciones principalmente: 1) Si es una etapa todavía temprana del proyecto, el cliente o autor del proyecto apenas imponga condicionantes de diseño, pudiendo apoyarse en el asesoramiento técnico del prefabricador para la toma de decisiones; o 2) Que el proyecto estructural esté prácticamente definido, por lo que el papel del prefabricador se reduce a ofrecer la solución más optimizada al proyecto dentro de su "catálogo técnico" de elementos.
8. Proyecto de contención de empujes: A diferencia de otros sistemas constructivos, el diseño estructural queda determinado por las condiciones del terreno a contener, información que debe proporcionársele a la empresa de prefabricados para que plantee una solución idónea a cada caso. El proyecto de un muro de contención presenta tres etapas claramente diferenciadas: 1) Cálculo de los empujes; 2) Predimensionamiento; y 3) Dimensionamiento final.
9. Proyecto de canalizaciones: En el diseño de las conducciones hay que contemplar los siguientes requisitos: diseño mecánico; diseño hidráulico; durabilidad; y otros requisitos como el coste o el trazado. Los elementos prefabricados de hormigón tienen un alto grado de uso en las redes de saneamiento y drenaje.
10. Proyecto de forjados: Los forjados tienen una gran importancia en las estructuras de edificación, al recibir en primera instancia las acciones gravitatorias y sus impactos. Dentro de los forjados, los unidireccionales tienen un carácter singular. Su estudio presenta grandes dificultades nacidas principalmente de la combinación de elementos prefabricados, ya sean de hormigón armado o pretensado, con materiales colocados en obra, dando lugar a secciones compuestas en que se producen esfuerzos rasantes, retracciones diferenciales y resistencias conjuntas complejas. Por todas estas razones, hemos decidido desarrollar un módulo específico de proyectos, separado del módulo de estructuras de edificación. Para proyectar un forjado de un edificio, lo primero es conocer bien sus funciones.
Programa 1. Principios generales del proyecto Diseño (que no cálculo)
Decisiones de proyecto
Consideraciones generales de diseño
Reglamentación vigente
2. Proyecto de estructura de edificación Requisitos de las estructuras
Tipologías de elementos
Requisitos reglamentarios
Consideraciones específicas de diseño estructural con prefabricados de hormigón
Seguridad y funcionalidad estructural
Durabilidad
Resistencia de la estructura frente al fuego
Tolerancias dimensionales
3. Proyecto de pavimentos Procedimiento de proyecto
Elección del prefabricado de hormigón como material de pavimentación
Configuración del firme de adoquines
Configuración del firme de baldosas
Otras consideraciones de diseño
4. Proyecto de fachadas Requisitos de las fachadas
Fachadas de hormigón arquitectónico
Fachadas de paneles de GRC
Fachadas ventiladas de hormigón polímero
5. Proyecto de construcción modular Consideraciones generales de diseño
Un ejemplo de sistema 3D: Compact Habit
Otro ejemplo de sistema 3D: MDR
Otros sistemas 3D
Sistemas mixtos
6. Proyecto de muros de fábrica Diseño de fábricas
Funcionalidad y durabilidad
Cálculo resistente
Estética
7. Proyecto de estructura de puentes Consideraciones en la fase preliminar
Considetaciones de configuración estructural
Cálculo estructural
Otras consideraciones de diseño
Proyectos destacados
8. Proyecto de contención de empujes Requisitos generales de proyecto
Consideraciones particulares de proyecto
Otros aspectos a considerar
9. Proyecto de canalizaciones Introducción
Diseño mecánico
Diseño hidráulico
Durabilidad
Otros requisitos de proyecto
10. Proyecto de forjados Funciones del forjado
Diseño del forjado
Software de cálculo de forjados de placas alveolares
Técnica del pretensado
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