UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA VICERRECTORADO ACADÉMICO

DECANATO DE POSTGRADO E INVESTIGACIÓN

ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS TIPO TÚNEL Y EL OMNIBLOCK

Trabajo Especial de Grado presentado por:

Ing. Rina Faria Moran

Especialización en Construcción de Obras Civiles

(Mención Edificaciones)

Maracaibo Julio de 2009

DERECHOS RESERVADOS

II

ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS TIPO TÚNEL Y EL OMNIBLOCK

Trabajo de Grado para optar al título de Especialista en Construcción civil (mención Edificaciones) Presentado por:

________________________________

Ing. Rina Faria Moran C.I. 17.738.274

II

DERECHOS RESERVADOS

V

ÍNDICE GENERAL

Pág.

TITULO----------------------------------------------------------------------------------------- DEDICATORIA------------------------------------------------------------------------------

II III

AGRADECIMIENTOS---------------------------------------------------------------------- IV ÍNDICE GENERAL-------------------------------------------------------------------------- V ÍNDICE DE CUADROS-------------------------------------------------------------------- VII ÍNDICE DE FIGURAS---------------------------------------------------------------------- VIII ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS-------------------------------------------------------------- IX ÍNDICE DE ANEXOS---------------------------------------------------------------------- X RESUMEN------------------------------------------------------------------------------------ XI CAPÍTULO I: FUNDAMENTACIÓN Planteamiento y Formulación del Problema------------------------------------------ 1 Objetivos de la Investigación------------------------------------------------------------- 4 Objetivo General------------------------------------------------------------------------- 4 Objetivos Específicos------------------------------------------------------------------ 4 Justificación de la Investigación-------------------------------------------------------- 5 Delimitación de la Investigación--------------------------------------------------------- 6 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO Antecedentes de la Investigación------------------------------------------------------ 8 Bases teóricas de la investigación------------------------------------------------------ 12 Sistemas constructivos----------------------------------------------------------------- 13 Clasificación de sistemas constructivos--------------------------------------- 14 Sistema constructivo tradicional-------------------------------------------------- 14 Sistemas industrializados--------------------------------------------------------- 15 Sistema Omniblock®--------------------------------------------------------------- 16 Descripción del sistema Ommniblock------------------------------------------ 17 Ventajas del sistema Ommniblock---------------------------------------------- 18 Comportamiento del sistema Ommniblock----------------------------------- 19 Especificaciones técnicas del sistema Ommniblock---------------------- 21 Recomendaciones para uso del sistema Ommniblock-------------------- 23 Sistema tipo túnel ----------------------------------------------------------------- 26 Especificaciones técnicas del sistema tipo túnel---------------------------- 27 Estimación de costos--------------------------------------------------------------- 31 Materiales----------------------------------------------------------------------------- 32 Equipos------------------------------------------------------------------------------- 32 Mano de obra------------------------------------------------------------------------ 33 Especificaciones técnicas-------------------------------------------------------- 33 Mapa de Variables------------------------------------------------------------------------- 34

V

DERECHOS RESERVADOS

VI

CAPÍTULO III – MARCO METODOLÓGICO Tipo y nivel de Investigación------------------------------------------------------------- 35 Diseño de la investigación----------------------------------------------------------------- 36 Sujetos de la Investigación---------------------------------------------------------------- 38 Población--------------------------------------------------------------------------------- 38 Muestra----------------------------------------------------------------------------------- 39 Operacionalización de la variable------------------------------------------------------- 40 Técnicas de recolección de datos------------------------------------------------------ 40 Procedimiento ------------------------------------------------------------------------------ 42 CAPITULO IV - RESULTADOS Análisis y discusión de los resultados-------------------------------------------------- 52 Conclusiones--------------------------------------------------------------------------------- 61 Recomendaciones--------------------------------------------------------------------------- 63 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS -------------------------------------------------- 64 ANEXOS--------------------------------------------------------------------------------------- 66

VI

DERECHOS RESERVADOS

VII

ÍNDICE DE CUADROS

Pág.

Cuadro No. 1 Mapa de Variables---------------------------------------------------- 34

Cuadro No. 2 Deflexiones Máximas Permisibles---------------------------------- 48

Cuadro No. 3 Derivas Máximas Permisibles--------------------------------------- 50

VII

DERECHOS RESERVADOS

VIII

ÍNDICE DE FIGURAS

Pág.

Figura No. 1 Sistema Omniblock--------------------------------------------------- 21

Figura No. 2 Características del bloque Omniblock-------------------------- 22

Figura No. 3 Recomendaciones al uso del Sistema Omniblock------------- 24

Figura No. 4 Recomendaciones al uso del Sistema Omniblock------------- 25

VIII

DERECHOS RESERVADOS

IX

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS

Pág.

Foto No. 1 Comprobación experimental del sistema Omniblock------ 23

Foto No. 2 Encofrado de muros utilizado el sistema tipo túnel--------- 28

Foto No. 3 Muros sistema tipo túnel en Viviendas------------------------ 29

Foto No. 4 Encofrado de entrepiso utilizado el sistema tipo túnel----- 30

Foto No. 5 Encofrado de muros utilizado el sistema tipo túnel--------- 31

IX

DERECHOS RESERVADOS

X

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo No. 1 ESTRUCTURA TIPO

Anexo No. 2 SALIDA DEL STAAD.PRO SISTEMA OMNIBLOCK

Anexo No. 3 CÁLCULOS SISTEMA OMNIBLOCK

Anexo No. 4 SALIDA STAA.PRO SISTEMA TIPO TÚNEL

Anexo No. 5 CÁLCULOS SISTEMA TIPO TÚNEL

Anexo No. 6 ANÁLISIS COMPARATIVO DE COSTOS -

PRESUPUESTO

Anexo No. 7 ANÁLISIS COMPARATIVO DE COSTOS – ANÁLISIS

DE PRECIOS UNITARIOS

X

DERECHOS RESERVADOS

XI

UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA VICERRECTORADO ACADÉMICO

DECANATO DE POSTGRADO E INVESTIGACIÓN ESPECIALIZACIÓN EN CONSTRUCCIÓN DE OBRAS CIVILES

RESUMEN

ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS TIPO

TÚNEL Y EL OMNIBLOCK

Autor: Ing. Rina Faria Moran Tutor: Ing. Jesús Medina

Fecha: Julio 2009

El objetivo de la presente investigación del tipo descriptiva transeccional no experimental, fue realizar un análisis comparativo entre los sistemas tipo túnel y el omniblock, soportados por los lineamientos planteados por Forsa (2008) y Marrero (2002) respectivamente. Para ello fue necesario revisar las especificaciones de los sistemas, con el fin de desarrollar dos simulaciones bajo una misma geometría para determinar el costo-beneficio del uso de los dos sistemas en particular, siguiendo lo indicado en la Norma ACI 530-05 (Omniblock) para mampostería reforzada y lo indicado en COVENIN 1753-2006 para estructuras de concreto armado. La población estuvo integrada por aquellas edificaciones que pudieran soportar los sistemas en cuestión, determinando a la planta descrita anteriormente como la muestra de análisis. Estas estructuras analizadas consisten en el uso de una edificación tipo de 2 niveles, bajo una simulación estructural en el Staad.Pro de cada sistema. En cuanto a los resultados obtenidos se determinó que el sistema tipo túnel para las condiciones planteadas es más económico que el Omniblock, debido a su progresividad constructiva que permite mejorar los rendimientos y por ende ofrece una mayor productividad dado el manejo en construcción en masa que se le puede dar a este sistema y estructuralmente resulto ser más estable, por lo que se recomienda su uso. Dado a este aspecto la investigación será una guía para otras investigaciones que deseen analizar y comparar las tecnologías constructivas planteadas con otras que pueden brindar sus beneficios respectivos.

Descriptores: sistemas constructivos, sistema omniblock, sistema tipo túnel. rina_any@hotmail.com

XI

DERECHOS RESERVADOS

C A P Í T U L O I

F U N D A M E N T A C I Ó N

Planteamiento y Formulación del Problema

Para, Merrit, (1996), el avance tecnológico actual ha provocado un

crecimiento sostenible en el desarrollo de nuevas técnicas y sistemas en la

construcción de edificaciones de diversa envergadura y características; estructuras

definidas bajo esquemas determinados no sólo por la estética y la estabilidad de la

misma, sino por un factor como lo es el económico.

Dentro de este marco de referencias, es importante destacar como hoy en

día se han impuesto a nivel mundial nuevos sistemas constructivos, como vías

para ofrecerle al constructor la posibilidad de tener un abanico de opciones para

darle vida a cualquier edificación, brindando la posibilidad de proyectarlas,

sustentadas sobre la base de los factores económicos y de costos asociados; así,

como la seguridad estructural y la adaptación de dichos sistemas a las condiciones

requeridas por el ambiente que lo rodea. Entiéndase por sistema o método

constructivo al conjunto de tecnologías utilizadas para llevar a cabo una edificación

en particular

No obstante, muchos de estos sistemas poseen características particulares

las cuales diferencian uno del otro; siendo en algunos casos la integridad

estructural una de estas, dado que muchos de los modelos constructivos son más

1

DERECHOS RESERVADOS

2

convenientes en caso de condiciones diferentes, como son la aparición de cargas

entre las cuales se pueden señalar las afectadas por acciones accidentales (sismo

o viento), o simplemente por factores relacionados con el clima, ubicación,

humedad y temperatura ambiental.

Ahora bien, otras características que diferencian los sistemas constructivos

son la refracción térmica y la sónica o acústica, dado que en caso de estar

expuestos a temperaturas apremiantes y a zonas muy ruidosas, es necesario

cumplir con la disipación de estos efectos mencionados. Estos son aspectos de

vital importancia a la hora de escoger un sistema constructivo en específico. Sin

embargo, cada día se exigen no sólo sistemas estables, confiables y seguros, sino

que además sean económicos, teniendo en cuenta la importancia de los costos

asociados a la construcción de cada sistema en especifico, siendo estos

determinantes en la solución de un sistema determinado, basado en el aspecto de

la optimización de costos como parámetro fundamental a la hora de proyectar.

Dentro de este contexto, es necesario indagar en cuál sistema y situación

específica, cada uno de ellos debe ser utilizado, considerando evidentemente y

como recién se menciona, el factor económico como elemento indispensable en la

elección definitiva de un sistema tipo, especialmente aquellos que han demostrado

sus notables beneficios. En tal sentido, se plantean dos de estos sistemas

constructivos, como componentes esenciales en la construcción de edificaciones

en Venezuela, y sus beneficios deberían ser analizados de manera conveniente,

dada la idea de plantear usar los mismos en sustitución de sistemas tradicionales

DERECHOS RESERVADOS

3

como lo son en Venezuela, el sistema aporticado de vigas y columnas de concreto

armado y losa nervada o maciza para los entrepisos, la cubierta o el techo.

De mismo modo, Sánchez (2008). Es por esto, que se destaca inicialmente

el sistema de construcción tipo túnel, el cual es un sistema desarrollado en los

Estados Unidos de amplio uso en el contexto internacional. Para su construcción

se desarrollan muros de concreto ‘in situ’ y esta convenientemente armado con

acero de refuerzo, empleando formaletas, los cuales permiten obtener un buen

acabado y con un valioso rendimiento de construcción

Asimismo, Marrero (2002). Otro sistema que debe ser analizado, es el

conocido como Omniblock®, tecnología integrada por un sistema abierto formado

por dos bloques de concreto, el cual por transformación y sin producir desperdicios

por corte, generan diversos tamaños y piezas para todas las situaciones

constructivas de la edificación (paredes, losas de entrepiso, techos, vigas, bloques

de ventilación). Estos sistemas destacados anteriormente, poseen sus

características particulares, ventajas y beneficios respectivos y condiciones

específicas donde su utilización es más consecuente, destacando que se

desconoce entre estos sistemas, cuál brinda mayores ventajas ante su uso y su

disposición en proyectos sin importar su envergadura y costo de fabricación. Sus

diferencias y particularidades los hacen inconmensurables bajo un simple análisis

y una mera comparación.

Es por esto, que si no se realiza un análisis comparativo entre estos

sistemas destacados anteriormente, no se podrá establecer bajo cuál escenario

DERECHOS RESERVADOS

4

seria beneficioso usar uno u otro, e incluso si sus bondades son mayores

al sistema tradicional como para presentar su ofrecimiento ante un abanico de

opciones en las cuales pudiera estar el constructor venezolano, ante la búsqueda

de la economía sin sufrir pérdida en la calidad y la estabilidad de las estructuras.

Una vez presentada sobremanera la problemática de la investigación,

basada en la necesidad de indagar en nuevos sistemas constructivos o

tecnologías alternativas para ser utilizadas en el desarrollo de nuevas estructuras,

se plantea la siguiente interrogante, la cual debe dársele respuesta efectiva,

concreta y oportuna: Entre los sistemas constructivos tipo túnel y el sistema

Omniblock®, ¿Cuál de los métodos constructivos es más beneficioso desde el

punto de vista económico y estructural?

Objetivos de la Investigación

Objetivo General

Analizar comparativamente los sistemas constructivos tipo túnel y el sistema

Omniblock®.

Objetivos Específicos

Identificar las especificaciones técnicas del sistema constructivo

Omniblock® y tipo Túnel mediante la revisión de la información disponible de la

tecnología en cuestión.

Diseñar una edificación de 2 niveles utilizando el sistema constructivo tipo

Omniblock® y tipo Túnel.

DERECHOS RESERVADOS

5

Determinar los costos de construcción de la edificación de 2 niveles

diseñada utilizando el sistema constructivo tipo Omniblock® y tipo Túnel.

Analizar comparativamente la edificación de 2 niveles diseñada

utilizando el sistema constructivo tipo túnel y el sistema de construcción tipo

Omniblock®.

Justificación de la Investigación

Ante la búsqueda de nuevos sistemas constructivos que permitan brindar al

constructor, nuevas técnicas y elementos para darle vida a proyectos más

económicos y estables, se creó la inquietud de desarrollar la presente

investigación enmarcada en exponer el análisis sobre el uso de dos del cúmulo de

sistemas constructivos utilizados actualmente, los cuales pueden ofrecer en virtud

del planteamiento realizado, una nueva visión completa rompiendo paradigmas del

sistema tradicional venezolano basado en estructuras simplemente aporticadas

formadas por losas macizas o nervadas, vigas, columnas, fundaciones de distintos

tipos y cerramientos con bloques de arcilla y/o concreto o frisos base de cemento,

arena y cal.

Estos sistemas propuestos son el conocido como el sistema tipo túnel y el

sistema de mampostería armada llamado y reconocido como el sistema

Omniblock®, los cuales ofrecen sus bondades y enriquecen ante una gran gama

de opciones constructivas, la posibilidad de ser utilizadas como sistemas

alternativos al sistema tradicional. Es por esto que el beneficio práctico y

económico de esta investigación, fue la proposición de estos sistemas como

DERECHOS RESERVADOS

6

posibles soluciones y una bandeja de opciones ante la gran amplitud de sistemas

ya existentes; basado indudablemente en las virtudes y el fundamento de la

optimización de recursos y la presentación de nuevos esquemas constructivos.

En otros planteamientos importantes, es necesario destacar que ésta

investigación permitió desde un marco social integral, presentar una posible

alternativa ante el desarrollo de viviendas de bajo costo de interés social,

precisándose en el problema de vivienda existente no sólo en Venezuela, sino en

Latinoamérica. La evaluación de los costos de estos productos al momento de

construir, ofrece nuevos patrones de actuación en el constructor de viviendas, y

más aún si se determinan costos competitivos ante los otros sistemas.

Desde la óptica metodológica, esta investigación presenta un aporte

importante a aquellos investigadores y tesistas que deseen indagar en virtud del

desarrollo de sus propias investigaciones, como guía no sólo en temas similares

sino en cualquier tema relacionado con la construcción y desarrollo de obras de

ingeniería civil.

Delimitación de la Investigación

Delimitación Temporal: Esta investigación se realizó en el período comprendido

entre Enero del 2009 a Julio del 2009, de la misma forma Delimitación Espacial,

La presente investigación se realizó en la ciudad de Maracaibo, Estado Zulia,

Delimitación Temática: La presente tesis estuvo enmarcada dentro del área de

construcción de obras civiles y edificaciones, específicamente en el área de

análisis y desarrollo de sistemas constructivos y tecnología de la construcción.

DERECHOS RESERVADOS

7

Esta línea de investigación está sustentada en base a los planteamientos

normativos de los códigos COVENIN-MINDUR 1753 (Concreto Armado), ACI 318-

05 (Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary) y ACI

315-99 (Details and Detailing of Concrete Reinforcement); así como en las

especificaciones técnicas del sistema Omniblock® (Marrero, 2002) y el sistema

tipo túnel (Forsa, 2008).

DERECHOS RESERVADOS

8

C A P Í T U L O I I

M A R C O T E Ó R I C O

Con este capítulo se busca ampliar la descripción del problema, así como

también integrar la teoría con la investigación y sus relaciones mutuas, en este

caso se pretende afianzar los conocimientos existentes en el área que se va a

investigar, es decir, expresar proposiciones teóricas generales sobre la variable en

estudio.

Antecedentes de la Investigación

Arteaga (2009), desarrolló una investigación titulada: “Evaluación de costos

de los sistemas de construcción Emedos y sistema túnel para una vivienda

unifamiliar”, el cual tuvo como finalidad realizar un detallado análisis comparativo

entre dos sistemas innovadores en relación con la construcción de viviendas como

son el sistema Emedos y el sistema Túnel destacando las características técnicas

de cada sistema, y haciendo especial énfasis en las propiedades aislantes y

estructurales de los referidos sistemas.

Esta investigación de carácter descriptiva y diseño no experimental,

presenta información técnica de los sistemas, se procedió a realizar una profunda

evaluación económica aplicada a un modelo de vivienda unifamiliar de interés

social, la cual definió sobre medida la población o unidad de análisis en presente

estudio. A través de esta se realizó el respectivo análisis de precios unitarios y se

8

DERECHOS RESERVADOS

9

elaboró un presupuesto para cada uno de los sistemas. En tal sentido, se destaca

que esta investigación se empleó como guía referencial y fundamental al momento

de interactuar con el sistema constructivo tipo túnel y sus bondades. Igualmente, el

análisis de costo realizado permitió obtener la cuantificación y posicionamiento

económico del sistema constructivo ante un factor tan trascendental como lo es el

costo de los productos para la construcción.

Adicional a esto, por ser un estudio de carácter descriptivo, el desarrollo del

mismo sirvió de fundamento y guía esencial, dado a la manera como se

analiza las bondades y desventajas del uso de dos sistemas constructivos

diferentes, destacando los parámetros de comparación y los indicadores de

análisis.

Igualmente Chávez y Gómez (2009), desarrollaron una tesis titulada

“Análisis de costos entre el sistema constructivo túnel y el sistema tradicional para

la construcción de una vivienda unifamiliar”. Estos autores destacan que la

situación económica actual del país se evidencia en el fenómeno del desempleo y

la inflación, por lo cual estos decidieron centrar su investigación en establecer un

método constructivo idóneo, buscando cubrir las especificaciones estructurales

exigidas y la economía necesaria como aporte relevante para la sociedad

venezolana.

Esta investigación es tipificada como un estudio de carácter descriptivo, con

un diseño no experimental, de campo, definido por una población integrada por las

viviendas unifamiliares que utilizan el sistema constructivo tradicional o el sistema

DERECHOS RESERVADOS

10

tipo túnel, en base a una muestra definida por una vivienda unifamiliar proyectada

para realizar el respectivo análisis.

No obstante, estos investigadores procedieron a elaborar un análisis

comparativo de costos, basados en dos sistemas de construcción de concreto

armado, centrando el análisis en los costos de los materiales, equipos, mano de

obra. Otras características utilizadas para comparar fueron el tiempo de ejecución,

la trabajabilidad y la viabilidad económica de dichos sistemas.

Ambos sistemas, tanto el tipo túnel como el tradicional tomaron como

referencia el mismo diseño de vivienda, llegando a una concluyente importante;

resultando más factible y económico desarrollar la vivienda a través del Sistema

Constructivo Túnel. Dado a esta condición se justifica analizar este sistema como

vía para obtener estructuras seguras y económicas, fundamentando que la

presente investigación fue una guía notable para el desarrollo de la exploración

realizada y determinando la importancia del uso de este sistema constructivo como

una tecnología oportuna y apropiada para la construcción de viviendas de bajo

costo.

En otro orden de ideas, Sánchez (2008), presentó en el Diplomado de

Vivienda y Vialidad de la Universidad del Zulia, un trabajo o documento

referenciado en los sistemas prefabricados modulares de concreto armado,

específicamente el sistema túnel como integrante de estos sistemas, el cual ha

sido utilizado por la Corporación Habitacional Soler en sus construcciones. En este

documento se detalla una reseña histórica, beneficios, variantes del sistema, sus

especificaciones técnicas y sus beneficios de utilización. En tal sentido y aunque

DERECHOS RESERVADOS

11

este no sea una investigación de grado o un texto formalmente definido, en este

trabajo se presenta información importante para el desarrollo de la presente

investigación en referencia al sistema tipo túnel, y sus beneficios dados

directamente por un usuario a gran escala del sistema como lo es este consorcio.

Muchas de las fotografías y figuras mostradas del uso del sistema constructivo tipo

túnel son extraídas de este documento.

En cuanto al sistema Omniblock®, Marrero (2002), desarrollo un trabajo

especial titulado como “Tecnología Omniblock®. Mampostería estructural de

bloques de concreto para la construcción progresiva”, donde se presenta las

bondades del uso y los beneficios del sistema ante otros sistemas. Esta

investigación es de carácter descriptiva, basada en un proyecto factible

establecido bajo una propuesta del sistema mediante el análisis técnico mediante

ensayos particulares para determinar las bondades y desventajas del uso del

mismo. Este estudio es de carácter experimental, transversal, de diseño de

campo.

Es por ello, que se puede indicar que el aporte cardinal de esta

investigación conforma un antecedente fundamental sobre dicho sistema y su

indagación tanto estructural como económica en la presente investigación. Su

compendio teórico fundamenta el uso de este sistema debido a lo escaso de la

información y lo abundante del autor Marrero (2002), en cuanto a la información

que se presenta referente al sistema Omniblock® y los beneficios en el uso de

esta tecnología constructiva.

DERECHOS RESERVADOS

12

Bases Teóricas de la Investigación

Las bases teóricas en la investigación estarán relacionadas con todos aquellos

planteamientos relacionados con los sistemas constructivos en estudio, así como

todos aquellos fundamentos, criterios, definiciones y conceptualizaciones

necesarias para el desarrollo de la presente investigación, bajo los objetivos

planteados.

Técnicas de construcción

La construcción es una actividad básica fundamental de toda sociedad,

necesaria para llevar la arquitectura a obras creadas. Permite desarrollar la

expresión material de una idea, mediante la creación de espacios habitables

producto de la arquitectura como ciencia. Este aspecto, determina que por tratarse

de una expresión, este desarrollo se nutre de ideas, tecnologías, de procesos y

sistemas que integran un compendio muy completo de patrones, procedimientos y

esquemas.

En el contexto se define como Tecnología de la Construcción al conjunto de

máquinas y herramientas, insumos materiales y productos, procesos y

conocimientos, de que dispone la sociedad en un momento determinado. En el

sector vivienda latinoamericano se utiliza y acepta la expresión tecnología

apropiada, término polémico en su calificativo, relacionado con identidad cultural y

medio ambiente; para el ITACAB (Instituto de Transferencias de Tecnologías

Apropiadas del Convenio Andrés Bello), la finalidad de aplicar tecnologías

apropiadas es la de mejorar la calidad de vida de los usuarios buscando el

DERECHOS RESERVADOS

13

desarrollo autogenerado y sostenido, fundamentando su aplicación en la

adecuación actual de técnicas artesanales de construcción.

Sistemas Constructivos

El Diccionario de Arquitectura y Construcción del Banco de Términos

de Edificación (BANTE) de Valladolid, define un sistema constructivo del

siguiente modo: “es cada uno de los conjuntos funcionales de materiales y

elementos constructivos en que puede subdividirse la totalidad de un edificio”. En

principio, ésta parece ser una definición más colindante a lo que se aspira

identificar.

Cuando se habla de "sistema constructivo" se hace referencia a algo

relativo a la construcción pero con cierta autonomía dentro de las características

del edificio. Por ejemplo, si se habla de sistemas constructivos estructurales en la

arquitectura actual pueden considerarse sistemas de estructura de acero o de

concreto, o incluso mixtas, con unos elementos portantes de un material y los

entrepisos o forjados de otro. Sin embargo, para poder llamarlos sistemas deben

de comprender en sí una solución completa, en este caso, a las necesidades

estructurales del edificio. Lo mismo podría decirse de otros sistemas tales como

los cerramientos, particiones o instalaciones. Cada uno de ellos puede ser

independiente en sí pero deben estar integrados en una arquitectura final única.

En tal sentido, Soto y Araujo (1999), mencionan que los sistemas

constructivos son los diferentes métodos o procedimientos por medio de los cuales

se lleva a cabo la fabricación o construcción de una edificación u otro tipo de

DERECHOS RESERVADOS

14

estructura. Si en la actualidad es posible diferenciar diversos sistemas dentro de

un solo edificio, tales como el sistema estructural, el de cerramientos, el de

particiones, el de instalaciones, entre otros. En las arquitecturas específicas se

encuentra que los sistemas constructivos son poli-funcionales, es decir, la misma

solución constructiva material sirve tanto como sistema de sustentación como de

cerramiento o particiones.

Clasificación de sistemas constructivos

A continuación se presenta la clasificación básica de los sistemas

constructivos siendo estos los Sistemas Tradicionales y Sistemas Industrializados,

analizados a continuación:

Sistema constructivo tradicional

Determinar el nacimiento de la tecnología tradicional en Venezuela ha sido

difícil. La primera es la tecnología en tierra, vigente hasta el gobierno del general

Gómez (1908-1935) y, la otra, la tecnología del bloque de arcilla o cemento y

estructura en concreto, la cual ha perdurado hasta la actualidad. Esta última ha

dominado, por causas diversas, la manera de construir de la gente, durante casi

un siglo, lo cual ha dificultado la incorporación de otras alternativas, problema

determinante para el desarrollo del presente trabajo.

Por tal motivo es justo y necesario de definir al sistema constructivo

tradicional, como “El conjunto de procesos de diseño, organización y ejecución de

edificaciones, que en un país o región determinada se reconocen como la

DERECHOS RESERVADOS

15

práctica usual de construcción, durante un período de tiempo considerable”

(INAVI, 1982).

En tal sentido, de esta manera se percibe claramente que lo tradicional para

países como Estados Unidos o Japón no lo es para Venezuela; lo tradicional para

los años cuarenta del siglo XX, no lo es para nuestros días, ni tampoco

necesariamente lo será para un futuro próximo. Todo depende del contexto

económico, industrial y social redundante en el país.

Sistemas Industrializados

Son aquellos en los que se aplican determinados principios de técnicas

industriales, referidos a repetición de elementos, coordinación de dimensiones y

especialización de mano de obra. Se citan como parámetros de la

industrialización, la rapidez de ejecución, la economía de materiales disponibles,

reducción de personal y el aspecto cualitativo del producto.

Mediante la industrialización se pretende conseguir resultados positivos

del proceso constructivo y sus características, a través de una recopilación

de información, su organización y análisis, comparación de soluciones y selección

de la mejor. Dentro de los denominados sistemas industrializados son

determinables varios tipos según diversos factores como comportamiento

estructural, función, tecnología y producción, manejo de elementos y componentes

constructivos.

A continuación se muestra y detallan dos de los sistemas constructivos

industriales que considera el autor de la presente investigación que pueden ofrecer

DERECHOS RESERVADOS

16

grandes ventajas tanto económicas como estructurales, los cuales serán

analizados y comparados en el presente estudio bajo los aspectos mencionados

anteriormente. Estas tecnologías constructivas están integradas por el sistema

Omniblock® y el sistema tipo Túnel.

Sistema Omniblock®

Marrero (2002).El incremento de la aplicación de la Mampostería Estructural

de Bloques de Concreto en Muros en viviendas de bajo costo, depende en gran

medida, del manejo adecuado de la técnica por parte de los actores involucrados

en las fases de su ciclo de vida y de su coherencia con las condiciones culturales y

geoclimáticas de cada región, en el marco de principios de sustentabilidad

En la práctica proyectual y constructiva, se requiere que la decisión sobre la

aplicación de la Mampostería estructural, incluya las posibilidades y limitaciones

de la tecnología y su capacidad para la generación de determinadas tipologías,

configuraciones y calidades espaciales; así como las opciones de producción de

componentes, sus normas y patología, como parte de las decisiones del proyecto

(Marrero, 2002).

De igual forma, los productores deben ofrecer estrategias de investigación

y asesoría para optimizar la utilización de sus productos, y por su parte, los

usuarios y organismos reguladores deben exigir el cumplimiento de controles de

calidad y proyectos que prevean las modificaciones en el tiempo, sin comprometer

la integridad de la Mampostería estructural.

DERECHOS RESERVADOS

17

Marrero (2002).En el caso de la mampostería estructural de bloques de

concreto en Venezuela, se observa una situación paradójica, ya que aún cuando

la capacidad instalada, materiales y mano de obra capacitada para la producción y

construcción de bloques de concreto existe en casi todo el territorio nacional,

prácticamente su uso adecuado como cerramiento portante es poco usual, entre

otras razones, por la inexistencia de normas, control de calidad y tradición

constructiva

No obstante es necesario destacar que el bloque de concreto en Venezuela

aunque es utilizado con mucha frecuencia, su uso está planteado básicamente

para el desarrollo de cerramientos y como una simple pared, aunque de vez en

cuando en construcción informarles es regular ver utilizar el bloque como

encofrado, como si se tratase de mampostería confinada, aunque a ciencia cierta

no lo sea.

Bajo estas premisas y dado la potencialidad de la mampostería estructural

para la reducción de costos de construcción, sus capacidades y ante la necesidad

de la verificación de nuevo sistemas constructivos o tecnologías constructivas, se

formuló en la presente investigación como parte de los objetivos fundamentales

que metológicamente la integran, el análisis de un sistema bajo este esquema

estructural.

Descripción del sistema Omniblock

La tecnología Omniblock® consiste en un sistema abierto formado por dos

bloques de concreto, que por transformación y sin producir desperdicios por corte,

DERECHOS RESERVADOS

18

generan diversos tamaños y piezas para todas las situaciones constructivas de la

edificación (paredes, losas de entrepiso, techos, vigas, bloques de ventilación).

Según el diseño de mezcla los bloques podrán ser utilizados como paredes

portantes o como cerramiento.

Ventajas del sistema Omniblock

Marrero (2002): Entre las ventajas del uso del sistema Omniblock® ante

otros sistemas constructivos se tienen

1) Pertinencia del producto con las condiciones socio económicas del entorno,

al ofrecer un sistema constructivo abierto, constituído por los bloques

propuestos, compatible con los sistemas existentes, concebidos bajo criterios

que permiten el crecimiento progresivo de las edificaciones, en

contraposición a los elementos constructivos existentes en el mercado los

cuales fueron diseñados para realizar construcciones terminadas de una sola

vez.

2) El producto pertenece a la familia de la mampostería, tecnología que está

culturalmente arraigada en la práctica constructiva nacional e internacional.

En cuanto a la INNOVACION, su geometría, permite la reducción de

desperdicios de un 10% a un 5%, la disminución del número de ejecuciones

requeridas por cada metro cuadrado de construcción en un 25%. Los

estudios experimentales realizados indican la posibilidad de reducción de un

85% del peso de acero requerido para la construcción de los refuerzos

DERECHOS RESERVADOS

19

verticales de las paredes (machones), para viviendas de un piso, con la

consiguiente disminución de costos.

3) Para la producción se utiliza la capacidad instalada, materiales y mano de

obra existente en el país. No requiere de inversión en nuevas plantas, sino la

adaptación de moldes o encofrados que son específicos para cada modelo

de maquinaria.

4) Es importante señalar que a pesar del discernimiento de la propuesta

Omniblock®, donde se destaca en esencia la de una técnica tradicional,

requiere antes de su aplicación, de la necesaria verificación para constatar su

desempeño con las particularidades implícitas en su geometría, dado

singularmente a sus proporciones e incorporación de ranuras de precorte,

pudiesen producir un comportamiento desfavorable con relación a los

bloques del mercado.

Comportamiento del sistema Omniblock

Para evaluar el comportamiento de los bloques Omniblock® desde el punto

de vista sismorresistente, se fabricó una serie de muros los cuales fueron

ensayados ante carga lateral alternante hasta alcanzar su agotamiento. Se utilizó

la mampostería confinada y la armada internamente por ser los tipos de

mampostería reforzada más comúnmente utilizados para fines sismorresistentes

en Venezuela y otros países (muros A, B, C y D).

DERECHOS RESERVADOS

20

El muro tipo E fue propuesto para evaluar experimentalmente el

comportamiento estructural de la configuración en el confinamiento. Como

resultado de esta comprobación experimental, (Castilla, E. y Marinelli, A, citado por

Marrero, 2002) es importante señalar dos elementos significativos de los

resultados obtenidos referidos a la cantidad de acero utilizado y al número de

operaciones requeridas para colocar los refuerzos, obviando lo concerniente a las

vigas de fundación y corona, por ser éstas un factor común en todos los muros.

Considerando el peso del acero y el número de ejecuciones para su

colocación en los muros «A» y «B» (Ver figura No. 1), de mampostería confinada

con machones como referencia (100 %), se tiene que para los muros «C» y «D»,

se requiere un 47,32 % del acero y un 14,70 % de las ejecuciones. Para el muro

«E» de la mampostería Omniblock® confinada internamente mediante las «T» de

los extremos, se utiliza el 15,88 % del peso del acero y el 2,94 % de las

operaciones, lo que es un aporte para la reducción de costos de materiales y

mano de obra para la construcción de viviendas de interés social de un piso.

Queda pendiente verificar el comportamiento de muros en edificaciones de

dos pisos en adelante Marrero (2002). En tal sentido se plantea desde el

respectivo análisis estructural, verificar el comportamiento de estos elementos ante

dos niveles y realizar las comparaciones pertinentes como fundamento esencial a

la hora de proponer el análisis de este sistema y su comparación con otro sistema

innovador.

DERECHOS RESERVADOS

21

Figura No. 1

Sistema Omniblock

Fuente: Marrero (2002)

Especificaciones técnicas del sistema Omniblock

Aunque no es visualizable en las figuras mostradas, la variedad de

espesores de los bloques del sistema Omniblock ® van desde 10 a 20 cms de

espesor, dependiendo de las alturas y las cargas a transmitir por la estructura a

proyectar utilizando este sistema. Como regla general se debe cumplir la condición

donde t < h / 25 para poder utilizar el bloque tipo del sistema.

DERECHOS RESERVADOS

22

Figura No. 2

Características del bloque Omniblock®

Fuente: Marrero (2002)

DERECHOS RESERVADOS

23

En tal sentido, se plantea a continuación una fotografía tomada en el

momento de la comprobación experimental realizada al sistema Omniblock®

(Marrero, 2002).

Foto No. 1

Comprobación experimental del sistema Omniblock®

Fuente: Marrero (2002)

Recomendaciones para uso del sistema Omniblock®

Entre las recomendaciones que deben tomarse en cuenta para la

disposición del sistema Omniblock® desde el punto de vista estructural están las

proporciones requeridas entre la altura y largo de la edificación y la longitud total la

cual es dependiente de la altura, del ancho del muro y de la cantidad de niveles de

dicha estructura.

DERECHOS RESERVADOS

24

Figura No. 3

Recomendaciones al uso del Sistema Omniblock

Fuente: Marrero (2002)

Otro aspecto que debe ser considerado es la disposición de dinteles y las

alturas de los claros de las ventanas y puertas en dichos muros de mampostería

utilizando el sistema Omniblock®. Cuidar la correcta disposición de estos

elementos es importante, los cuales pueden ser visualizados en la siguiente figura

adjunta.

DERECHOS RESERVADOS

25

Figura No. 4

Recomendaciones al uso del Sistema Omniblock

Fuente: Marrero (2002)

Para el diseño se establecer según consideraciones de Arnal (citado por

Marrero, 2002) para los bloques que integra la Mampostería reforzada, bloques

DERECHOS RESERVADOS

26

Omniblock® estimados en una resistencia de 127 Kgf/cm2 sobre el área neta.

Esta resistencia debe ser verificada ya que estos valores en bloques de concreto

pueden bajar notablemente si no se cuidan los procedimientos adecuados de

fabricación.

Sistema Tipo Túnel

El sistema constructivo tipo túnel se origina en los años 1950 en Francia

con la patente Outinor y se ha difundido mundialmente con gran cantidad de

alternativas, siendo su característica fundamental el vaciado monolítico de losas y

muros en diseños de edificaciones modulares y repetitivas, los cuales no tienen

vigas ni columnas, con lo que se logra una gran celeridad, eficiencia y economía

en el proceso. Este sistema está sumamente difundido también en USA y América

Latina, tanto así que ACI (American Concrete Institute) lo reconoce en el reporte

ACI 347.2R-05 Guide for Shoring / Reshoring of Concrete Multistory Building.

En los sistemas tipo túnel donde sólo existen muros y losas, no se producen

los asentamientos diferenciales originados por exudación y asentamiento plástico

que si existen en los sistemas aporticados. Por un lado los espesores de las losas

son muy reducidos en comparación a los de las edificaciones convencionales,

disminuyendo sensiblemente la magnitud de los asentamientos por exudación los

cuales son directamente proporcionales al espesor del elemento, y por otro lado,

no existe la gran diferencia en masa entre el espesor de la losa y la columna o

muro, dando origen a los denominados asentamientos diferenciales.

DERECHOS RESERVADOS

27

Especificaciones técnicas del sistema tipo túnel

Entre los encofrados tipo túnel se encuentra el denominado Integrit, que

emplea elementos modulados de 1,20 m de ancho y 2,70 y 2,90 m de altura

siendo de 105 kg el peso de los primeros y de 123 kg el de los segundos. Estos

elementos se arman y desarman por medio de mecanismos sencillos y de fácil

operación y, debido al reducido peso se realiza en forma manual, sin uso de grúas,

redundante en una considerable economía en equipo y ahorro de espacio útil en la

obra.

El módulo de 1,20 metros, adoptado para los elementos componentes de los

moldes, según detalles del sistema, ofrece múltiples ventajas: buen rendimiento de

mano de obra, reducción de piezas accesorias y la disminución del costo de

fabricación de los elementos. Igualmente los encofrados de su producción pueden

emplearse alrededor de 500 veces en buenas condiciones de uso y conservación.

Contribuye a lograr ese rendimiento la circunstancia en donde es posible

retirar los tramos verticales del túnel antes que las piezas horizontales destinadas

a las losas, debido a un dispositivo especial de sujeción, el cual permite su

reutilización inmediata si se dispone de un segundo juego de encofrados

horizontales. Para la construcción de vanos y aberturas para carpintería, en las

paredes de concreto, se instalan premarcos metálicos regulables antes vaciado de

las paredes y tabiques. Las escaleras de concreto se moldean posteriormente al

vaciado de la estructura. Otros sistemas que nacen del tipo túnel son el sistema

forsa, el sistema Kwikstage, entre otros.

DERECHOS RESERVADOS

28

Foto No. 2

Encofrado de muros utilizado el sistema tipo túnel

Fuente: Sánchez (2008)

Descripción del sistema constructivo tipo túnel

Como podrá observarse en la fotografía adjunta, su uso en la construcción de

viviendas de manera progresiva puede ofrecer excelentes márgenes de

productividad si se plantea una logística adecuada de construcción. Estas

fotografías denotan que este sistema es básicamente en cuanto a los

elementos integrantes un muro de concreto armado, destacando el aspecto en

el cual la productividad está dada por la rápida instalación del encofrado

reutilizable.

DERECHOS RESERVADOS

29

Foto No. 3

Muros sistema tipo túnel en Viviendas

Fuente: Sánchez (2008)

La disposición de las instalaciones eléctricas y sanitarias no produce

problema alguno, ya que el sistema considera dentro de su proceso constructivo la

disposición de estos servicios. En la siguiente fotografía podrá observarse el pase

de tuberías en la losa de techo, la cual es vaciada en conjunto y monolíticamente

con los muros en pared, determinando la eliminación de juntas indeseadas en las

construcciones a desarrollar con este sistema o tecnología constructiva.

DERECHOS RESERVADOS

30

Foto No. 4

Encofrado de entrepiso utilizado el sistema tipo túnel

Fuente: Sánchez (2008)

Este sistema determina el desarrollo de viviendas de manera progresiva

mediante la fabricación de muros de concreto reforzado con el uso de encofrado

reutilizable y con acabados de primera.

DERECHOS RESERVADOS

31

Foto No. 5

Encofrado de muros utilizado el sistema tipo túnel

Fuente: Sánchez (2008)

Estimados de Costos

Uno de los patrones importantes de comparación ante el uso de diferentes

sistemas constructivos, lo integran los costos asociados a los mismos. En tal

sentido se plantea para la determinación de los costos unitarios referidos al

respectivo estimado:

1) Los jornales básicos, cargas sociales, seguros y jornales resultantes por

categorías.

DERECHOS RESERVADOS

32

2) Los costos horarios de los equipos a utilizar.

3) Los costos de los materiales en origen, transporte, carga, descarga y acopio y

los costos resultantes. Los análisis de costos de cada uno de los ítems

incluirán materiales, suministros, equipos y mano de obra; los valores

resultantes definirán los costos unitarios de cada ítem.

4) Para estos análisis se adoptarán los procesos constructivos y equipos

adicionales al fin propuesto y los rendimientos medios resultantes para

condiciones y exigencias similares a las que se presentarán en obra.

5) El presupuesto total deberá ser confeccionado en planillas detallándose

unidad de medida, cantidades computadas, precios unitarios y precio total.

6) Entre los diferentes parámetros, condiciones, elementos u componentes que

integran el uso formal del sistema constructivo en específico.

Materiales

Datalaing (2007).Son todos aquellos insumos que se incorporan o se

consumen durante la construcción o ejecución de una obra, los cuales “’quedan” o

se “gastan” en la misma. Estos sufren un desgaste significativo durante la etapa

constructiva

Equipos

Datalaing (2007).Son las diferentes maquinas, herramientas y/o accesorios

necesarios para poder ejecutar una actividad en especifica, en el presente caso

para la construcción de estructuras en base al sistema constructivo determinado

DERECHOS RESERVADOS

33

Mano de Obra

La mano de obra es la cantidad de personas especializadas ó no,

necesarias para realizar una labor determinada en un tiempo determinado (la

unidad de medida puede ser de dos tipos, una seria la cantidad entre el tiempo en

días y la otra en número de horas hombres a emplearse). La mano de obra es un

servicio, que a diferencia de los materiales y suministros, no puede almacenarse y

no se convierte, en forma demostrable, en parte del producto terminado.

El control de los costos de la mano de obra implica lo siguiente: a)

Procedimientos satisfactorios para la selección, capacitación y asignación de los

operarios a los trabajos, b) Un programa adecuado de remuneraciones,

condiciones de trabajo higiénicos y sanos y beneficios sociales para los

trabajadores, c) Métodos para asegurar un desempeño laboral eficiente, d)

Controles para asegurar que sólo se está remunerando a trabajadores

debidamente capacitados y de acuerdo con los servicios realmente prestados.

Especificaciones técnicas

Según Datalaing (2007), las especificaciones técnicas integran al conjunto

de normas y recomendaciones técnicas adoptadas y tipificadas en el proyecto y

que deberán ser aplicadas en la obra a las distintas partidas a ejecutar.

DERECHOS RESERVADOS

34

Cuadro No. 1

Mapa de Variables

VARIABLE DIMENSIÓN SUBDIMENSION INDICADOR

Sistema Omniblock

Descripción del

sistema

Especificaciones

técnicas

Sistema tipo túnel

Descripción del

sistema

Sistema

Constructivo

Tipo Túnel y

Omniblock

Como resultado de la investigación

Fuente: Faria (2009)

DERECHOS RESERVADOS

35

C A P Í T U L O III

M A R C O M E T O D O L Ó G I C O

En el desarrollo de cualquier investigación es necesario seleccionar un

diseño metodológico el cual permita alcanzar cada uno de los objetivos planteados

y al mismo tiempo visualizar el alcance del estudio a efectuar. Por esta razón, en

este capítulo se presenta la metodología considerada en la resolución del

problema que es objeto de investigación: tipo, diseño, población y muestra,

técnicas de recolección de datos, al igual que los procedimientos de investigación.

Tipo y nivel de Investigación.

La presente investigación está fundamentada como un estudio descriptivo; en

tal sentido Chávez (2001), destaca que son todos aquellos estudios orientados a

recolectar informaciones relacionadas con el estado real de las personas, objetos,

situaciones o fenómenos, tal como se presentaron al momento de su recolección.

En tal sentido Bavaresco (2001), expresa que las investigaciones descriptivas van

en la búsqueda de aquellos aspectos en los cuales se desea indagar, conocer y

en los cuales se pretende obtener respuesta.

Según Sabino (1999), las investigaciones descriptivas son “…aquellas cuyo

objetivo principal es describir características fundamentales de los fenómenos

utilizando criterios sistemáticos para destacar los elementos esenciales de la

naturaleza”. De la misma manera, Arias (1999) destaca que las investigaciones

35

DERECHOS RESERVADOS

36

descriptivas están fundamentadas en la caracterización de un hecho, fenómeno o

grupo con el fin de establecer su estructura o comportamiento.

Dado que la tesis en desarrollo busca desplegar una comparación entre el

sistema constructivo tipo túnel y el sistema Omniblock®, este proceso el cual

conjuga una serie de pasos para indagar en dicho planteamiento, la clasificación

de la presente tesis como tipo descriptiva está asequiblemente fundamentada, a la

misma vez que se desarrollan comparativamente ambos sistemas desde el punto

de vista estructural y económico.

Por ello, se dice que la investigación es del tipo comparativa (Hernández,

Fernández y Baptista, 1998), debido a que permite recoger evidencias de hechos

concretos e indagar por supuestas relaciones entre ellas y efectuar sus

contrastaciones, basados en dos sistemas constructivos como elementos de

comparación.

Diseño de la Investigación

Según Sabino (1999), el propósito fundamental del diseño de la

investigación, es el de "…proporcionar un modelo de verificación que permita

contrastar hechos con teoría". En tal sentido a continuación se presenta, desde el

contexto metodológico o procedimental, la forma como se acometerá el desarrollo

de la presente tesis. Para tal efecto, esta investigación se clasifica como del tipo

no experimental, basado en lo indicado por Hernández, Fernández y Baptista

(1999), donde manifiesta que este tipo de investigaciones se realizan sin

DERECHOS RESERVADOS

37

manipular deliberadamente las variables de estudio y se observan los fenómenos

tal y como se dan en su contexto original, para después analizarlos.

El diseño de la investigación fue en tal sentido, no experimental y

transeccional, donde Hernández et al (1998), determinan a los diseños de

investigación transeccionales o transversales como aquellos donde se

“…recolectan los datos en un sólo momento, en un tiempo único. Su

propósito es describir variables, y analizar su incidencia e interrelación en un

momento dado”.

Para tal efecto, en la presente investigación para poder analizar y comparar

los sistemas constructivos convenientemente, se debieron desarrollar y concebir

los datos e informaciones o simplemente indagar sobre las unidades de análisis

bajo esquemas similares desde el punto de vista temporal, es decir, se conservó el

criterio práctico de trabajar sobre la muestra de estudio bajo un mismo momento y

en el mismo instante.

Sin embargo, este criterio estaba más relacionado con la análisis de costos,

el cual se desarrolló considerando la simultaneidad de condiciones, es decir, que

las hipotéticas construcciones en la aplicación de cada sistema constructivo

estuviera supeditada a la igualdad de escenario o circunstancias, y en el mismo

momento o instante desde el punto de vista temporal.

Igualmente, la investigación realizada es una investigación de campo, dado

a que toda la información es obtenida directamente donde se manifiesta el

fenómeno. En tal sentido Tamayo y Tamayo (2002), plantea en referencia a los

DERECHOS RESERVADOS

38

estudios de campo, la particularidad en donde los datos se recogen directamente

de la realidad, cerciorándose de las verdaderas condiciones obtenidas de las

mismas, facilitado la revisión o modificación en caso de surgir dudas.

Dado que la presente investigación estuvo fundamentada en base de un

análisis considerando un diseño estructural y bajo el desarrollo de un estimado de

costos producto de dicho análisis estructural, el investigador ejecutó todas estas

actividades directamente en la realidad o el entorno donde se manifiesta, basados

en el precepto de la simulación de características particulares de cada sistema

constructivo considerado.

Sujetos de la Investigación

Población

Según Chávez (2001), destaca a la población como el universo de la

investigación sobre el cual se pretenden generalizar los resultados de la misma y

está constituida por características y estratos que le permiten distinguir los sujetos

uno de otros. Tal como lo explica Tamayo y Tamayo (2002), la población es la

totalidad del fenómeno a estudiar, en donde las unidades de población poseen

características comunes, susceptibles de observación, lo cual da origen a los

datos de la investigación

No obstante, las características de la población se deben delimitar con la

finalidad de establecer los parámetros muéstrales. Se incluye en esta totalidad los

sujetos, objetos, fenómenos o situaciones que se desean investigar. En tal sentido,

la población objeto de estudio de esta investigación está conformada por las

DERECHOS RESERVADOS

39

diferentes edificaciones en Venezuela que pueden admitir la disposición de los

sistemas constructivos tipo túnel y tipo Omniblock® como elementos y solución

estructural. Para especificar mejor esta población se determina aquellas

estructuras de poca altura (hasta 6 metros) construidas bajo el esquema de

mampostería y muros estructurales ubicados en la ciudad de Maracaibo, dado a la

caracterización sísmica que se aplicara dependiente de la zona. Dado a la

amplitud de esta población la cual es técnicamente inaccesible, se determina

entonces la clasificación de la presente investigación como del tipo infinita.

En tal sentido y según lo expresa Chávez (2001), las poblaciones infinitas

son aquellas poblaciones constituidas por más de 100.000 unidades de estudio

dado que el uso de cada sistema constructivo está supeditado a muy pocas

restricciones de utilización. En tal sentido, fue necesario considerar una muestra

representativa de esta población de carácter inaccesible en su totalidad

espacial.

Muestra

Para Hernández et al (1998), la muestra es en esencia, un subgrupo de la

población. Según Tamayo y Tamayo (2002), la muestra es “el conjunto de

operaciones que se realizan para estudiar la distribución de determinados

caracteres en la totalidad de una población, universo o colectivo, partiendo de una

observación de una fracción de la población considerada.

Para tal efecto y en concordancia a lo expresado anteriormente, el tipo de

muestreo empleado para distinguir la muestra fue de carácter intencional. Se

DERECHOS RESERVADOS

40

seleccionó una planta de arquitectura tipo (edificio de 2 niveles) para el uso de

oficinas, donde se analizó cada sistema constructivo los cuales conforman o son

parte del análisis del presente estudio de investigación, bajo la aplicación de cada

uno y los requerimientos estructurales exigidos para su definición. Para tal efecto,

Sabino (1999) especifica a un muestreo intencional como aquel en el cual se

“escoge sus unidades no en forma fortuita, sino en forma arbitraria, designando a

cada unidad según características que al investigador le resulten de relevancia”.

Operacionalización de la Variable

Definición Nominal: Sistemas Constructivos

Definición Conceptual: Según Soto y Araujo (1999), los sistemas constructivos

son los diferentes métodos o procedimientos por medio de los cuales se lleva a

cabo la fabricación o construcción de una edificación u otro tipo de estructura.

Definición Operacional: Faria, (2009). Los sistemas constructivos son los

diferentes métodos o procedimientos por medio de los cuales se lleva a cabo la

fabricación o construcción de una edificación u otro tipo de estructura de 3 niveles,

bajo el planteamiento del uso de los sistemas tipo túnel y Omniblock®

Técnicas de Recolección de Datos

Es de observar que esta etapa basada en técnicas e instrumentos consistió

básicamente en recolectar los datos pertinentes en virtud de la variable

involucrada en esta investigación, definida específicamente en base a los sistemas

constructivos a utilizar. Para tal efecto, Chávez (2001), determina en referencia a

DERECHOS RESERVADOS

41

lo expuesto y establece a las técnicas de recolección de datos como los diversos

medios utilizados por el investigador para medir el comportamiento o atributos de

las variables de estudio.

En el mismo orden de ideas, Hernández et al (1998), manifiestan que la

recolección de datos implica tres actividades estrechamente relacionadas entre sí

como: seleccionar un instrumento de medición de datos, aplicar el instrumento y

preparar las mediciones obtenidas para poder ser analizadas convenientemente,

es decir, el proceso de codificar los datos.

Por otra parte, según Bavaresco (2001), estas técnicas conducen a la

verificación de problemas planteados. Cada tipo de investigación determinará las

técnicas a utilizar y cada técnica establece sus herramientas, instrumentos o

medios que serán empleados. En cuanto a las técnicas seleccionadas para

esta investigación son la observación directa simple y la observación

documental.

La observación directa simple se presenta en el momento que se

prepararon los modelos de análisis basados en los sistemas constructivos tipo

túnel y tipo Omniblock®. Estos modelos conforman la muestra de estudio y

sobre estas se desarrollaron las diferentes actividades necesarias para el avance

de la presente investigación en virtud del cumplimiento de los objetivos

planteados.

Por otro lado, la observación documental o bibliográfica es definida por

Bavaresco (2001), como la revisión de todo el material escrito que guarde relación

DERECHOS RESERVADOS

42

con los estudios realizados, libros, folletos, manuales, entre otros. La aplicación de

éstas técnicas permitió recolectar y procesar la información requerida para el

desarrollo de las diferentes estructuras analizadas.

En tal sentido fue necesario indagar en los siguientes documentos base y

que sirven de sustento teórico a las diferentes condiciones planteadas en el

desarrollo de la presente investigación; estos documentos son: Normas nacionales

(COVENIN) e internacionales (ASCI), folletos, especificaciones técnicas, textos,

trabajos de investigación análogos, entre otros.

Igualmente, fue utilizada la observación directa simple a través del uso de

un cuaderno de notas, en tal sentido Muñoz (1998), considera a la observación

directa a la inspección que se hace directamente a un fenómeno dentro del medio

en que se presenta, a fin de contemplar todos los aspectos inherentes a su

comportamiento y características dentro de ese campo. En estos casos el

observador entra en contacto directo con el fenómeno observado.

Procedimientos

Para obtener una información pertinente a la investigación ser realizó un

abordaje teórico para establecer la relación entre la problemática planteada, los

objetivos, las variables, dimensiones e indicadores. Por tal motivo fue necesario

indagar en las especificaciones y el material disponible el cual describía a los

sistemas constructivos determinados a comparar. En tal sentido fue necesario

determinar cualidades, parámetros técnicos, condiciones normativas,

DERECHOS RESERVADOS

43

planteamientos, metodologías y prácticas de construcción, costos, entre otros

aspectos.

No obstante, para poder comparar costos y determinar las diferencias de

carácter estructural, se realizo un diseño bajo una misma planta de cada sistema

en específico, manteniendo igualdad de condiciones. La metodología general para

el cálculo de las estructuras planteadas se siguió los siguientes pasos descritos a

continuación:

Definición de la geometría del sistema: El modelo simulado se realizó según la

arquitectura preparada para la comparación estructural. La simulación de las

estructuras analizadas consistió en la elaboración del modelo físico-matemático

que representa, con la mayor fidelidad posible, el comportamiento de la estructura.

Definición de los materiales de construcción: a) Acero de refuerzo: Tensión

Cedente Mínima, fy = 4200 kg/cm2 (cedencia), b) Acero por temperatura (Malla

Electrosoldada): Tensión Cedente Mínima, fy = 5000 kg/cm2 (cedencia)

Concreto: Resistencia a la compresión a los 28 días, f’c=250 kg/cm2. Las

propiedades del concreto armado adicionales a utilizar en el cálculo del proyecto

se presentan a continuación: Masa por unidad de volumen : 254,84 kgf/m2, Peso

por unidad de volumen: 2.500 kgf/m3, Módulo de elasticidad Ec: 237.171 kgf/cm2,

Relación de Poisson: 0,20 . Coeficiente de expansión térmica 9,9E10-6 °C-1

Estas características de concreto aplicarán para la construcción de los

muros reforzados que definen el sistema tipo túnel y el concreto a utilizar para el

DERECHOS RESERVADOS

44

relleno de los bloques del sistema Omniblock® de mampostería reforzada.

Resistencia de los bloques de concreto sistema Omniblock® a los 28 dias: 128

kgf/cm2.

Establecimiento de las hipótesis de cálculo: No se consideraron los efectos por

fuerza de viento sobre las estructuras por ser una estructura rígida con una masa

importante, al utilizar los dos sistemas constructivos.

Determinación de las cargas actuantes: Las acciones gravitacionales a las que

estarán sometidas las estructuras durante su vida útil son las cargas permanentes

debidas al peso propio de la misma y las cargas variables, las cuales se

encuentran especificadas en la Norma COVENIN-MINDUR 2002-88: “Criterios y

Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones”, como cargas uniformemente

distribuidas equivalentes. En tal sentido se asumirá una carga viva de 100 kg/m2

para las losas de techo y 300 kgf/m2 en los entrepisos considerando un uso de

oficinas. Para la carga muerta en el caso del sistema tipo túnel se considerará una

losa maciza de espesor constante relacionada a los muros que determinan el

sistema. En el caso del sistema Omniblock® se estimarán losas nervadas.

Para el análisis y evaluación de la estructura se consideraron las cargas

permanentes, variables y de sismo (debido a que son estructuras con una alta

masa, se considerará solo el efecto sísmico sobre la misma). Las cargas mínimas

a considerarse en el diseño de estas estructuras se basan en los siguientes tipos:

DERECHOS RESERVADOS

45

Acciones permanentes (cargas muertas): las cuales consisten en el peso propio de

la estructura y de todo el material unido o soportado permanentemente.

Acciones variables (cargas vivas): entendiéndose todo aquel efecto originado por

toda carga no permanente.

Acciones accidentales (Sismo): Para la evaluación de la estructura existente se

empleo el espectro de diseño y/o revisión según la Norma COVENIN 1756:2001-

“Edificaciones Sismorresistentes”. El espectro de diseño utilizado para la acción

simultánea de las componentes sísmicas horizontales en las dos direcciones

ortogonales y posteriormente se aplicó la combinación de acciones del 100% en

una dirección más el 30% en la dirección en la dirección ortogonal y viceversa, tal

y como lo establece la Norma COVENIN 1756:2001- (Método CQC).

Según los datos del proyecto anteriormente proporcionados, la información

sísmica utilizada para el análisis sísmico corresponde a la definida por la Norma

Venezolana COVENIN 1756:2001 - “Edificaciones Sismorresistentes”, los datos

necesarios para su realización se muestran a continuación: En cuanto a las masas

sísmicas asumida se considero el 100 % de la carga muerta, el 50 % de la carga

viva en el entrepiso y el 0 % en el techo de dicha carga. Para el diseño de los

elementos, las respuestas sísmicas se combinan con las determinadas por las

otras acciones según las combinaciones antes descritas. Los aspectos a

considerar en el análisis dinámico son: Formas Modales, Periodos de Vibración y

Derivas.

DERECHOS RESERVADOS

46

Considerando un número de modos igual a 113 para el edificio de 2 niveles

establecido bajo el sistema Omniblock® y 232 modos para el caso del edificio de 2

niveles con la misma distribución arquitectónica que la anterior utilizando el

sistema tipo túnel, más del 90% de la masa participativa total de la estructura, tal

y como lo establece la Norma Venezolana COVENIN 1756:2001 – “Edificaciones

Sismorresistentes”, en su artículo 9.6.2.1 que expresa que deben ser considerados

todos aquellos modos para los cuales la suma de las masas efectivas sea superior

al 90% de la masa movilizada en el movimiento sísmico.

Se asignó el 70 % de la incidencia del espectro horizontal sobre el vertical,

en tal sentido solo se asignarán tantos modos como para cumplir en un 90 % de

masas participativas en los ejes horizontales (COVENIN 1756-2001). El primer

modo de vibración de la estructura es el que presenta un mayor factor de

participación modal, motivo por el cual es el de mayor interés a la hora de

analizarla.

Por lo general, el primer modo tiene la contribución más grande al

movimiento de la estructura y está asociado a un período mayor (frecuencia

natural más pequeña). Según los datos del proyecto anteriormente

proporcionados, la información sísmica utilizada para el análisis sísmico

corresponde a la definida por la Norma Venezolana COVENIN 1756:2001

“Edificaciones Sismorresistentes”, los datos necesarios para su realización se

muestran a continuación:

DERECHOS RESERVADOS

47

Zona sísmica 3 Coeficiente de Aceleración Horizontal, Ao 0.20 Forma espectral S3 Factor de corrección, 0.90

Grupo B2 Factor de importancia, 1.00

Nivel de diseño ND3 Material Concreto Armado TIPO III Factor de reducción de respuesta, R 2 (Omniblock®) 4.5 (Tipo Túnel)

Factor de magnificación promedio, 2.8

To 0.25 s T* 1.0 s T+ 0.1 s P 1.0

Definición de las combinaciones de carga: Para el diseño de estructuras de

concreto en el estado de rotura, se tienen las siguientes combinaciones:

U = 1.4 CP

U = 1.2 CP + 1.6 CV

U = 1.2 CP + 0.5CV ± S

U= 0.9 CP ± S

Donde:

U = Carga última de diseño

CP = Cargas permanentes

CV = Cargas variables

S = Acción del sismo

En cuanto a las combinaciones de servicio para el chequeo de las

deformaciones se tienen las siguientes:

DERECHOS RESERVADOS

48

CP

CP + CV

CP + CV ± 0.7 S

0.9 CP ± 0.7 S

1.1 CP + CV

Establecimiento de limitaciones a las deformaciones: Las cargas actuantes

producen desplazamientos que deben ser limitadas para evitar excesivas

deformaciones que comprometan la estructura o provoquen daños en elementos

no estructurales como acabados, tuberías y equipos. Los desplazamientos

controlan los daños que puedan causar el sismo al tipo de cerramiento utilizado en

el edificio. Según la Norma Venezolana COVENIN 1756:2001 “Edificaciones

Sismorresistentes”, los valores limites de vienen expresados en la siguiente tabla:

Cuadro No. 2

Deflexiones Máximas Permisibles

E L E M E N T O E S T R U C T U R A L T I P O D E

D E F L E X I Ó N M Á X I M O

P E R M I S I B L E

Techos planos que no soportan ni están unidos a elementos no estructurales susceptibles de ser dañados por grandes flechas. L/180

Entrepisos que no soportan ni estad unidos a elementos no estructurales susceptibles de ser dañados por grandes flechas.

Vertical. Flecha instantánea debida a la

acción de la carga variable

L/360

Techos o Entrepisos que soportan o están unidos a elementos no estructurales susceptibles de ser dañados por grandes flechas. L/480

Techos o Entrepisos que soportan o están unidos a elementos no estructurales que no son susceptibles de ser dañados por grandes flechas.

Vertical. Flecha total que se produce después de la fijación de los elementos no estructurales

L/240

Fuente: Covenin 1756:2001.

DERECHOS RESERVADOS

49

El cálculo del desplazamiento lateral total viene expresado en la

Norma Venezolana COVENIN 1756:2001 “Edificaciones Sismorresistentes”

como:

0.8 i eiR

Donde:

R = Factor de reducción de respuesta

ei = Desplazamiento lateral del nivel i, [L] usualmente en cm

Los desplazamientos controlan los daños que puedan causar el sismo al

tipo de cerramiento utilizado en el edificio. En tal sentido, es necesario tener

presente que se supone que la estructura se comporta elásticamente, motivo por

el cual a los resultados de los desplazamientos obtenidos cuando la acción

sísmica es definida mediante el espectro de respuesta normativo se les aplica la

fórmula anterior.

Según el artículo 10.2 establecido en la Norma Venezolana COVENIN 1756:2001

“Edificaciones Sismorresistentes”, los valores limites de vienen expresados en el

siguiente cuadro mostrado a continuación, y el cual debe ser considerado al

momento de evaluar las deformaciones en las estructuras:

1

i

i ih h

DERECHOS RESERVADOS

50

Cuadro No. 3

Derivas Máximas Permisibles

EDIFICACIONES TIPO Y DISPOSICIÓN DE ELEMENTOS

NO ESTRUCTURALES Grupo A Grupo B1 Grupo B2

Susceptibles de sufrir daños por

deformaciones de la estructura

0.012 0.015 0.018

No susceptibles de sufrir daños por

deformaciones de la estructura

0.016 0.020 0.024

Fuente: COVENIN 1756 (2001)

En este caso, tal y como lo indica la Norma Venezolana COVENIN

1756:2001 “Edificaciones Sismorresistentes” en la Tabla anterior, para una

edificación del grupo B2 le corresponde un valor máximo de 0.018.

Pre-dimensionado de los elementos estructurales: Los elementos serán prefijados

en la simulación en el Staad.Pro, al igual que sus secciones. Una vez se realice

dicha simulación estructural se dispondrá de las secciones, características y

disposiciones definitivas.

Cálculo de las fuerzas actuantes en los miembros y sus deformaciones (mediante

el uso del Staad.Pro). Las fuerzas actuantes y las deformaciones se obtendrán en

base a la simulación a realizada en el Staad.Pro.

Verificación de los miembros estructurales. De ser necesario, se procede al ajuste

de las secciones y así optimizar los componentes estructurales. En referencia al

sistema Omniblock®, se simularán pequeñas columnas o elementos verticales

DERECHOS RESERVADOS

51

donde se rellenarán los bloques, para obtener así los mayores esfuerzos y

verificar dicho sistema considerando la norma referente a la mampostería

armada, preparando una hoja de cálculo preparada para tal fin.

Diseño de los distintos miembros o elementos estructurales: En definitiva se

determinaran las secciones y las características de las estructuras simuladas en

base a dos sistemas constructivos en comparación (Omniblock® y tipo túnel).

Determinación de costos de construcción: Para poder evaluar los costos de

construcción, en base al diseño utilizando cada sistema en particular, se

realizaron los respectivos análisis de precios unitarios para determinar costos

generales de construcción, para poder determinar el aspecto económico, el cual se

vuelve factor importante de comparación.

Comparación del sistema Omniblock® y el sistema tipo túnel: Para darle

cumplimiento al objetivo general de la presente investigación, se determinara los

costos de construcción de cada sistema bajo mismos esquemas estructurales y se

determinara cual de los dos sistemas ofrece una mayor integridad y seguridad

estructural. En tal sentido y mediante a estos factores se determinaran las

conclusiones referentes al caso.

DERECHOS RESERVADOS

52

C A P Í T U L O IV

R E S U L T A D O S

En éste capítulo se presenta el análisis de los resultados que se obtuvieron

en esta investigación, a través de los cuales se resuelven las interrogantes y los

objetivos propuestos, dándole la oportuna y la firmeza requerida ante el

cumplimiento de cada uno de estos. Como resultado de la presente investigación

se plantea desarrollar las diferentes simulaciones estructurales para poder estimar

los costos respectivos de construcción de cada sistema propuesto, y poder

analizar beneficios y desventajas en el uso de cada sistema o tecnología de

construcción, para concluir sobre medida, se establecerán las particulares

condiciones bajo que esquema un sistema es mas beneficio que otro.

En tal sentido, se plantean los beneficios obtenidos además de la revisión

de las especificaciones y las consideraciones que se realizan por cada sistema en

especifico, se presentan los resultados provenientes del análisis estructural

realizado y del estimado de costos, como aspectos y caracterizaciones para poder

emitir algún resultado en consideración respecto a alguno de los dos

sistemas.

Sistema Constructivo Omniblock

Construcción del sistema

El sistema constructivo Omniblock consiste en un sistema tipo mampostería

reforzada, que a diferencia de otros sistemas de este tipo, posee resistencias

52

DERECHOS RESERVADOS

53

importantes y su estructuración es adecuada para desarrollar distribuciones

variadas en el campo de la construcción de edificaciones de baja altura. Este

forma un bloque de mayores dimensiones a las convencionales, ya que posee

dimensiones de largo de 60 cms y 30 cms, lo que en teoría reduce el desarrollo o

construcción de juntas entre bloques.

Beneficios del sistema

Entre los beneficios del uso del sistema están:

1) No exige el uso de encofrado, ni equipos o herramientas especiales para

la construcción de edificaciones utilizando el sistema Omniblock ®;

beneficio que poseen todos los sistemas de mampostería estructural.

2) Los estudios realizados por Marrero (2002), ha determinado que posee

mayor estabilidad y resistencia que sus correspondientes sistemas

provenientes del esquema de construcción basados en mampostería

estructural.

3) No requiere el desarrollo de columnas reforzadas o sin reforzar.

4) Para la construcción de las vigas de coronas o vigas intermedias se

pueden utilizar bloques de concreto del sistema adaptados para el

desarrollo de estos elementos.

5) No requiere tanto acero de refuerzo como otros sistemas de muros o

mampostería.

6) Puede utilizarse para el desarrollo de edificaciones de dos niveles con

luces de importancia (mayores a 4 metros).

7) Su espesor es variante de acuerdo a las exigencias estructurales.

DERECHOS RESERVADOS

54

Desventajas del sistema

Como cualquier sistema constructivo basado en mampostería estructural o

reforzada, el cálculo de su comportamiento ante la actuación de las cargas

impuestas es engorrosa, y su uso, está basado en diseño y proyecciones basadas

en aproximaciones bajo criterios conservadores que no permiten aprovechar sus

beneficios soportes. Generalmente su simulación consiste en asumir que es un

material ortotrópico aun cuando básicamente se trata de un bloque compuesto y

asumirse como un muro de baja resistencia es lo que usualmente se hace bajo

esta condición.

Sistema Constructivo Tipo Túnel

La estructura de soporte está basada en muros de corte y placas de

diafragma rígido, que tienen buen funcionamiento en el evento de un sismo. El

sistema permite fundir en una misma operación muros en dos direcciones junto

con la placa, dando como resultado una estructura monolítica con gran rigidez en

ambas direcciones.

Construcción del sistema

Inicialmente para el ensamble del encofrado que integra el sistema, se traza

en el piso la ubicación exacta de las caras de la formaleta colocando guías para la

localización de los paneles. Estos posteriormente se ensamblan los módulos

asegurándolos con pasadores y viñas. La plomada y ajuste del muro se logra

mediante alineadores y tensores garantizando la verticalidad de la estructura.

DERECHOS RESERVADOS

55

Después se colocan las corbatas, que aseguradas a ambas caras de la formaleta

garantizan el espesor del muro.

Posteriormente se colocan los andamios por sobre los cuales se movilizará

el personal que colocará el concreto. El vaciado del mismo se realiza mediante

sistema de bombeo con concreto preparado para asentamientos máximos de 5

plg, destacando el criterio en el cual estas desviaciones en los asentamientos

permitidos garanticen las resistencias de diseño. La losa se puede construir a

partir de una formaleta reutilizable, tanto para el entrepiso como para la losa de

techo.

Una vez fraguado el concreto, se realiza el desencofrado a las doce horas

de vaciado, el acabado de la cubierta generalmente se deja liso pero también se

pueden colocar tejas u otro tipo de decoración propuesta del diseñador. Es

importante destacar que este fraguado rápido se realiza agregando al concreto

aditivos superplastificantes y aceleradores de fraguado.

Beneficios del sistema

Dada la indagación efectuada se determinó los siguientes beneficios del

uso del sistema tipo túnel:

1) Es un sistema industrializado y como tal incorpora ciclos repetitivos

iguales, altamente medibles y con funciones muy específicas, y

preestablecidas por parte de los operarios. Muy utilizable en el caso de la

construcción en masa de edificaciones, donde los tiempos son fácilmente

DERECHOS RESERVADOS

56

controlables y los rendimientos pueden ser manejables dependiendo de la

pericia del personal.

2) El sistema estructural conforma un entramado monolítico de muros y

placas con una excelente distribución de las diferentes cargas, permitiendo

continuidad del armado sin la aparición de juntas indeseables, por lo que

su comportamiento sismorresistente es excelente.

3) Las estructuras tipo túnel, conforman un sistema estructural que debido a

su repartición de cargas uniforme trasmite presiones mínimas al suelo,

exigiendo suelos de bajas resistencias, aun cuando la idealización

realizada considerará puntos de apoyos repartidos a distancias definidas.

4) Esta estructura posee periodos de vibración menores (T=0,09 seg) en

comparación con el sistema tipo omniblock ® (T=0,40 seg). Esto determina

que el sistema tipo túnel es un sistema mas rígido.

5) Los desperdicios tanto de concreto como de acero de refuerzo son

inferiores.

6) El sistema no requiere de uso excesivo de mano de obra especializada,

estableciendo ciclos específicos al personal.

7) Los costos de acabados, al dar excelentes texturas al concreto, son

inferiores a otros sistemas. En otros sistemas es necesario frisar, en

cambio en el sistema túnel es suficiente encamisar.

8) Aunque la existencia de columnas es un beneficio inobjetable, la

definición de estos elementos también puede aparecer en beneficio del

diseñador, proyectista y el constructor cuando este elemento por algún

motivo sea requerido.

DERECHOS RESERVADOS

57

9) Un aspecto importante, es la posibilidad de ejecutar muros de bajos

espesores, y por ende produce un aprovechamiento sustancial de los

espacios.

10) La formaleta tiene una vida útil esperada de 1000 usos. Está vida útil

puede ser mayor o menor dependiendo del cuidado en su trato, su

almacenamiento y la corrosividad del entorno.

11) El principio básico del sistema es la rotación diaria de los equipos

mediante el empleo de un concreto de fraguado rápido, asegura el

fraguado del concreto en 14 horas.

12) El cálculo y diseño estructural esta suficiente normado y comentado

técnicamente para que su uso no sea tan dificultoso, desde el punto de

vista del desarrollo de cualquier proyecto utilizando en sistema (asumir

muros mediante elementos finitos es lo que usualmente se aplica al utilizar

softwares especializados de cálculo estructural).

Desventajas del sistema

Dentro de las limitaciones o desventajas del sistema se puede denotar las

siguientes:

1) Limitaciones en las luces máximas libres que podrían incrementar costos.

Sin embargo, aunque utilizar otros sistemas de cubierta al diseñar muros

portantes con el uso en techos de losa nervada el sistema pudiera

volverse competitivo, sin embargo los tiempos de construcción tendrían a

aumentar, y redundar en costos mayores.

DERECHOS RESERVADOS

58

2) Limitaciones en detalles arquitectónicos y desigualdades de los diseños,

ya que los encofrados están normalizados a tamaños definidos

comercialmente. Sin embargo, depende de la experiencia del ingeniero en

diseños de encofrados metálicos.

3) Cualquier variación puede generar retrasos y sobrecostos.

4) Es esencial el uso esencial de grúas tipo torre.

Análisis comparativo de los sistemas constructivos

Debido a que el sistema Omniblock® constituye un sistema constructivo

basado en mampostería armada, no confinada en el presente caso, no es mucho

lo que se puede lograr en edificaciones altas y con luces mayores a los 4 metros.

Este sistema requiere disponer de aéreas no mayores distribuidas en espacios

grandes ya que las rigideces en el sentido débil se pierden como es el caso de la

estructura analizada, esto sin contar los efectos adversos que produce las

aberturas del sistema.

No obstante, el sistema está planteado en un mampostería armada

fabricada con bloques de 60 x 30 x 20, con una resistencia a la compresión

estimada de 127 kgf/cm2 a los 28 días, el cual es dispuesto mediante la utilización

de un concreto fluido (grouting) con resistencia mínima de 140 kg/cm2, el cual es

utilizado no solo para unir los bloques y formar las cisas sino para rellenar el

bloque para hacerlo más sólido.

En cada bloque en uno de sus huecos se dispondrá de una cabilla estriada

de diámetro 5/8” y a cada 60 cms en sentido horizontal, alternando las cisas, 2

DERECHOS RESERVADOS

59

barras de 3/8”. Esta pared tendrá en su parte superior en cada nivel una viga

corona de 30 cms de altura por 20 cms de ancho con un refuerzo principal con

cabilla estriada de ½”’ y estribos de 3/8” a cada 12,5 cms. Todo esto dependiente

de los cálculos realizados en la simulación en el Staad. Pro el cual puede ser

visualizado en el Anexo B.

Como cerramiento los cálculos arrojados determinaron como puede

detallarse en el Anexo C, el uso de una losa nervada de espesor h = 20 + 5 cm

con nervios de 10 cms de ancho dispuestos a cada 50 cms y bloques de concreto.

El armado de este se definió en base al uso de refuerzo inferior y superior

utilizando cabillas de ½”’.

En cuanto al sistema tipo túnel, se planteó desarrollar un sistema de muros

de espesor e= 12 cms, debido a que los cálculos así lo arrojaban, los cuales

pueden detallarse en la corrida del Staad.Pro visualizable en el Anexo D, y la

visualización de los resultados en el Anexo E de la presente investigación.

Igualmente la losa maciza armada en los dos sentidos arrojo la utilización de

espesores de 12 cms, los cuales poseen un armado a una capa de 3/8” a cada 10

cms en ambos sentidos. El acabado de estos muros está planteado bajo el

desarrollo y vaciado a obra limpia, a diferencia del Omniblock ® que se plantea

frisar, aspecto que está vinculado en los costos dado la estética que ofrece dicho

sistema una vez terminado.

Una vez determinado estas condiciones, en el anexo D se detalla el

presupuesto de los dos sistemas desarrollados bajo las mismas condiciones y la

misma geometría, determinando estos dos costos de construcción globales:

DERECHOS RESERVADOS

60

SISTEMA OMNIBLOCK

TOTAL Bs F. 

                   

409.823,61  

SISTEMA TIPO TUNEL

TOTAL Bs F. 

                   

356.636,41  

En el análisis de cada partida puede detallarse en el Anexo G, donde se

aprecia el desarrollo, rendimientos, insumos, materiales, mano de obra asociada,

horas hombres, gastos administrativos y la utilidad asumida, asi como equipos

utilizados para la consecución de las actividades que contempla el uso de cada

sistema constructivo en específico.

En tal sentido se plantea que el uso del sistema tipo túnel es mas

conveniente al tener edificaciones con más de un nivel, ya que la particularidad del

sistema tipo túnel constituye el patrón más idóneo para construir la edificación

planteada. El sistema Omniblock ® representa un 15 % de mayor inversión que el

sistema tipo túnel bajo la situación y la caracterización planteada en la presente

investigación.

DERECHOS RESERVADOS

61

Conclusiones

Para poder emitir las conclusiones respectivas y necesarias, es preciso

darle respuesta a uno y cada uno de los objetivos planteados en la fase inicial de

la presente investigación desarrollada, para tal efecto se determinan los siguientes

párrafos concluyentes en la comparación del sistema tipo túnel y el sistema

Omniblock ®:

En primera instancia se analizó las especificaciones técnicas del sistema

constructivo Omniblock® y tipo Túnel mediante la revisión de la información

disponible de las tecnologías en cuestión, en tal sentido se utilizó dicha

información recabada de los dos sistemas bajo el planteamiento de obtener los

requerimientos técnicos, la forma y manera de calcular cada uno, y el cómo estos

se comportan desde el punto de vista estructural.

Este análisis determino las ventajas y desventajas descritas por los

documentos y la bibliografía examinada, así como se pudo determinar en base al

aporte realizado en la presente investigación, como complemento ante aspectos

primordiales como lo son los costos de construcción y gastos asociados a las

tecnologías analizadas.

Posteriormente, este análisis de especificaciones permitió desarrollar el

siguiente objetivo establecido en el diseño de una edificación típica de 2 niveles

utilizando el sistema constructivo tipo Omniblock® y el tipo Túnel, considerando

bajo igualdad de circunstancias una edificación que permitiera discernir en base al

planteamiento de simular cada sistema en condiciones muy apremiantes para

DERECHOS RESERVADOS

62

cada uno de los sistemas. Este aspecto determinó y fue concluyente para

demostrar que el sistema tipo túnel por tratarse de un sistema rígido y compacto,

denotara un mejor comportamiento estructural expresado en el aspecto económico

una vez se realizo el respectivo análisis de costos.

En tal sentido, al determinar los costos de construcción de la edificación de

2 niveles diseñada utilizando el sistema constructivo tipo Omniblock® y tipo Túnel,

se puedo concluir la presente investigación satisfactoriamente mediante el análisis

comparativo respectivo, determinado por la determinación de que el sistema tipo

túnel ofrece un mejor ofrecimiento ante el desarrollo y construcción de

edificaciones bajo la premisa de la optimización de costos de construcción.

DERECHOS RESERVADOS

63

Recomendaciones

Una vez culminada satisfactoriamente la investigación, se plantean las

siguientes recomendaciones como resultado del presente estudio:

Se recomienda analizar estos sistemas para el desarrollo de viviendas, con

el fin de determinar si el comportamiento económico y estructural ofrece un mejor

comportamiento del sistema Omniblock ® en referencia al sistema túnel.

Comparar estos dos sistemas con otros sistemas constructivos.

Ampliar el desarrollo del análisis de las estructura bajo mampostería

armada con el fin de lograr optimizar el uso del sistema Omniblock® en

Venezuela, como alternativa de construcción.

Determinar y comparar otros aspectos adicionales como parámetros

térmicos, sonidos, entre otros.

DERECHOS RESERVADOS

64

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Arias, F. (1999). Guía de Proyecto de Investigación. Episteme, Tercera Edición.

1999. Aci 318. (2005) (Building Code Requirements for Structural Concrete and

Commentary) Aci 315 (1999). Details and Detailing of Concrete Reinforcement. Arteaga (2009). Evaluación de costos de los sistemas de construcción Emedos y

sistema túnel para una vivienda unifamiliar. Trabajo Especial de Grado. U.R.U. Maracaibo.

Bavaresco, A. (2001). Proceso Metodológico en la Investigación. LUZ. Maracaibo.

Edo. Zulia. Chávez, N. (2001). Introducción a la investigación educativa. Maracaibo.

Venezuela. Chávez y Gómez (2009). Análisis de costos entre el sistema constructivo túnel y el

sistema tradicional para la construcción de una vivienda unifamiliar. Trabajo Especial de Grado. U.R.U. Maracaibo

Covenin-Mindur 1753 (2006). Proyecto y construcción de obras en concreto

estructural. Fondonorma. Caracas. Venezuela. Covenin-Mindur 2002-(1988) Criterios y Acciones Mínimas para el Proyectos de

Edificaciones. Covenin-Mindur 1756 (2001). Norma Venezolana. Edificaciones sismorresistentes. Datalaing (2004). Control de Obras. Datalaing C.A. Caracas. Venezuela. Hernández, Fernández y Baptista (1998). Metodología de la Investigación. Inavi (1982). Instituto Nacional de la Vivienda. Disposiciones Generales de

Construcción, Caracas. Venezuela. Merrit (1996). Sismorresistencia. Marrero (2002). Tecnología Omniblock. Mampostería estructural de bloques de

concreto para la construcción progresiva. Caracas. Venezuela. Munoz (1997). Metodología de la Investigación.

64

DERECHOS RESERVADOS

65

Sabino, C. (1999) El Proceso de la Investigación. Caracas. Venezuela. Editorial Panapo.

Sanchez (2008). Especificaciones Técnicas del Sistema Tipo Túnel. Conorcio

Habitacional Soler. Diplomado de Vivienda y Vialidad. Maracaibo. Venezuela. Soto, R y Araujo, M. (1999). Simposium Iberoamericano Sobre Técnicas

Constructivas Industrializadas para Viviendas de Bajo Costo. Tomos I y II. Salas, J. (2000). La industrialización posible de la vivienda latinoamericana.

CYTED. Santafé de Bogotá: Fondo Editorial Escala. Ortigosa, González, Molina (2002). La apropiabilidad de la tecnología tradicional

para viviendas de bajo costo en Maracaibo, Venezuela. Espacio Abierto, julio-septiembre, año/vol. 11, número 003. Asociación Venezolana de Sociología Maracaibo, Venezuela.

Tamayo Y Tamayo, C. (2002) El Proceso de Investigación Científica. México.

Limusa. Universidad Rafael Belloso Chacín (2004). Manual de Trabajo especial de Grado.

Urbe. Maracaibo. Venezuela. Universidad Rafael Urdaneta (2006). Normas para la presentación de los trabajos

de grado y/o trabajos especiales de grado. Maracaibo. Venezuela. Vezga, C (1986). Proyecto estructural de edificios a porticados de concreto

armado. Edición exclusiva y propia del autor.

DERECHOS RESERVADOS

66

ANEXOS

DERECHOS RESERVADOS

67

ANEXO A

ESTRUCTURA TIPO

DERECHOS RESERVADOS

68

ANEXO B

SALIDA DEL STAAD.PRO SISTEMA OMNIBLOCK

DERECHOS RESERVADOS

69

ANEXO C

CÁLCULOS SISTEMA OMNIBLOCK

DERECHOS RESERVADOS

70

ANEXO D

SALIDA STAA.PRO SISTEMA TIPO TUNEL

DERECHOS RESERVADOS

71

ANEXO E

CÁLCULOS SISTEMA TIPO TUNEL

DERECHOS RESERVADOS

72

ANEXO F

ANALISIS COMPARATIVO DE COSTOS - PRESUPUESTO

DERECHOS RESERVADOS

73

ANEXO G

ANALISIS COMPARATIVO DE COSTOS – ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS

DERECHOS RESERVADOS