UNIVERSIDAD PERUANA DE CIECIAS APLICADAS … · Tesis para optar por el Título de Ingeniero Civil,...

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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC)

Laureate International Universities

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIECIAS APLICADAS

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

PROYECTO DE TESIS

ESTUDIO Y ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO DE LA APLICACIÓN

DE ELEMENTOS PREFABRICADOS DE CONCRETO EN EL

CASCO ESTRUCTURAL DEL PROYECTO “TOTTUS GUIPOR”

Tesis para optar por el Título de Ingeniero Civil, que presenta el alumno:

ANTONIO RAFAEL PERCCA RAGAS

ASESOR: INGENIERO RAÚL CAUTI AGREDA

Lima, junio del 2015

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DEDICATORIA

A mis padres, por su incansable apoyo

en cada proyecto de mi vida,

por su genuina dedicación

en mi formación ética y profesional.

3

INDICE DE TABLAS

Tabla 1: Evolución del PBI peruano anual del Sector Construcción desde el 2001 hasta el 2013. ______ 13

Tabla 2: Incremento del jornal básico de construcción civil en el Perú. Variaciones entre años y totales

acumulados desde 2004 al 2014. __________________________________________________________ 14

Tabla 3: Cantidad de mano de obra contratada por industria en el Perú y porcentajes respectos al total de

las cantidades mostradas. _______________________________________________________________ 14

Tabla 4: Composición general de un presupuesto de obra de edificaciones en el Perú. _______________ 45

Tabla 5: Índices de desperdicio de materiales empleados en obras. _______________________________ 49

Tabla 6: Pérdidas de materiales representadas en porcentaje del presupuesto del casco tarrajeado. ____ 49

Tabla 7: Estimación de desmonte de distintos materiales y el ratio de cantidad de desmonte (m3) por m2

construido. ___________________________________________________________________________ 50

Tabla 8: Costo Hora Hombre – Obra Mercado Micaela Bastidas y El Agustino. ____________________ 53

Tabla 9: Costo Hora Hombre – Obra Deposeguro ____________________________________________ 53

Tabla 10: Resumen Presupuesto de Obra Mercado Micaela Bastidas _____________________________ 55

Tabla 11: Costo Directo de la Obra Mercado Micaela Bastidas, disgregado por partidas. ____________ 56

Tabla 12: Análisis del precio unitario de todas las partidas del presupuesto, obra Micaela Bastidas. ____ 57

Tabla 13: Resumen del Presupuesto de la Obra Mercado El Agustino. ____________________________ 66

Tabla 14: Costo directo de la Obra Mercado El Agustino, disgregado por partidas. _________________ 67

Tabla 15: Análisis unitarios de la Obra Mercado El Agustino __________________________________ 68

Tabla 16: Resumen del Presupuesto de la Obra Deposeguro. ___________________________________ 77

Tabla 17: Costo directo de la obra Deposeguro, disgregado por partidas. _________________________ 78

Tabla 18: Análisis unitarios de las partidas de la obra Deposeguro. ______________________________ 79

Tabla 19: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Mercado Micaela Bastidas. _____________________ 88

Tabla 20: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Mercado El Agustino. _________________________ 88

Tabla 21: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Deposeguro. ________________________________ 88

Tabla 22: Presupuesto resumen de las tres obras y el porcentaje de cada rubro costo por m2. __________ 88

Tabla 23: Materiales de la obra Micaela Bastidas y porcentajes de los mismos. _____________________ 89

Tabla 24: Equipos de la obra Micaela Bastidas y porcentajes de los mismos. _______________________ 89

Tabla 25: Subcontratos o Subpartidas de la obra Micaela Bastidas y porcentajes de los mismos. _______ 89

Tabla 26: Materiales de la obra Deposeguro y porcentajes de los mismos. _________________________ 90

Tabla 27: Equipos de la obra Deposeguro y porcentajes de los mismos. ___________________________ 90

Tabla 28: Subcontratos o Subpartidas de la obra Deposeguro y porcentajes de los mismos. ___________ 90

Tabla 29: Materiales de la obra Mercado El Agustino y porcentajes de los mismos. _________________ 91

Tabla 30: Equipos de la obra Mercado El Agustino y porcentajes de los mismos. ____________________ 91

Tabla 31: Subcontratos o Subpartidas de la obra Mercado el Agustino y porcentajes de los mismos. ____ 91

Tabla 32: Resultados de obras vaciadas in situ, llevados al Proyecto Tottus Guipor. _________________ 92

Tabla 33: División del presupuesto por rubros a nivel porcentual. _______________________________ 92

Tabla 34: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas.

____________________________________________________________________________________ 94

Tabla 35: Costo planificados acumulados de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. 94

Tabla 36: Costo planificado acumulado de equipos (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. ___ 95

Tabla 37: Costo planificado acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas.95

Tabla 38: Costo total planificado acumulado del Proyecto Micaela Bastidas (en nuevos soles) por semana.

____________________________________________________________________________________ 96

Tabla 39: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra M. El

Agustino. _____________________________________________________________________________ 97

Tabla 40: Costo planificado acumulado de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino.

____________________________________________________________________________________ 97

Tabla 41: Costo planificado acumulado de Equipos (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. 98

Tabla 42: Costo acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. ______ 98

4

Tabla 43: Costo planificado acumulado del proyecto M. El Agustino (en nuevos soles) por semana. ____ 99

Tabla 44: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro.

___________________________________________________________________________________ 100

Tabla 45: Costo planificado acumulado de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. 100

Tabla 46: Costo planificado acumulado de Equipos (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. __ 101

Tabla 47: Costo planificado acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro.

___________________________________________________________________________________ 101

Tabla 48: Costo Total planificado acumulado del proyecto Deposeguro (en nuevos soles) por semana. _ 102

Tabla 49: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Micaela Bastidas. ________________ 103

Tabla 50: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Mercado El Agustino. _____________ 103

Tabla 51: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Deposeguro. ____________________ 103

Tabla 52: Resultados promedios de las dos primeras obras –Micaela Bastidas y El Agustino. _________ 103

Tablas 53: Área techada y jornales empleados. Obra: Micaela Bastidas. _________________________ 103

Tablas 54: Área techada y jornales empleados. Obra: M. El Agustino. ___________________________ 103

Tabla 55: Área techada y jornales empleados. Obra: Deposeguro. ______________________________ 104

Tabla 56: Resultados finales de jornales empleados, obtenidos de la síntesis de las tablas 50-52. ______ 104

Tabla 57: Resultados de obras vaciadas in situ trasladados al Proyecto Tottus Guipor. ______________ 104

Tabla 58: Presupuesto final del Proyecto Tottus Guipor, obra con prefabricados de concreto. ________ 113

Tabla 59: Cantidad de elementos prefabricados por tipo y sector. _______________________________ 118

Tabla 60: Resultado operativo del sector comercio en el Perú. _________________________________ 123

Tabla 61: Razones de atraso en obra en el Perú. ____________________________________________ 127

Tabla 62: Diferencia inicial en tiempo entre el sistema prefabricado y el vaciado in situ. ____________ 128

Tabla 63: Diferencia de tiempo final entre el vaciado in situ y la aplicación de prefabricados de Concreto.

___________________________________________________________________________________ 131

Tabla 64: Diferencia en costo del Proyecto Tottus Guipor con prefabricados y vaciado in situ ________ 131

Tabla 65: Utilidad o Resultado operativo diario de Tottus Guipor. ______________________________ 132

Tabla 66: Perdidas porcentuales en materiales y horas hombre. _______________________________ 133

Tabla 67: Gastos Generales en los que el constructor podría dejar de incurrir al aplicar prefabricados de

concreto. ____________________________________________________________________________ 134

Tabla 68: Costo por m2 del prefabricado y del vaciado in situ en Malasia y Australia. _______________ 135

Tabla 69: Descomposición del presupuesto y el porcentaje por rubro del Precio total incluído el IGV. __ 136

Tabla 70: Costo de la Mano de Obra en el Proyecto Tottus Guipor. _____________________________ 136

Tabla 71: Proyección del incremento del costo de mano de obra. _______________________________ 136

Tabla 72: Costos asociados a alguna actividad relacionada con la Calidad en Construcción. _________ 139

Tabla 73: Costo total de la calidad y porcentaje de incidencia sobre el presupuesto asumido de estructuras.

___________________________________________________________________________________ 139

Tabla 74: Ratios de accidentes e incidente en el sector construcción. ____________________________ 141

Tabla 75: Jornales y horas hombre en una obra de prefabricado. ______________________________ 142

Tabla 76: Resumen de los sobre costos en los que podría incurrir el constructor que no realice una

adecuada gestión del proyecto. __________________________________________________________ 147

5

INDICE DE FIGURAS

Figura 1: Evolución del PBI peruano durante los últimos 63 años. _______________________________ 12

Figura 2: Detalle de losa con viguetas Firth. ________________________________________________ 17

Figura 3: Prelosa típica, las mechas de sólo un lado, se doblan antes del izaje. _____________________ 18

Figura 4: Sección típica del “Metro de Lima”. _______________________________________________ 19

Figura 5: Tramo elevado para el metro de la ciudad de México. _________________________________ 21

Figura 6: Cubierta de la Iglesia Santiago Apóstol. ____________________________________________ 21

Figura 7: Puente Zacatal. _______________________________________________________________ 22

Figura 8: Puente Zacatal. _______________________________________________________________ 22

Figura 9: Airtrain Rail System, New York. __________________________________________________ 23

Figura 10: Universidad de Chicago _______________________________________________________ 23

Figura 11: Fieldale Corp, Georgia. ________________________________________________________ 23

Figura 12: Villa d’Este, Houston. _________________________________________________________ 24

Figura 13: Torre Metropolitan, Seattle. ____________________________________________________ 24

Figura 14: Hotel Davenport, Washington. __________________________________________________ 24

Figura 15: Torre del Reloj, Michigan. ______________________________________________________ 25

Figura 16: Centro de Atletismo Richard E. Linder, Ohio._______________________________________ 25

Figura 17: Sección típica de una dovela prefabricada. _________________________________________ 26

Figura 18: Efecto del presfuerzo en los momentos flectores originalmente causados por las cargas de

gravedad. ____________________________________________________________________________ 28

Figura 19: Moldes a emplear en el pretensado para lograr inducir los esfuerzos necesarios que

contrarresten las cargas de gravedad. ______________________________________________________ 29

Figura 20: Comparación de la flecha entre vigas de concreto armado y concreto presforzado, sometidas a

cargas de servicio. _____________________________________________________________________ 30

Figura 21: Diagrama de esfuerzos a los que está sometida una viga en flexión. _____________________ 30

Figura 22: Diagrama de esfuerzos en una viga sometida a las acciones conjuntas de la flexión y el

presfuerzo. ___________________________________________________________________________ 31

Figura 23: Gráfica carga vs deflexión. _____________________________________________________ 32

Figura 24: Aparición de fisuras debido a la fuerza de rozamiento. _______________________________ 33

Figura 25: Uso de apoyos elastoméricos para evitar grietas o astillamientos. ______________________ 33

Figura 26: Detallada manera de vaciado de concreto en una planta de prefabricados. _______________ 35

Figura 27: Imagen de un torón y barras de alambres redondo ___________________________________ 36

Figura 28: Curva Fuerza-Deformación para tres torones de distinto diámetro. _____________________ 36

Figura 29: Ilustración de nudo articulado. __________________________________________________ 38

Figura 30: Diseño de nudos articulados llevados a la realidad. __________________________________ 39

Figura 31: Esquema de un nudo rígido. ____________________________________________________ 39

Figura 32: Transferencia de momentos entre elementos prefabricados de concreto a través de un nudo

rígido. _______________________________________________________________________________ 39

Figura 33: Posibles lugares donde aplicar una conexión entre elementos prefabricados. ______________ 40

Figura 34: Nudos rígidos armados en una y dos direcciones. ___________________________________ 40

Figura 35: Procesos involucrados en el desarrollo del cronograma y la Gestión del Tiempo. __________ 43

Figura 36: Procesos involucrados en el desarrollo del presupuesto de obra y su relación con el

planeamiento. _________________________________________________________________________ 45

Figura 37: Curva “S”, Costo acumulado vs tiempo. ___________________________________________ 46

Figura 38: Relación del costo de los cambios y el tiempo en un proyecto de construcción. ___________ 47

Figura 39: Curvas S de EV, PV, AC, sus proyecciones ETC, EAC y el retraso o adelanto “Slippage”. ___ 48

Figura 40: Ubicación del proyecto Tottus Guipor. ____________________________________________ 51

Figura 41: Imágenes 3D del proyecto Tottus Guipor. __________________________________________ 51

Figura 42: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 20. _________________________ 89


6








Figura 51: Curva S de horas hombre. Obra M. Bastidas. _______________________________________ 94

Figura 52: Histograma de recursos de mano de obra por día. Obra M. Bastidas. ____________________ 94

Figura 53: Curva S de Materiales. Obra M. Bastidas. _________________________________________ 95

Figura 54: Curva S de Equipos. Obra M. Bastidas. ___________________________________________ 95

Figura 55: Curva S de Subcontratos. Obra M. Bastidas. _______________________________________ 96

Figura 56: Curva S del Proyecto. Obra Micaela Bastidas. ______________________________________ 96

Figura 57: Curva S de horas hombre. Obra M. El Agustino. ____________________________________ 97

Figura 58: Histograma de recursos de mano de obra por día. Obra M. El Agustino. _________________ 97

Figura 59: Curva S de Materiales. Obra M. El Agustino. _______________________________________ 98

Figura 60: Curva S de Equipos. Obra M. El Agustino. _________________________________________ 98

Figura 61: Curva S de Subcontratos. Obra M. El Agustino. _____________________________________ 99

Figura 62: Curva S del Proyecto. Obra M. El Agustino. ________________________________________ 99

Figura 63: Curva S de horas hombre. Obra Deposeguro. _____________________________________ 100

Figura 64: Histograma de recursos de mano de obra por día. Obra Deposeguro. __________________ 100

Figura 65: Curva S de Materiales. Obra Deposeguro. ________________________________________ 101

Figura 66: Curva S de Equipos. Obra Deposeguro. __________________________________________ 101

Figura 67: Curva S de Subcontratos. Obra Deposeguro. ______________________________________ 102

Figura 68: Curva S del Proyecto. Obra Deposeguro. _________________________________________ 102

Figura 69: Planta de prefabricados de concreto de Preansa Perú en Lima. _______________________ 105

Figura 70: Moldes para la realización de vigas prefabricadas. _________________________________ 106

Figura 71: Vertido de concreto en planta de prefabricados.____________________________________ 107

Figura 72: Moldes para la realización de vigas prefabricadas. _________________________________ 107

Figura 73: Borde de los moldes de encofrado. ______________________________________________ 107

Figura 74: Puentes grúa a lo largo de todas las líneas de producción para el traslado de elementos. ___ 108

Figura 75: Cobertura con lonas para curado por vía húmeda. _________________________________ 109

Figura 76: Curado a vapor. _____________________________________________________________ 109

Figura 77: Transporte con el Dolly dentro de una obra de prefabricados de concreto. ______________ 109

Figura 78: Transporte con el Dolly en una vía rápida ________________________________________ 109

Figura 79: Transporte con el Dolly, en un terreno accidentado. ________________________________ 109

Figura 80: Grúas telescópicas para el izaje de elementos en obra. ______________________________ 110

Figura 81: Procesos de elaboración de los elementos prefabricados de concreto. __________________ 110

Figura 82: Vista en planta de arquitectura y avenidas principales colindantes del proyecto. _________ 114

Figura 83: Sectorización del proyecto para ejecución de trabajos. ______________________________ 114

Figura 84: Distancia desde la planta ubicada en Villa María del Triunfo, hasta la ubicación del proyecto en

el distrito de Los Olivos.________________________________________________________________ 115

Figura 85: Izaje de una Viga en forma de Delta. ____________________________________________ 116

Figura 86: Izaje de una Losa TT. _________________________________________________________ 116

Figura 87: Izaje de un pilar con su fijación a la cimentación. __________________________________ 117

Figura 88: Izaje de una viga, Proyecto Tottus Guipor. ________________________________________ 117

Figura 89: Montaje en obra, Proyecto Tottus Guipor. ________________________________________ 118

Figura 90: Posición final de una viga sobre una columna, luego de montaje, Proyecto Tottus Guipor. __ 118

Figura 91: Sectorización y fechas de ejecución de trabajos.____________________________________ 119

Figura 92: Último cronograma entregado al cliente. _________________________________________ 120

Figura 93: Relación entre las actividades de Obra y Planta. ___________________________________ 121

7

Figura 94: Producto Bruto Interno peruano del sector Construcción y Comercio, años 2003-2013. ____ 122

Figura 95: Crecimiento porcentual de los sectores construcción y comercio en el Perú, del año 2004 al

2013. _______________________________________________________________________________ 122

Figura 96: Participación porcentual del Sector Comercio y Construcción al PBI peruano total. _______ 123

Figura 97: Resultados en la ocupación del tiempo en mano de obra. _____________________________ 125

Figura 98: Fecha de inicio de labores en casco de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ.________ 129

Figura 99: Fecha de inicio de labores en obras húmedas de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ. 129

Figura 100: Fecha de inicio de labores en casco de obra Mercado Micaela Bastidas, vaciada in situ. __ 130

Figura 101: Fecha de inicio de labores en obras húmedas de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ. 130

Figura 102: Ventas por m2 de las principales cadenas de supermercados peruanos, del 2009 al 2013.__ 132

Figura 103: Maqueta de la idea del Proyecto y vertido del concreto. Obra Las Piedras de Buenavista __ 137

Figura 104: Instalación de tuberías, previo al cierre del módulo y extracción del módulo prefabricado. 137

Figura 105: Montaje del primer piso de una casa prefabricada. ________________________________ 137

Figura 106: Análisis de Causas de no conformidades o errores en la calidad en una construcción en el

Perú. _______________________________________________________________________________ 139

Figura 107: Fracciones de tiempo aplicadas tanto a la fase de Diseño como a la Construcción de un

Proyecto en el Perú. ___________________________________________________________________ 150

8

INDICE

CAPITULO 1 10

INTRODUCCIÓN 10

1.1 DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL DEL CONCRETO PREFABRICADO EN EL PERÚ 15

1.1.1 VIGUETAS PREFABRICADAS 16

1.1.2 PRE-LOSAS: 17

1.2 SITUACIÓN DEL CONCRETO PREFABRICADO EN OTROS PAÍSES. 20

CAPITULO 2 27

PRINCIPIOS ESTRUCTURALES BÁSICOS 27

2.1 CONCEPTOS PREVIOS 27

2.1.1 CONCRETO PRESFORZADO 27

2.1.2 PRETENSADO Y POSTENSADO 28

2.1.3 CONCEPTUALIZACIÓN DE LA TRANSMISIÓN DE CARGAS Y APOYOS EN UNA ESTRUCTURA

PREFABRICADA DE CONCRETO 31

2.2 MATERIALES PRINCIPALES EN LA ELABORACIÓN DEL CONCRETO PREFABRICADO 34

2.2.1 CONCRETO 34

2.2.2 ACERO DE PRESFUERZO 35

2.3 UNIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 37

2.3.1 CONEXIONES Y NUDOS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 37

CAPITULO 3 42

COSTOS Y CRONOGRAMA DEL PROYECTO IN SITU Y CON PREFABRICADOS DE

CONCRETO 42

3.1 PRINCIPALES ALCANCES DE LA GESTIÓN DEL TIEMPO Y DEL COSTO EN PROYECTOS DE

CONSTRUCCIÓN. 42

3.1.1 GESTIÓN DEL TIEMPO 42

3.1.2 GESTIÓN DE COSTOS 44

3.2 PROYECTO “TOTTUS GUIPOR – LOS OLIVOS”: OBRA IN SITU 50

3.2.1 ANÁLISIS UNITARIOS, PRESUPUESTO DE PROYECTOS SIMILARES Y PRESUPUESTO DEL

PROYECTO TOTTUS GUIPOR. 52

3.2.2 PLANEAMIENTO DE PROYECTOS SIMILARES Y ANÁLISIS DE RESTRICCIONES DEL

CRONOGRAMA DE OBRA. 93

3.3 OBRA CON PREFABRICADOS DE CONCRETO 105

3.3.1 INSTALACIONES 105

3.3.2 PRESUPUESTO TOTAL DEL PROYECTO TOTTUS GUIPOR 111

9

3.3.3 PLANIFICACIÓN, CRONOGRAMA DE MONTAJE Y GESTIÓN DEL TIEMPO DEL PROYECTO

TOTTUS GUIPOR 114

CAPITULO 4 122

ANÁLISIS COMPARATIVO DEL PROYECTO “TOTTUS LOS OLIVOS” 122

4.1 COMPARATIVOS DE LA PLANIFICACIÓN Y EJECUCIÓN. 123

4.1.1 VARIABILIDAD EN OBRA: IMPACTO DIRECTO EN LAS HORAS HOMBRE. 124

4.1.2 RIESGOS DURANTE LA PRODUCCIÓN Y EJECUCIÓN. 126

4.1.3 RESULTADOS INICIALES Y DE LOS SUPUESTOS DE LA COMBINACIÓN CON LOS PUNTOS 4.1.1

Y 4.1.2. 128

4.2 COMPARATIVO DE PRESUPUESTO. 131

4.2.1 BENEFICIO INMEDIATO DE LA PRONTA EJECUCIÓN DE LA OBRA 132

4.2.2 COMPARACIÓN DE RESULTADOS INICIALES (MAYOR COSTO DE UNO SOBRE OTRO) Y DE LOS

SUPUESTOS DE LA COMBINACIÓN CON 4.1.1 132

4.2.3 PROYECCIONES A FUTURO, INCERTIDUMBRE DEL ETERNO MAYOR COSTO DE LOS

PREFABRICADOS 134

4.3 COMPARACIONES PRINCIPALES CON OTRAS ÁREAS DE GESTIÓN 138

4.3.1 ÁREAS DE CALIDAD, SSOMA, RECURSOS HUMANOS Y ADQUISICIONES DE AMBOS

PROYECTOS. 138

4.3.2 INFLUENCIA EN TIEMPO Y COSTO DEL PROYECTO. 146

CAPITULO 5 148

LINEAS FUTURAS DE INVESTIGACIÓN Y CONCLUSIONES 148

5.1 LÍNEAS FUTURAS DE INVESTIGACIÓN 148

5.2 CONCLUSIONES 150

BIBLIOGRAFÍA 155

ANEXOS 159

ANEXO 1 160

PLANOS DE OBRAS VACIADAS IN SITU 160

ANEXO 2 161

PLANOS DE OBRA CON PREFABRICADOS DE CONCRETO 161

10

CAPITULO 1

INTRODUCCIÓN

De acuerdo al gerente general del Fondo Mi Vivienda, Gerardo Freiberg, en algunas zonas

de Lima los precios de departamentos se han casi triplicado desde 19881, el suelo es cada

vez más escaso y caro, las regulaciones son más drásticas y sin embargo la evolución de

los servicios de construcción o industrialización de la misma no van al ritmo del cambio;

producto de las mismas necesidades del sector económico, la mano de obra

verdaderamente calificada escasea y el boom inmobiliario hace a la construcción informal

crecer y que el sector en general permanezca aún reacio a los cambios y nuevas

tecnologías. Entendiéndose por industrialización de la construcción la forma de realización

del producto final, ya sea aplicando mayor tecnología, producción en serie, optimización

de recursos, elevados rendimientos en obra o las distintas combinaciones de las mismas.

Es así, que la presente investigación se realizó centrándose en un sistema constructivo que

marca la diferencia a nivel de industrialización: la aplicación de elementos prefabricados

de concreto, y así, el objetivo general es realizar un análisis comparativo de la

construcción del casco de un proyecto que fue realizado en más de un 70% con

prefabricados de concreto: Tottus Los Olivos; frente al sistema convencional, vaciado in

situ.

El estudio comprende el desarrollo del proceso constructivo, del costo y la planificación;

para ello se tienen como objetivos específicos: -Contextualizar la industria del concreto

prefabricado en América Latina; -Definir los lineamientos estructurales básicos para este

tipo de construcciones; -Realizar el presupuesto de la obra vaciada in situ en base a

proyectos reales similares al construido con prefabricados de concreto y contrastarlo con

el costo de este último; -Realizar el planeamiento de obra in situ y comparar los resultados

del mismo con los valores reales obtenidos, en la ejecución del proyecto con prefabricados

1 Cfr. Ninahuanca, 2014

11

de concreto e interpretar los resultados de este análisis y obtener los beneficios inmediatos

del sistema constructivo en estudio; -Obtener los posibles beneficios a futuro del sistema

constructivo en estudio, luego de realizar una proyección a largo plazo; -Realizar el

análisis comparativo entre ambos proyectos en las principales áreas de gestión y su

incidencia en el costo final de los mismos; -Proyectar las áreas de investigación e

innovación en la construcción que posiblemente se implementen y complementen con la

aplicación de prefabricados de concreto a futuro.

A continuación se presenta una breve síntesis de los puntos en los que se centrará la

investigación: En el capítulo 1 se ubicará la industria del concreto prefabricado en el Perú,

y otros países, con sus diferentes aportes a esta industria. En el capítulo 2 se darán los

alcances estructurales básicos para este tipo de construcciones, así también las principales

características de los materiales empleados en el mimo. En el capítulo 3, se brindará los

principales alcances de la gestión de costos y de tiempo en un proyecto, para luego realizar

el presupuesto y planeamiento de tres proyectos vaciados in situ; se definirá todo el

proceso constructivo para el sistema de prefabricados, y finalmente se mostrará el costo y

planeamiento del proyecto en estudio: “Tottus Guipor”, obteniendo resultados de tiempo y

costo final, del proyecto.

En el capítulo 4, se realizará un análisis e interpretación de los resultados obtenidos en el

capítulo anterior, para poder confrontar tanto el planeamiento como en el costo de ambos

tipos de proyecto. De la misma manera, se realizará el análisis comparativo entre ambos

proyectos en las principales áreas de gestión y su incidencia en el plazo y costo de los

mismos. Finalmente en el capítulo 5 se mostrarán las posibles tecnologías y conocimientos

que podrían aplicarse más adelante conjuntamente con el sistema de prefabricados, así

como las conclusiones de la presente investigación.

Retomando las primeras líneas de este capítulo, sorprende que en pleno siglo XXI, la

cantidad de siniestros, accidentes e incidentes laborales en obras de construcción,

asimismo como las patologías o enfermedades causadas directamente por la labor

desempeñada en tales lugares. Si bien es cierto ha aumentado la rigurosidad con la que se

evalúa la salud y seguridad ocupacional por parte de distintas fiscalizaciones y

supervisiones, el cambio es bastante lento y mientras las normas y leyes no sean aún más

12

rigurosas y la informalidad latente en este sector económico prevalezca, estos indicadores

no variarán significativamente (para bien) por muchos años.

En adición a lo mencionado líneas arriba, son sorprendentes estos datos por la evolución

económica que ha tenido la construcción con ya doce años de crecimiento continuo (figura

1 y tabla 1), pues este crecimiento no ha sido paralelo con la industrialización del sector,

como se han dado en otros ámbitos de la economía a lo largo de los años en el Perú y el

mundo; es decir los procesos constructivos presentes han tenido poca o ninguna variación

frente a los del siglo pasado, esto además va de la mano con las deficiencias encontradas

en las áreas de salud y seguridad ocupacional (como se mencionó), medio ambiente,

calidad, entre otras. En suma, datos estadísticos respaldan la afirmación que los procesos

constructivos actualmente empleados conllevan a un gran desperdicio de recursos, a un

alto índice de riesgos laborales y económicos, altos impactos ambientales durante la

construcción y finalmente a una calidad inadecuada del producto final o de la necesidad de

incurrir en re-procesos, o re-trabajos.

Si bien es cierto las mejoras en la gestión de proyectos de construcción han tenido buenos

resultados, estos no son comparables con los altos estándares a los que han llegado otras

industrias donde se minimizan los riesgos al tener todos los procesos bien delimitados y

controlados y principalmente, industrializados.

Figura 1: Evolución del PBI peruano durante los últimos 63 años. (Instituto Nacional de Estadística e

Informática, 2014)

13

Las técnicas de optimización de procesos de construcción apuntan a satisfacer la necesidad

de asegurar el cumplimiento de los objetivos en cuanto a plazo, costo y calidad, esto con el

fin de lograr el mayor control posible. Estas técnicas enfocan sus esfuerzos en lograr que

la obra funcione como una fábrica, es ahí donde surge una limitación, se pueden mejorar

los indicadores de producción, mas nunca la obra funcionará como una fábrica, pues no es

un ambiente controlado al 100%. Es ahí donde recae el potencial de una obra que se

construya en un ambiente controlado, en una “fábrica” literalmente: una obra que se

construya empleando elementos prefabricados de concreto.

El concreto prefabricado tiene una definición bastante sencilla, básicamente es el concreto

(mezcla de cemento, agregados, agua y algún posible aditivo) cuya preparación, fraguado

y curado se completan en una ubicación distinta a su destino final. Ahora, para que esta

ubicación pueda obtener la ventaja decisiva sobre el vaciado in situ, necesita realizarse en

un ambiente controlado, en este caso una planta de prefabricados donde todos los procesos

se encuentran secuenciados desde la prefabricación de los elementos o piezas, hasta el

almacenaje de los mismos, siendo la actividad final el montaje en el sitio de obra.

Tal como funciona una fábrica, la automatización de los procesos, conllevan a la

reducción de la mano de obra, el caso de los prefabricados no es la excepción. Al reducir

al mínimo la cantidad de obreros implicados en la fabricación y ensamblaje de los

Tabla 1: Evolución del PBI peruano anual del Sector Construcción desde el 2001 hasta el 2013. (Instituto

Nacional de Estadística e Informática, 2014)

14

elementos se obtienen dos beneficios directos: el primero viene a ser la reducción de la

cantidad de mano de obra empleada (el sector construcción representa una de las mayores

cantidades de mano de obra contratada – tabla 3), que significará una ventaja estratégica

pues el costo de hora hombre en el Perú está en constante alza como se ha experimentado

en los últimos años (tabla 2).

El segundo beneficio directo es la especialización que alcanza el personal obrero en

planta, pues son trabajadores contratado por largos periodos de tiempo, a diferencia de lo

experimentado en obra, donde es bastante variable la situación laboral del personal obrero.

Esto lleva a cada vez mejorar el desempeño e índices de producción y la calidad en las

labores en la que es partícipe el trabajador.

Finalmente se puede delimitar un último grupo de beneficios principales, esta vez en lo

relativo al sistema de Seguridad y Salud Ocupacional y Medio Ambiente (SSOMA):

Mayor seguridad: Al tener el flujo de procesos bien limitado, el personal especializado en

Tabla 3: Cantidad de mano de obra contratada por industria en el Perú y porcentajes respectos al total de

las cantidades mostradas (Ministerio del Trabajo y Promoción del Empleo, 2014)

Tabla 2: Incremento del jornal básico de construcción civil en el Perú. Variaciones entre años y totales

acumulados desde 2004 al 2014- (Obregón y Bernuy, 2014).

15

sus labores reconoce los riesgos que estos implican y por tanto está al tanto de las medidas

preventivas a tomar, es decir un “ambiente de riesgos de fabricación controlado”.

En lo relativo al tema ambiental, el crecimiento de la popularidad de los procedimientos

del “Green Building” regularizado por los distintos criterios establecidos por los

estándares LEED (Leadership in Energy & Enviromental Design) desarrollado por el

USGBC (United States Green Building Council), ha hecho que muchas empresas estén en

la búsqueda de este tipo de certificaciones. En lo relativo a la construcción existen algunos

requisitos claves que tienen mayor posibilidad de alcanzarse con el empleo de

prefabricados de concreto; entre ellos está el minimizar el desperdicio de materiales (por la

eficiencia en la producción y la producción localizada), el uso de cenizas volantes para

reducir el contenido de cemento y finalmente el posible reciclaje de concreto y acero, que

a diferencia del empleado en el vaciado in situ, es casi imposible.1

A lo largo de la presente tesis, se entrará en mayor detalle en los puntos mencionados

líneas arriba, principalmente en el panorama regional, y observando el avance que tiene

este método constructivo en el extranjero.

1.1 Diagnóstico de la situación actual del concreto prefabricado en el Perú

El Perú, como país naturalmente sísmico es receloso (si tenemos que generalizar la

opinión de distintos profesionales) en la aplicación e innovación de nuevas formas de

construcción de estructuras, distintas a la convencional (vaciado in situ), más aún cuando

es casi permanente el temor al “ataque” de un sismo de gran magnitud, ya que hace tan

solo poco más de 3 años Chile, nuestro vecino del sur, enfrentó un desastre natural de tales

proporciones, del que si bien es cierto (según los indicadores estadísticos) ha sabido

recuperarse rápidamente, fue muy golpeado. Es pues inevitable siguiendo esa lógica,

aferrarse a lo “seguro”, o mejor dicho lo conocido.

El escaso empleo de prefabricados de concreto es un claro ejemplo que nuestra industria

constructiva no apunta por sistemas innovadores, así deja mucho que desear, pues países

en nuestro mismo entorno como Chile, están mucho más adelantados que nosotros en la

aplicación de nuevos sistemas constructivos como el de los prefabricados, que incluso

1 Cfr. PCI 2010a: 1B-4

16

frente a la gran magnitud del terremoto a la que se vieron expuestos, tuvieron un

desempeño sobresaliente.

El mercado de los prefabricados tiene un uso bastante difundido en países como Estados

Unidos y de Europa, de tal forma que han surgido numerosas empresas en cientos de

localidades que se encargan de una o todas las etapas de esta industria. Una de estas

empresas ha llegado a nuestro continente y actualmente es la principal representante en el

medio pues se encarga del diseño, fabricación, transporte y montaje de elementos

prefabricados de concreto en obras, con la aplicación en más de un 70% del casco

estructural: Prefabricados Andinos Perú S.A.C. o Preansa Perú.

Ahora, aún con esta empresa en nuestro país, el empleo del concreto prefabricado en el

Perú está en muy lento ascenso. La principal disyuntiva de diferentes inversionistas a

apostar por este sistema es la poca difusión o conocimiento que se tiene en nuestro medio

respecto al mismo y por tanto genera inseguridad, principalmente en su desempeño frente

a un eventual movimiento sísmico de gran magnitud. Sin embargo no todo elemento

estructural prefabricado de concreto es desconocido en el Perú, con el fin de incrementar

la productividad surgieron elementos que igualmente tardaron en ganarse la confianza de

los constructores peruanos, se habla específicamente de dos elementos: Las viguetas

prefabricadas y las pre-losas. Su empleo fue bastante difundido, más aún con el “boom

de la construcción”; el principal impulsor: la búsqueda de generar mayores márgenes

mediante la reducción del empleo de mano de obra en estas actividades.

1.1.1 Viguetas prefabricadas

En primer lugar, las viguetas prefabricadas fue un sistema introducido por la empresa Firth

Industries Perú S.A. quienes se encargan del diseño y fabricación de viguetas

prefabricadas pretensadas de concreto, que “forma parte de una solución de techado,

constituido además de estos elementos por bovedillas de arcilla o poliestireno o concreto

y la losa vaciada in situ, donde se colocan las instalaciones eléctricas, sanitarias, fierro de

temperatura y acero negativo”.1

1 Cfr. Firth Industries Perú S.A. (2013)

17

Con este sistema se consigue eliminar el encofrado del fondo de losa y la colocación del

acero positivo en losas aligeradas, además de reducir estos costos e incrementar la

productividad de la mano de obra participante de todo este paquete entregable.

Asimismo se consiguen menores cuantías de acero y concreto por m2 de paño, los mismos

que pueden ser de mayores dimensiones con menor peralte y principalmente la calidad

lograda al pasar estos elementos por un proceso industrializado.

En la figura 2 podemos observar el detalle de este sistema aplicado a la losa aligerada:

1.1.2 Pre-losas:

Este elemento prefabricado principalmente trabaja como encofrado de losa, se apoya sobre

un conjunto de puntales y en los extremos sobre los encofrados de las vigas. Tiene un

espesor de 5 cm. con una serie de puntos de izaje y el acero embebido en el concreto per

sé. El principal aporte de este sistema es reducir los tiempos de ejecución de las

actividades de encofrado de losa, colocación de acero e izaje del mismo, además de las

instalaciones eléctricas y sanitarias que tienen una superficie donde trabajar apenas se

termina de instalar cada paño de las pre-losas.

Figura 2: Detalle de losa con viguetas Firth (Firth Industries Perú S.A., 2013)

18

La cantidad de desperdicio de concreto y acero que este sistema ahorra es también de

consideración, y un punto clave es la calidad que es garantizada por el proceso y diseños

de mezcla realizados en planta.

Las pre-losas tienen cerca de 15 años desde su introducción en nuestro país, su principal

proveedor es Entrepisos Lima S.A.C. que trabajan conjuntamente con UNICON; estos

últimos adquirieron el 50% de las acciones de la primera.1

Los elementos mencionados son los más conocidos en nuestro país, sin embargo

representan un pequeño porcentaje (entre 12 y 18%) del casco de la obra en su totalidad.

Recientemente, el Tren Eléctrico con sus dos tramos completados, simbolizan la obra con

prefabricados de concreto más emblemática del Perú.

El primer tramo abarca 20.9 kilómetros con 16 estaciones y cruzando 9 distritos de la

capital, el inicio de obras se remonta al 28 de abril de 1990. Sin embargo, tres meses luego

del inicio de obras, estas se paralizaron durante casi diecinueve años. El proyecto se

relanzó en el 2009 a cargo de Oberdrecht y Graña y Montero, las obras durarían hasta

mediados del 2011. El proyecto estaba compuesto por obras de prefabricado de concreto

(elementos horizontales) y las vaciadas in situ comprendidas por las cimentaciones y

elementos verticales (ver figura 4).

“Para este proyecto, UNICON instaló dos plantas exclusivas en la Videna,

despachando diariamente 800 m3 de concreto. Una de ellas abastecía el concreto

1 Cfr: ENTREPISOS LIMA S.A.C. (2013)

Figura 3: Prelosa típica, las mechas de sólo un lado, se doblan antes del izaje. (Entrepisos Lima S.A.C, 2015)

19

para las obras que se realizaban en el recorrido del tren (columnas) y otra se

encargaba de brindar concreto para las estructuras prefabricadas (vigas)” (Unión de

Concreteras S.A.)

Además de estos elementos (vigas -caso único- y prelosas), UNICON se encarga de la

prefabricación de elementos livianos como escaleras. Mas, ese fue su mayor aporte a esta

industria, es decir, no usaron este proyecto como punto de partida para lanzar por sus

propios medios, un nuevo rubro en su industria y enriquecer la experiencia constructiva en

nuestro país.

La diferencia es marcada por una empresa, como mencionamos antes Preansa Perú

quienes en la actualidad lideran este mercado en nuestro país, tiene numerosos proyectos

ya concretados, otros en ejecución y en etapa de licitación, donde elaboran más del 70%

del casco estructural con elementos prefabricados de concreto.

Preansa Perú es de raíces europeas, “nace en el 2008 de la unión de Cementos Lima y el

grupo español Prainsa, uno de los más importantes del mundo en la industria del

pretensado y prefabricado con más de 40 años de experiencia internacional”. Cuenta

actualmente con más de 8 plantas en Europa, algunas dedicadas únicamente a alguna de

las fases de sus operaciones (prefabricado, elaboración de moldes, montaje, etc). En 1996

Figura 4: Sección típica del “Metro de Lima”. (Cuenca, 2013)

20

llega a México y en 1998, a Chile; diez años después arriban a Perú y abren su planta

ubicada a 28 kilómetros al sur de Lima, adicionalmente abrieron una sede en Arabia

Saudita. De acuerdo a la información de su sitio web oficial, entre sus proyectos más

destacados y resaltantes llevados a cabo por esta empresa en nuestro país, se encuentran1:

Naves Industriales: Centro de distribución Alicorp – Arequipa

Puentes: Viaducto Nicolás Ayllón

Tiendas Comerciales: Tottus Los Olivos, Tienda Makro

Otros: Colegio Leoncio Prado

1.2 Situación del concreto prefabricado en otros países.

En Sudamérica el país que lidera el desarrollo en la industria de los prefabricados de

concreto (hormigón para la mayoría de los países en este continente) es muy

probablemente, Chile.

De acuerdo a una investigación que realizó el Precast Concrete Institute (PCI) en

diferentes localidades de Chile afectadas por el terremoto del 27 de febrero del 2010, se

logró apreciar que esta industria contempla edificios destinados para oficinas, estadios,

naves industriales y puentes. La información medular que buscaba el PCI era el

desempeño que tuvieron estas construcciones en el desastre natural, quienes dieron una

revisión general de todas las estructuras, centrándose en las antes mencionadas.

Algunas de las conclusiones a las que llegó el PCI fueron:

“La mayoría de las estructuras se comportaron aceptablemente o mejor,

considerando la severidad del terremoto de Chile del 2010. El número de muertes y

la cantidad de propiedad perdida puede ser significante, pero no desproporcional a

la severidad del terremoto. Mucho de esto es atribuido a la historia de Chile de

adopción e implementación de adecuados códigos de edificaciones”. (PCI 2012:

72)

De acuerdo al reporte elaborado por esta institución, los edificios de concreto prefabricado

en general tuvieron un buen comportamiento, incluso el Sistema resistente a las fuerzas

laterales (LFRS por sus siglas en inglés) tuvo un buen comportamiento, sin embargo

debido a la ausencia o debilidad de los diafragmas, se encontraron fallas puntuales.

1 Cfr. Preansa, 2013b

21

Salvo algunas excepciones, el PCI reconoce el alto grado del diseño sísmico de

prefabricados de concreto en este país que, según este instituto, refleja la investigación

realizada en Estados Unidos. Sin embargo llega aún más allá, pues se encontraron

evidencias de que han sabido adaptar estos conocimientos a su entorno sísmico.

En suma un buen desempeño frente a tal magnitud de desastre natural, causó que se tengan

en consideración lo estudiado en las observaciones del terremoto en Chile para las

versiones siguientes a la que en ese momento contemplaba el diseño regulado en la norma

del ACI, todo esto da a conocer que la industria chilena de los prefabricados de concreto

está muchos años adelantada (7 años según algunos especialistas) a la nuestra.

En América Central, uno de los principales países que emplean los prefabricados de

concreto es México, este país viene aplicando paulatinamente este sistema desde la década

del 80’, periodo que tiene como construcción ícono al Tramo elevado para el metro de la

ciudad de México, construido por el grupo TICONSA en 1984. En esta obra tuvo bastante

relevancia el empleo de prefabricados de concreto para interrumpir el tráfico vehicular en

menor tiempo.

En 1987, el mismo grupo constructor realiza la cubierta de la Iglesia Santiago Apóstol en

Zumpango, la ventaja de emplear este sistema constructivo es que permite los grandes

claros o luces entre elementos verticales, el mejor acabado de estos elementos en moldes

de fábrica permiten una mayor estética en la construcción.

Figura 5: Tramo elevado para el metro de la ciudad de México (ANIPAC, 2000: 150)

Figura 6: Cubierta

de la Iglesia

Santiago Apóstol

(ANIPAC, 2000:

151)

22

Ya a partir de la década de 1990 se tienen varios puentes en diferentes localidades como el

Puente de Quetzalapa en Acapulco, construido también por el grupo Ticonsa. Alcanza una

longitud de 424 m. con ancho de hasta 21.4 m; entre los otros puentes construidos en esta

década se encuentran también el Puente Amacúzac construido por la empresa VIBOSA en

1993, también encontramos el Puente Peatonal en Querétaro, lugar donde también fue

construido el Puente Cuesta China, ambos por la empresa SEPSA en 1993 y 1995

respectivamente. Entre las obras de este tipo, la más importante e imponente es el Puente

Zacatal, ubicado en la Ciudad del Carmen y lo más emblemático de este, es su longitud

(3861 m.) y que se encuentre construido sobre el mar, teniendo a todos los elementos de la

superestructura conformados por prefabricados de concreto (figura 7 y 8).1

Por otro lado, Estados Unidos es uno de los países que mayor investigación ha realizado

respecto a la industria de los prefabricados de concreto. Ya para los inicios de la década

del 50, se contemplaba que la industria del el pretensado estaba en constante ascenso, se

veía entonces necesaria una unidad y objetivo común en esta industria, es así como se crea

el Precast Concrete Institute (PCI) en Tampa, Florida. Como se mencionó, era necesario

un código que recopilara todas las experiencias y nuevos retos de esta industria, entonces

el PCI publica las primeras especificaciones para el concreto pretensado. Una de las obras

de mayor importancia publicadas por el PCI es el Body of Knowledge (BOK), que

básicamente se refiere al conjunto de conocimientos de una industria, es del BOK que se

derivan muchos códigos de edificaciones, libros, programas educacionales, etc. El PCI

está en constante retroalimentación de distintos eventos en muchas partes del mundo, por

mencionar unos de los últimos reportes publicados son los relativos a las investigaciones

1 Cfr. ANIPAC 2000: 150-153

Figura 7: Puente Zacatal (ANIPAC, 2000: 152) Figura 8: Puente Zacatal (ANIPAC, 2000: 153)

23

realizadas sobre el terremoto del Nueva Zelanda en febrero del 2011 y el de Chile en

febrero del 2010.

Es así como es de esperarse que en Estados Unidos existan diversos tipos de estructuras de

prefabricados de concreto. En las figuras 9 a la 16 se pueden apreciar varios de estos.1

1 PCI 2010a: 2C-11 al 2E-8

Figura 10: Universidad de Chicago (PCI, 2010a: 2C-11) Figura 9: Airtrain Rail System, New York

(PCI, 2010a: 2E-3)

Figura 11: Fieldale Corp, Georgia (PCI, 2010a: 2D-16)

24

Figura 13: Torre Metropolitan, Seattle.

(PCI, 2010a: 2C-7).

Figura 12: Villa d’Este, Houston. (PCI,

2010a: 2C-15 )

Figura 14: Hotel Davenport, Washington (PCI, 2010a: 2C-19).

25

Enrumbando la mirada hacia el este del globo, encontramos un ejemplo bastante

interesante por su método y el año de aplicación, es el caso de Rusia; en la otrora U.R.S.S,

a finales de la década de 1950 se empleó un sistema con prefabricados de concreto,

específicamente se refiere a los puentes construidos en voladizos sucesivos.

Comparativamente hablando de este tipo de construcción de puentes, en esos momentos el

voladizo sucesivo con dovelas prefabricadas llegó a ser hasta 12 veces más rápido que el

vaciado de dovelas in situ.

Este sistema se propagó a Francia en los años 70, para luego difundirse al resto de países.

Existe un rasgo característico de este procedimiento constructivo, y es que no se deja

ninguna armadura entre cada dovela, estas son “fragmentos” que conforman todo el largo

del tablero y la única continuidad entre ellas se logra mediante el pretensado, que cruzará

por los orificios dejados a lo largo de toda la sección (ver figura 17). Es muy importante

para asegurar la continuidad y la correcta transmisión de esfuerzos cortantes, que las caras

contiguas de dos dovelas adyacentes no sean diferentes geométricamente.1

1 Cfr. Gerardino 2011: 32

Figura 15: Torre del Reloj, Michigan. (PCI,

2010a: 2E-7)

Figura 16: Centro de Atletismo Richard E.

Linder, Ohio. (PCI, 2010a: 2E-8)

26

Por tanto, como se ha visto en los numerosos ejemplos, el concreto prefabricado no es una

novedad en el mundo, la adopción de este sistema significa un paso más hacia la mejora

del sistema constructivo actual, cuyas diferentes aplicaciones poco a poco se están

realizando en nuestro medio.

Figura 17: Sección típica de una dovela prefabricada. (Gerardino, 2011: 32 )

27

CAPITULO 2

PRINCIPIOS ESTRUCTURALES BÁSICOS

Ahora, el empleo de prefabricados de concreto, como se señaló, tiene numerosas ventajas

y/o características en comparación con el modelo convencional que se irán detallando a lo

largo de la presente investigación, una de ellas es que se pueden obtener luces de mayor

distancia. Para lograrlo el sistema aplica técnicas que se derivan de las características de

los materiales y conceptos ya establecidos, los mismos que se mencionan en el presente

capítulo.

2.1 Conceptos Previos

2.1.1 Concreto presforzado

El concepto nace de la idea de generar esfuerzos intencionalmente de manera que estos,

contrarresten de manera parcial o total las deformaciones originadas por las cargas de

gravedad que actúan sobre el elemento, es decir mejora su comportamiento de servicio.

Es decir, al tener un elemento cargado por una fuerza distribuida (rectangular, la más

sencilla), se conoce el diagrama de momento flector, entonces se busca aplicar un esfuerzo

que reduzca este efecto.

Se observa en la figura 18-I que al generar un esfuerzo a lo largo del eje neutro no genera

ningún momento que beneficie al elemento, por tanto es insignificante su uso en dicha

sección. En la figura 18-II, se aplica un esfuerzo con una excentricidad “e”, con ello se

logra reducir el Momento Flector en la región central del elemento, pero a la vez se

incrementa el de los extremos, que no resulta conveniente finalmente. En cambio en la

figura 18-III se aplica un esfuerzo que posee una excentricidad distinta en el centro de la

viga que en los extremos, es decir tiene un ángulo de inclinación, lo que contrarresta

eficientemente las deformaciones generadas por las cargas de gravedad.

28

Es así como se pueden lograr luces extensas en naves industriales o puentes de igual

descripción o de álto tránsito y carga; además se obtienen elementos con secciones

reducidas, como es el caso de las vigas que van entre los valores L/20 a L/23, siendo L el

largo de la viga. De otra forma serían imposibles realizar tales elementos mediante el

concreto reforzado o se necesitarían secciones enormes (comúnmente usado el peralte =

L/10) para cumplir con dichos requerimientos, que serían tanto económica como

estéticamente inconvenientes. 1

Para lograr deliberadamente estos esfuerzos se puede recurrir a dos opciones: el

pretensado y postensado, descritos a continuación.

2.1.2 Pretensado y postensado

El pretensado se emplea para generar el presfuerzo antes del vaciado del concreto, para

lograrlo se necesitan moldes especiales que puedan soportar los esfuerzos que se

transmitirán finalmente al elemento. Los cables tensores o “torones” se anclan en un

extremo del molde y se tensan desde el otro, mediante un “gato hidráulico.

Para lograr los efectos planteados en la figura 18-I y 18-II, se tienen las ilustraciones en la

figura 19 de los tipos de moldes a usar. Notar que la primera ilustración ejemplifica la

1 Cfr. ANIPAC 2000: 3-5

Figura 18: Efecto del presfuerzo en los momentos flectores originalmente causados por las cargas de gravedad.

(ANIPAC, 2000: 4).

29

fuerza axial horizontal ejercida con una excentricidad “e” y en la segunda se colocan

soportes de manera que se desvíen los torones, para lograr la variación de excentricidad

deseados.

Finalmente luego de dar la dirección deseada a los cables tensores y una vez que el

concreto haya adquirido la resistencia deseada (se necesita un alto f’c, es por eso que el

diseño de mezcla se realiza para lograr resistencias máximas altas) se liberan los cables

lentamente, para sí no producir fallas en el concreto, y estos tratarán de recuperar su

dimensión inicial, mas la adherencia con el concreto les impedirá hacerlo.

Por otro lado, el postensado, como su nombre lo dice, en este caso los esfuerzos se

realizan después de colocar el concreto y que este haya fraguado. Esto se obtiene a través

de la fijación de ductos por los cuales pasarán los cables tensores, mediante estos ductos se

logra con facilidad la dirección deseada de los torones y con ello la excentricidad

requerida. Una vez fijados los ductos se coloca el concreto y cuando este haya fraguado y

adquirido la resistencia deseada para soportar el tensado de los cables, se procederá con

este paso. Finalizada la elongación, se rellenan los ductos fijados inicialmente con mortero

para lograr la adherencia entre cable tensor y el concreto.1

Cualquiera de estos sistemas se puede emplear en los elementos de prefabricados de

concreto, pero se debe tomar en cuenta las condiciones iniciales que se tengan para tales

1 Cfr. ANIPAC 2000: 6

Figura 19: Moldes

a emplear en el

pretensado para

lograr inducir los

esfuerzos

necesarios que

contrarresten las

cargas de gravedad.

(ANIPAC, 2000: 5).

30

fines. Finalmente entender que ambos sistemas son métodos de presfuerzo pues este

nombre se deriva de someter a los elementos a un esfuerzo antes de que se les aplique las

cargas de servicio. Al desaparecer o minimizar los efectos de las cargas de gravedad se

tiene un esquema como el mostrado en la figura 20.

Para finalizar este análisis, se ilustrará el diagrama de esfuerzos generados en las secciones

de un elemento de concreto y el cambio que se produce al introducir el presfuerzo. En

primer lugar, las cargas de gravedad tienen un efecto directo sobre un elemento horizontal.

Debido a la carga distribuida (en la imagen representada por una carga puntual) sobre el

elemento, este se flexiona de manera que la parte superior es sometida a compresión

mientras que la parte inferior, a tracción. Si tenemos una sección transversal, el diagrama

de esfuerzos será el mostrado en la figura 21.

Figura 20: Comparación de la flecha entre vigas de concreto armado y concreto presforzado, sometidas a

cargas de servicio. (Guerra, 2004: 14).

Figura 21: Diagrama de esfuerzos a los que está sometida una viga en flexión. (Guerra, 2004: 15)

31

Ahora, lo que se busca es eliminar los esfuerzos de tracción, para ello se introduce una

fuerza P (el presfuerzo) distribuida a lo largo del diagrama de momento flector por cada

una de las secciones del elemento; finalmente se reduce a cero la fuerza de tracción a costa

de la duplicación de la fuerza de compresión (figura 22).

Esta es la idealización de lo que se busca en el momento que se diseñan elementos de

concreto prefabricado, obviamente las magnitudes, direcciones y ubicaciones del

presfuerzo varían dependiendo de los momentos hallados en toda la estructura, siempre

buscando la reducción de los esfuerzos originados por las cargas de gravedad.

2.1.3 Conceptualización de la transmisión de cargas y apoyos en una estructura

prefabricada de concreto

Como mencionamos al inicio del Capítulo 1, el concreto prefabricado es el concreto que es

vertido, fraguado y curado en un lugar que no será su último destino1. La verdadera

diferencia como estructura, entre el concreto prefabricado y el que es vaciado in situ, es su

desempeño estructural frente a los esfuerzos generados por cargas externas e internas, este

desempeño debe contemplarse dentro del ámbito de una norma, en el caso del Perú la E-

030, y así los diseños estructurales de ambos tipos de sistemas constructivos deben regirse

bajo esos parámetros.

1 Cfr. KIM 2002: 1

Figura 22: Diagrama de esfuerzos en una viga sometida a las acciones conjuntas de la flexión y el presfuerzo.

(Guerra, 2004: 15)

32

En el caso del sistema de prefabricados de concreto, como se explicó en los puntos 2.1.1 y

2.1.2, se inducen esfuerzos en el elemento para provocar una contraflecha que contrarreste

los esfuerzos de las cargas a las que será sometida el elemento, ahora, conforme el

elemento es cargado, se presenta una reducción en la contraflecha, hasta que llega un

punto en el que se genera incluso una flecha (generalmente con la carga viva y el paso del

tiempo) para finalmente sobrepasar la fluencia y llegar a la carga última. Cada proyecto

presenta elementos de acuerdo a la geometría del mismo y a las necesidades del cliente, es

así como el ingeniero estructural, una vez escogidos los elementos a diseñar, proporciona

esquemáticamente el acero de presfuerzo y de refuerzo para que tengan un

comportamiento adecuado a lo largo de sus etapas, que se representa en el siguiente

esquema.1

En el esquema se representan cada uno de las cargas a las que se someterá el elemento

prefabricado. Todo el proceso descrito en el esquema se puede separar en tres etapas que

ocurren desde la fabricación del elemento, hasta la puesta en servicio del mismo:

Etapa de transferencia: tiene a lugar cuando se liberan los anclajes del gato hidráulico para

el caso del pretensado o cuando se realiza el tensado de los cables para el caso del

postensado; así la resistencia de compresión del concreto al momento del presfuerzo

inicial (f’ci) es igual al 80% de su resistencia de compresión (0.8 f’c)2. En este periodo se

alcanza la contraflecha máxima pues el presfuerzo sólo es contrarrestado por el peso

propio del elemento, el lapso entre esta etapa y la siguiente determina la magnitud de la

contraflecha, pues el elemento no debería estar en almacenaje mayor al periodo indicado

por el ingeniero estructural a cargo del diseño.

1 Cfr. ANIPAC 2000: 9 2 Cfr. Yeon y otros 2013: 1086

Figura 23: Gráfica carga vs deflexión. (ANIPAC, 2000: 9)

33

Etapa intermedia: es aquella que se da desde la movilización del elemento hasta el montaje

del mismo, existen ganchos y apoyos temporales que deben ser colocados en los

elementos con extremo cuidado para no alterar su condición o generar esfuerzos al

momento del izaje, para los que el elemento no ha sido diseñado.

Etapa final: Tiene a lugar en la puesta en servicio del elemento o la estructura, se

consideran los esfuerzos permisibles, deformaciones y las condiciones de resistencia

última, de tal manera que se logre que la falla de estos elementos sea dúctil.

En el caso del concreto prefabricado, se elaboran todas las piezas necesarias y estas se

ensamblan para formar toda o parte de la estructura final, es por ello que se debe tener en

cuenta los siguientes escenarios: al presentarse cambios volumétricos en alguno de los

elementos o alguna fuerza lateral externa, la fuerza de rozamiento sería la única que se

opondría al movimiento relativo entre elementos que se encuentren simplemente apoyados

–columnas y vigas-; además podría ser la responsable de la generación de fisuras en

ambos elementos (figura 2.1.6). Otra posible causa de grietas o fisuras en los elementos es

la deflexión que presente el elemento horizontal debido a su propio peso o a cargas de

servicio, lo que causa “colisión” entre pequeñas regiones de ambos elementos originando

alguna fisura. Una solución a estos dos problemas es el uso de apoyos elastoméricos (ver

figura 24 - 25). Este tipo de apoyos son bastante usados en estructuras simplemente

apoyadas como es el caso de puentes, un ejemplo bastante ilustrativo es el tren eléctrico de

Lima que usa soportes de neopreno (ver figura 4).1

1 Cfr. KIM 2002: 2-3

Figura 24: Aparición de fisuras debido a

la fuerza de rozamiento. (Elliot, 2002: 2).

Figura 25: Uso de apoyos elastoméricos para evitar grietas o

astillamientos. (Elliot, 2002: 3).

34

Además de los elementos simplemente apoyados existen otro tipo de conexiones entre

viga y columna que se mencionarán más adelante.

En las primeras líneas de este capítulo se observó los resultados que ocurrían en una viga

al aplicarle un presfuerzo, en el caso de los pilares o columnas el presfuerzo aumenta

ligeramente su capacidad de resistir momentos, restándole sin embargo, capacidad de

compresión, por ello su aplicación es mayor en edificios de poca altura (cargas verticales

no muy grandes) y/o cuando la columna esté sujeta a momentos importantes.

Finalmente, un punto que no se puede pasar por alto es la necesidad del izaje de los

elementos, este se realiza a través de los puntos de anclaje que se elaboran con el

desperdicio de acero de presfuerzo y son diseñados para soportar la fatiga y el esfuerzo de

ruptura, de tal forma que se evita el agrietamiento y dejar sin recubrimiento al refuerzo del

elemento. De la misma forma se indica la forma de izaje de los distintos elementos a ser

realizado por el responsable de las grúas.

El análisis detallado mencionado anteriormente, que realiza el ingeniero estructural es

considerando una alta calidad en los materiales a emplear. En la siguiente sección se

mencionan los principales materiales empleados en la prefabricación de elementos de

concreto.

2.2 Materiales principales en la elaboración del concreto prefabricado

2.2.1 Concreto

El concreto para elementos prefabricados pasa por un alto control de calidad, enfocados

tanto en su resistencia como en su durabilidad, este debe ser llenado de una manera exacta

y precisa en los moldes para asegurar nula segregación de materiales y vibrados mínimos.

La resistencia de este concreto es de por lo menos 280 kg/cm2 y se emplean aditivos para

que en vez de llegar a la resistencia deseada en 28 días, esta se alcance en tres. Los

agregados empleados para la preparación del concreto prefabricado deben ser de canteras

que tengan un control de calidad, pues es requisito básico conjuntamente con el contar con

los equipos adecuados para una correcta vibración y además para una mejor trabajabilidad,

35

algunas veces se debe obtener agregados que pasen la malla Nº 14; de esa manera se logra

un concreto con mínima porosidad para una máxima duración. El agua empleada en el

concreto vaciado in situ normalmente consume más de lo que requiere el concreto

prefabricado lo que provoca se genere agua remanente que se evaporará con el tiempo,

causando contracciones proporcionales a la cantidad de agua empleada. Para evitar esta

situación y tener contracciones mínimas, la relación agua-cemento a utilizarse debe ser la

menor posible a pesar de requerir un slump mayor a 4”, para lo que se emplea aditivos

para obtener un concreto plástico o rheoplástico (autocompactantes).

2.2.2 Acero de Presfuerzo

Es el material encargado directamente de generar los esfuerzos antes mencionados, que

contrarrestan los efectos de las cargas de gravedad. Entre los tipos usados en los

prefabricados de concreto están los alambres redondos (figura 27), que cumplen los

requisitos de la especificación ASTM A421 (Alambre de acero aliviado de esfuerzos sin

recubrimiento para concreto preesforzado). Estos se fabrican laminando en caliente los

lingotes de acero, hasta darle la forma redonda mencionada; una vez fríos se estiran lo que

modifica sus propiedades mecánicas e incrementan su resistencia.

El tipo especial de acero que se emplea para el presfuerzo es el torón (figura 27), que está

formado por los alambres descritos en el párrafo anterior, un conjunto de estos alambres se

enlazan en una espiral llegando a alcanzar propiedades muy superiores a las del alambre

redondo por sí solo o al mismo acero de refuerzo usado comúnmente en el concreto

Figura 26: Detallada manera

de vaciado de concreto en

una planta de prefabricados.

(Elliot, 2002: 15)

36

vaciado in situ (fy = 4200 kg/cm2). El torón cuenta con una resistencia a la rotura fsr =

19000 kg/cm2. A diferencia del estado de rotura del acero convencional que permite

deformaciones de hasta el 9%, el torón admite menos del 2% de deformación, su rotura es

mucho más frágil (figura 28).

Figura 28: Curva Fuerza-Deformación para tres torones de distinto diámetro. (ANIPAC, 2000: 8)

Figura 27: Imagen de un torón (izquierda) y barras de alambres redondo (derecha) (ANIPAC, 2000: 7)

37

Como se observa en la imagen 28, las fuerzas a las que debe estar sometido el acero de

presfuerzo son mucho mayores, la desventaja frente al acero reforzado es que este último

es mucho más dúctil.

Las propiedades de tanto el concreto como el acero son bastante generosas, un factor

importante para que se logre lo anterior es la calidad y rigurosidad con la que son elegidos

los materiales, las canteras certificadas de las que se extraen y del control mismo que

pasan por laboratorio y fábrica.

2.3 Uniones de los elementos estructurales

Los elementos estructurales pueden ser prefabricados en su totalidad salvo las

cimentaciones, que para una adecuada transmisión de esfuerzos hacia el suelo, tiene que

ser vaciada in situ. De esta manera se tiene garantizada una producción a nivel de fábrica,

es decir con un mínimo margen que de la posibilidad a cometer errores; esto es

alineamiento y verticalidad garantizados, desaparición de cangrejeras, mayor durabilidad

de los elementos, precisión en las medidas, eliminación del solaqueo o tarrajeo al tener un

elemento uniforme en todas sus secciones, excelente calidad de materiales; dimensiones

de los claros y luces de vigas no serían posible con el concreto armado vaciado in situ.

Todas las bondades de cada elemento estructural por separado serían imposibles de

llevarse a la realidad si no existieran las uniones que permiten que esta individualidad de

cada parte, trabaje como un conjunto; son las uniones que hacen posible el hablar de una

estructura de elementos prefabricados de concreto.

2.3.1 Conexiones y nudos de los elementos estructurales

El diseño y construcción de las conexiones es una de las principales consideraciones

dentro del concreto prefabricado.

La diferencia entre nudos y conexiones, es que un nudo viene a ser el espacio geométrico

(real) o volumen que es común entre los elementos que se pretenden enlazar y conexión es

el elemento que realiza la acción per se de unir dos componentes. Como la experiencia de

diseños de estructuras prefabricadas en zonas sísmicas es limitada, las normas de diseño

38

extranjeras resumen que las estructuras de concreto prefabricadas deben tener igual o

mayor ductilidad que las de concreto vaciado in situ, según el reglamento UBC 1997

(Uniform Building Code 1997)1; para lograr este objetivo existen dos tipos de nudos en la

prefabricación de concreto: nudos articulados y nudos rígidos.

Nudo articulado:

Este tipo de nudo basa su unión en la geometría de los extremos de los elementos, enlaces

exactamente dimensionados para encajar con el espacio exacto en otro elemento, una vez

el elemento haya sido encajado, se procede a llenar con concreto autonivelante (grout) el

espacio libre tal como es ilustrado en la figura 29.

Este grupo (nudos articulados) se divide a su vez en los que poseen o bien conexiones

húmedas o conexiones secas. La diferencia principal entre ambas es como se logra la

continuidad del acero de refuerzo, en las conexiones húmedas el refuerzo se empalma o se

une por conectores sísmicos; por otro lado en las conexiones secas, el refuerzo se une

mediante soldadura, el último caso es bastante observado y no recomendado por su mal

desempeño frente a actividad sísmica.

1 Cfr. ANIPAC 2000: 50

Figura 29: Ilustración de nudo articulado, siempre se requerirá de una o más barras de refuerzo introducidas

en el nuevo elemento y el espacio alrededor de esta será llenado con “grout”. (Elliot, 2002: 4).

39

Por lo mostrado en la figura, no existe en la realidad nudo completamente articulado pues

debido al grout llenado en los alveolos donde se encajan los aceros de un elemento a otro,

se generan pequeños momentos en el nudo1.

En suma, el nudo articulado debe permitir los movimientos relativos (muy ligeras

rotaciones y traslaciones horizontales) entre elementos sin generar esfuerzos que fisuren

los elementos o peor aún, no puedan ser resistidos por el refuerzo instalado; para lo cual se

dimensionan las superficies de apoyo y longitudes de anclaje; en la figura 30 se

ejemplifica la aplicación de nudos articulados.

Nudo Rígido:

Este tipo de nudo, como contraparte del articulado, es capaz de transferir momentos entre

elementos; lo que genera un aumento de la rigidez del pórtico. Una de las pocas

restricciones para optar por el uso de nudos rígidos es que debe existir el número

suficiente de columnas para poder transmitir los esfuerzos.

1 Cfr. Kim 2002: 4

Figura 30: Diseño de nudos articulados (arriba) llevados a la realidad. (Preansa Perú, 2013a)

Figura 31: Esquema de un nudo rígido

(vaciado in situ) (Elliot, 2002: 4).

Figura 32: Transferencia de momentos entre elementos

prefabricados de concreto a través de un nudo rígido. (Elliot,

2002: 269).

40

Este tipo de nudos debe usarse cuando el diseñador considere que los esfuerzos serán tan

grandes que el nudo no tendría un comportamiento dúctil en el caso sea articulado, y surge

la posibilidad de fallas frágiles como las causadas por la cortante de fricción. El tipo de

conexiones en estos nudos deben tener un comportamiento elástico mientras otras zonas

pueden incurrir en comportamientos inelásticos (dependiendo del diseño). En la figura 33

se aprecia las posibles ubicaciones de estas conexiones y la distancia del centro de las

mismas que no debe ser superior a la mitad del peralte del elemento a unir:

Una de las principales consideraciones geométricas a tomar en cuenta en este tipo de

conexiones es que para unir dos vigas a una columna mediante un nudo rígido, se limita el

espesor de la columna a la longitud de desarrollo de los ganchos de las vigas

prefabricadas, una vez apoyadas es donde se realizan el armado, encofrado y vaciado de

nudos in situ.

Figura 34: Nudos rígidos armados en una y dos direcciones. (Preansa Perú, 2013a).

Figura 33: Posibles lugares donde aplicar una conexión entre elementos prefabricados (ANIPAC, 2000: 51).

41

Hemos visto pues hasta el cierre del presente capítulo lo que simboliza el concreto

prefabricado en nuestro medio y en el mundo actual, algunas de las posibilidades y

ventajas de su aplicación. Además que no existe una tipología asociada a las estructuras

prefabricadas, esto es, cualquier situación o solución estructural puede ser abordado por un

sistema prefabricado, sin embargo existe cierta rigidez en el diseño ya que puede darse el

caso de que el proyecto arquitectónico contenga o necesite una(s) pieza(s) prefabricada(s)

poco común y por tanto no sea posible de reproducir en una planta prefabricada, para ello

sería conveniente y necesario para que el prefabricado se adapte con facilidad al tenerlo en

cuenta desde la etapa de diseño del proyecto1.

1 Cfr. Muñoz 2008: 44

42

CAPITULO 3

COSTOS Y CRONOGRAMA DEL PROYECTO IN SITU Y CON

PREFABRICADOS DE CONCRETO

Dos de las áreas de mayor influencia en el éxito o fracaso de un proyecto son el tiempo y

el costo, principalmente porque tienen un impacto directo en la inversión económica del

cliente y/o contratista(s) principal(es) y consecuentemente en el resultado operativo de la

obra. Un arduo estudio y análisis de todo el proyecto en relación a tiempo y costos, a lo

largo de todas las fases del mismo, y un equipo altamente calificado para realizar tal labor,

brinda mayores probabilidades de cerrar airosamente un proyecto.

En construcción, el Project Management Institute (PMI), la asociación de profesionales sin

fines de lucro que lidera el mercado a nivel mundial en las carreras o áreas dedicadas a la

gestión de proyectos, establece áreas fundamentales para controlar exitosamente un

proyecto: gestión del tiempo y gestión del costo; por otro lado y no menos importante

están la gestión de calidad, la de seguridad y la del medio ambiente. Esto sin embargo, no

deja atrás las otras áreas que señala el PMI en el Project Management Book of Knowledge

(PMBOK), ni en la extensión del mismo libro dedicado a la Construcción, pero en la

presente investigación se hace hincapié en tales aspectos por las razones explicadas en las

primeras líneas de este capítulo; en las siguientes páginas se darán los principales alcances

de los mismos su acción en conjunto.

3.1 Principales alcances de la gestión del tiempo y del costo en proyectos de

construcción.

3.1.1 Gestión del tiempo

Según el PMBOK la gestión del tiempo del proyecto incluye los procesos que permitan

alcanzar los objetivos del mismo dentro del plazo esperado (y definido en el contrato). Los

procesos que conforman esta área de conocimiento, buscan brindar los pasos a seguir para

realizar un cronograma que se ajuste al plazo del proyecto, mediante el método de la ruta

crítica (CPM), estos se pueden resumir en (figura35): descomponer todo el trabajo o Work

43

Breakdown Structure (WBS) para tener el alcance delimitado por especialidades o áreas,

definir las actividades, secuenciarlas, estimar los recursos necesarios para cumplirlas,

calcular la duración de las actividades de acuerdo a los recursos disponibles y finalmente

con estos datos, desarrollar y obtener el cronograma de obra; es importante señalar que el

último proceso de la gestión del tiempo no es la obtención del cronograma, sino la manera

de controlarlo.

Lamentablemente en obras de construcción en el Perú no se aplica de la mejor manera el

método en mención, pues se emplea para hacer un cronograma con un detalle demasiado

fino para un tiempo tan extenso (obra de varios meses), este detalle por sí solo es ineficaz

para hacer un seguimiento y control adecuados.

Entonces, se realiza una deficiente aplicación del CPM, lo que genera confusión porque al

ser una técnica meramente matemática; pues tan sólo convierte la “cantidad” o “metrado”

de una actividad, en tiempo, al dividirla entre un rendimiento establecido y contando con

holguras entre actividades predecesoras unas de otras; su aplicación debería ser directa y

numéricamente simple de controlar, sin embargo el error recae en considerar que se puede

depender de un solo cronograma que vea el proyecto macroscópicamente, pues en este

“cronograma maestro” se colocan las holguras (inherentes en la fórmula matemática del

CPM) y si se realizara un control meticuloso del tiempo y costo sobre la unidad básica de

producción (la mano de obra) se sabría que “las holguras son un tipo de pérdida” (Castillo,

2001). Otra razón que acentúa el error antes mencionado, es que en un cronograma tan

extenso y detallado (en caso sea el único a emplear para realizar el control) es difícil de

Figura 35: Procesos involucrados en el desarrollo del cronograma y la Gestión del Tiempo. (Fuente propia).

44

leer y hacer seguimiento al mismo1, además de no permitir contemplar la principal causa

de pérdidas en obra: la variabilidad, punto que se mencionará en el capítulo 4 y su efecto

negativo en los costos del proyecto.

Ahora, la problemática antes mencionada es una de las ventajas medulares en el caso de

los prefabricados de concreto pues en este sistema se reduce al mínimo la variabilidad

pues su funcionamiento es el de una planta, o fábrica, donde todos los procesos se

encuentran adecuadamente secuenciados y programados.

Para poder realizar un análisis entre ambos tipos de obras se mencionarán a continuación

los lineamientos de gestión de tiempo y costos que se toman en una obra in situ.

3.1.2 Gestión de Costos

En relación al presupuesto y control de costos en obras en el Perú, el modelo que establece

el PMI en la gestión de costos y tiempo se puede tomar tan sólo como una base, pues

ambos son interdependientes, y en constante retroalimentación a lo largo de la elaboración

de la licitación y plan de trabajo, los análisis unitarios que se elaboran para presupuestos

(deberían ser únicos para cada obra) son en base a un rendimiento estimado, es este

rendimiento el que será un input para la realización del cronograma, el cronograma se

establece en base al plazo del proyecto, el mismo que es otro input para realizar el

presupuesto, pues brinda los gastos generales variables (dependientes del plazo de

ejecución); y con el cronograma se obtiene el histograma de obra, que a su vez brinda un

calendario de recursos que vuelve a ser un input para el presupuesto; es decir, la relación

entre tiempo y costos no puede dejarse pasar por alto, la mejora continua,

retroalimentación y lecciones aprendidas debe nutrir ambas áreas del proyecto. Esta

relación se plasma en la figura 36 y en la tabla 42 se indica la composición general de un

presupuesto de obra realizada in situ.3

1 Cfr. Ballard 2000: A-31 2 Cfr. Galarza 2011: 5 3 Cfr. PMI 2013: 146-166

45

La elaboración del presupuesto es un output principal en la gestión de costos, sin embargo

lo que garantiza el éxito final de la obra a nivel operativo luego de realizar un adecuado

presupuesto, es el seguimiento y control del mismo, a continuación se mostrará la técnica

que normalmente se aplica en obras y que tiene bastante potencial si se realiza

adecuadamente.

Figura 36: Procesos involucrados en el desarrollo del presupuesto de obra y su relación con el planeamiento.

(Fuente propia).

Tabla 4: Composición general de un presupuesto de obra de edificaciones en el Perú. (Galarza, 2011:5).

46

Valor Ganado:

Es un proceso del control del proyecto basado en la integración del planeamiento, del

desglose del costo por partida, y de la medición del rendimiento o performance de las

mismas.1 De esta técnica se desprende la elaboración de la curva “S”, se le llama de esa

forma por la silueta que toma al tabular los valores en una tabla de Costo Acumulado vs

Tiempo (ver figura 37). Como señalamos al inicio del capítulo, al cruzar valores del costo

a lo largo del tiempo, estos valores son interdependientes para obtener los procesos que

determinan los outputs principales como lo son el cronograma y el presupuesto, y de

ambos se obtienen los datos necesarios para el seguimiento y control de los mismos.

Cabe señalar que la relación que se desprende de la curva S, indica que al inicio del

proyecto se realiza un desembolso más lento, el mayor coste económico se da en la mitad

del mismo, para ralentizar nuevamente en la fase final de la obra; si la curva en vez de

emplear valores de costos acumulados, cruzara valores de costes a lo largo del tiempo se

tendría una figura como se muestra en la imagen 38 (curva 3). Existe otra relación que

resalta la interdependencia entre el tiempo y el costo, y es el grado de variación de este

último por los cambios efectuados en la obra; los cambios aplicados al inicio tendrán poco

o ningún sobrecosto, pero a razón que se avanza en el proyecto los sobrecostos se van

elevando y teniendo un impacto más significativo sobre el costo final del proyecto (figura

38 curva 1 y 2).2

1 Cfr. APM 2006: 44 2 IDEAR CONSULTORES 2014

Figura 37: Curva “S”, Costo acumulado vs tiempo. (Fuente propia).

47

Volviendo a la figura 37 existen 3 curvas S principales: Valor Planificado (PV “Planned

Value”), que es el costo autorizado asignado a cada una de las partidas que conformen el

presupuesto; la de Valor Ganado (EV “Earned Value”), que es el trabajo completado

expresado en términos del presupuesto y finalmente el Costo Real (AC “Actual Cost”),

que es el costo total en el que se ha incurrido para ejecutar una o más partidas del

presupuesto en un tiempo determinado.1 Esto da como resultado el resumen de la obra en

términos de costo, mas no de tiempo, pues para evaluar el tiempo se observa la ruta crítica

del Plan Maestro o Cronograma de obra. Los gráficos se obtienen de la gestión de costos

de los rubros principales de una obra de construcción: mano de obra, materiales, equipos y

subcontratos. Cada uno tiene que ser controlado por separado y es en este detalle fino del

control donde existen muchos vacíos o elementos que se pasan por alto en el control de

obras.

El detalle fino debería enfocarse en revisar día a día el control de costos; para empezar se

elabora una planificación diaria, que cumpla con la semanal y esta a su vez con un

lookahead2con horizonte de dos a seis semanas, que finalmente permita cumplir con el

cronograma por hitos, es de esa planificación diaria que se obtienen la cantidad de mano

de obra (por horas hombre), materiales, equipos y subcontratos a emplear y controlar.

El control, que se realiza mediante ratios de producción y revisión de trabajos, se debe

hacer diario e incluso horario, así mismo revisar los desperdicios de materiales que en el

casco de una obra vienen a ser principalmente concreto (arena gruesa, cemento, piedra

1 PMI 2013: 161 2 Castillo 2001: 113-125

Figura 38: Relación

del costo de los

cambios y el tiempo

en un proyecto de

construcción. (Idear

Consultores, 2014).

48

chancada y agua), barras de acero corrugado, piezas de encofrado, entre otros; así también

revisar el alquiler de maquinarias, equipos y subcontratos.

De la misma manera se debe tener en cuenta el coste de materiales y equipos de seguridad

en obra, como los utilizados para cercar bordes de desnivel, equipos de protección

personal (EPP) a usar, señalización, etc.

De esa manera se actualiza constantemente los valores de EV y AC para obtener el

resultado operativo de la obra, donde se pueden obtener los índices de desempeño del

costo (CPI) y realizar proyecciones hacia el final de la obra conocido como como

estimación al término (EAC) (PMI, 2013). Es imprescindible notar que estos valores sólo

alcanzan su finalidad para el control del proyecto en medida que los registros se tomen y

actualicen con la mayor frecuencia posible, pues como se mencionó anteriormente la

variabilidad en obras de construcción in situ es la principal responsable por las pérdidas

generadas en las jornadas de trabajo y tienen el mayor impacto en el costo final incurrido

en el proyecto y en caso no se combata con un sistema de gestión de costos y de tiempo,

ambos con una precisión altamente confiables, es probable que no se perciba la utilidad

deseada o incluso se llegue a incurrir en pérdidas tanto económicas como de confianza por

parte del cliente.

Las curvas de los valores antes mencionados son mostradas en la figura 39, así como la

relación entre sus valores.

Figura 39: Curvas S de EV

(Azul), PV (verde), AC, sus

proyecciones ETC, EAC y el

retraso o adelanto “Slippage”.

(Figini, 2013: 2).

49

El uso indiscriminado de los materiales en obra conlleva a altos índices de desperdicios no

contemplados a la hora de realizar el presupuesto, a continuación en las tablas 5 y 6 se

muestran datos sobre los estos índices, y pérdidas a nivel del costo presupuestado.1

A esto se le suma las malas prácticas en construcción que recae en el sobrecosto de

retrabajos o refacciones, pues si dejamos de controlar cada proceso que conforman las

actividades o partidas de obra, a las horas hombre perdidas se le suma el desperdicio

1 Cfr: Galarza 2011: 29-30

Tabla 5: Índices de desperdicio de materiales empleados en obras. (Galarza, 2011: 29)

Tabla 6: Pérdidas de materiales representadas en porcentaje del presupuesto del casco tarrajeado. (Galarza,

2011: 30).

50

adicional en obra, que generará obviamente un desmonte no previsto, en la tabla 7 se

muestra información sobre el desmonte originado por m2 en obras de construcción. 1

Al final de este capítulo y en el capítulo 4 de la presente tesis se cuantificará estos costos

en obras similares a la presentada en el siguiente punto.

3.2 Proyecto “Tottus Guipor – Los Olivos”: Obra in situ

El supermercado Tottus Los Olivos o Tottus Guipor se encuentra en el cruce de las

avenidas Panamericana Norte con la Av. Zinc en el distrito de los Olivos cuenta con

accesos en ambas avenidas, tal como se muestra con detalle en Anexo 2 y su ubicación es

mostrada en la figura 40.

1 Cfr. Galarza 2011: 32

Tabla 7: Estimación de desmonte de distintos materiales y el ratio de cantidad de desmonte (m3) por

m2 construido (Galarza, 2011: 32).

51

El proyecto en conjunto fue financiado por Hipermercados Tottus S.A., empresa que

pertenece al grupo Falabella, quienes asignaron como empresa que realice la gerencia de

la obra a la compañía Degpro, mientras que el diseño estructural y construcción de más del

70% del casco estuvo a cargo de la empresa Preansa Perú . El casco, salvo las

cimentaciones, y muros de contención, fue realizado en su totalidad con prefabricados de

concreto. Cuenta con un área del terreno de más de 12 mil metros cuadrados y 9154.89 m2

de área construida en un primer piso, pues el segundo nivel es destinado para 164

estacionamientos (en la figura 41 se muestra el modelo en 3D del proyecto); en el terreno

se tiene áreas destinadas para el Hipermercado además de otros locatarios y una para el

Banco Falabella (perteneciente al mismo grupo del hipermercado). El proyecto fue

inaugurado satisfactoriamente el 26 de noviembre del 2012.

Figura 41: Imágenes 3D del proyecto Tottus Guipor (Skyscrapercity, 2014).

Figura 40: Ubicación del proyecto. (Google Maps, 2014).

52

3.2.1 Análisis Unitarios, Presupuesto de proyectos similares y Presupuesto del

Proyecto Tottus Guipor.

Para poder analizar los beneficios de la aplicación de los prefabricados de concreto se

necesita comparar este proyecto (Tottus Guipor) frente a otros que se hayan realizado

vaciados in situ, se necesita tomar los datos obras que tengan similitud en dimensiones y

forma de construcción y trasladar los resultados que se obtengan de las mismas a los

costes que representaría haber realizado el proyecto Tottus Guipor vaciado en obra. Se

tomó datos de tres obras similares (ya sea en estructuración y/o método de ejecución). Las

dos primeras son dos mercados realizados por la empresa Estremadoyro y Fassioli

Contratistas Generales S.A (EyF), su similitud se basa en el área del terreno a ocupar, los

pocos niveles y su planificaron de construcción por distintos frentes, es decir el diseño y la

construcción del casco aborda conceptos muy similares a un centro comercial.

Se toma en consideración que para realizar el presupuesto de las tres obras, se necesitará

en algunas partidas contar con el plazo o programación de actividades, asimismo como el

histograma de recursos de mano de obra, para obtener el número de equipos de protección

personal, alquileres de equipos de protección colectiva, containers de oficinas, o de

requerimientos básicos a utilizar en obra, por otro lado se usó los datos de la tabla 7 para

estimar el volumen de desmonte a producir.

Con los metrados proporcionados por la empresa, tomando en cuenta el costo de hora

hombre en el 2012 (fecha de construcción del Proyecto Tottus Guipor) y mostrados en las

tablas 8 y 9, el costo de materiales y equipos de acuerdo a los publicado por la Revista

Costos a lo largo del último semestre del 2012, se elaboraron los análisis unitarios de las

partidas que podrían reemplazarse por el sistema de prefabricados de concreto y/o que

tienen incidencia en el presupuesto en caso de usarse este sistema constructivo, es decir no

sólo comprenden las unidades de concreto armado, sino algunas partidas de arquitectura

que se ejecutan para darle un acabado al concreto vaciado in situ, como lo son el solaqueo

y tarrajeo de elementos, que en el caso del prefabricado son innecesarios por la calidad de

fábrica de los elementos y la tonalidad final que se obtiene,

53

Tabla 8: Costo Hora

Hombre – Obra

Mercado Micaela

Bastidas y El Agustino.

(Fuente propia).

Tabla 9: Costo

Hora Hombre –

Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

54

Una vez realizado el presupuesto, existen valores que dependen del tiempo (además de los

gastos generales variables) e incluyen principalmente las unidades a alquilar o equipos

consumibles como los equipos de protección personal, para cuyo cálculo se requiere el

cronograma de obra, y con el mismo obtener el histograma de recursos de horas hombre, y

conjuntamente con la frecuencia de cambio de los equipos de protección personal (EPP) se

calcula la cantidad a adquirir, de la misma forma el alquiler de grúa torre y obras

provisionales son afectados por el plazo de ejecución.

A continuación se presentan brevemente las obras analizadas y los presupuestos de las

mismas, considerando el plazo de ejecución que será detallado en la siguiente sección del

presente capítulo; se debe tener en cuenta que los gastos generales y la utilidad se tomaron

de acuerdo a los porcentajes señalados por la empresa Eestremadoyro y Fassioli pues, se

calcula para un determinado periodo o porcentaje de la obra.

Mercado Micaela Bastidas

La primera de estas obras, fue el mercado Micaela Bastidas construido a mediados del

2012, está ubicado a una cuadra del terminal pesquero en Villa María, cuenta con un área

total construida de 15,066.87 m2 distribuida en cuatro niveles.

El presupuesto se presenta a continuación, en las tablas 10, 11 y 12. Los planos en planta

de la estructura del proyecto se encuentran en el Anexo 1.

55

Tabla 10: Resumen Presupuesto de Obra Mercado Micaela Bastidas. (Fuente propia).

56

Tabla 11: Costo Directo de la Obra Mercado Micaela Bastidas, disgregado por partidas. (Fuente propia).

57

Tabla 12: Análisis del precio unitario de las partidas de la obra Micaela Bastidas. (Fuente propia).

65

Mercado El Agustino

La segunda obra de características similares es una aún no ejecutada, ya adjudicada

también a la empresa Estremadoyro y Fassioli. Nuevamente se trata de una construcción

destinada a ser un mercado, el proyecto tiene como nombre Mercado el Agustino, cuenta

con tres niveles: dos pisos y un sótano, el área de terreno es casi de 5000 m2, mientras que

el área construida sobrepasa los 12 000 m2; está ubicado a la altura de la cuadra 4 de Riva

Agüero, en el Agustino. Los planos estructurales del proyecto se encuentran en el Anexo

1. El presupuesto del casco tarrajeado se muestra en las siguientes páginas en las tablas

13,14 y15.

66

Tabla 13: Resumen del Presupuesto de la Obra Mercado El Agustino. (Fuente propia).

67

Tabla 14: Costo directo de la Obra Mercado El Agustino, disgregado por partidas. (Fuente propia).

68

Tabla 15: Análisis unitarios de la Obra Mercado El Agustino. (Fuente propia).

76

Almacén de Mercancías Varias - Deposeguro

Esta obra mencionada al final, es una edificación de 10 pisos y 2 sótanos, ubicada en el

cruce de las avenidas República de Panamá y Mariscal Ramón Castilla en el distrito de

Santiago de Surco; actualmente se encuentra en ejecución, la empresa encargada de la

construcción es Estremadoyro y Fassioli, la gran similitud de esta obra con proyectos

realizados por Preansa Perú es que su alcance sólo comprende el casco solaqueado, con

algunos tabiques de albañilería sílico-calcáreas. Además, existe una característica en

particular de esta obra, pues se empleará en todas sus losas el sistema de postensado, el

mismo que es subcontratado, la empresa a cargo de esta partida se encargará del diseño

estructural de las losas (además del existente en el proyecto). En este caso, las cuadrillas a

cargo del postensado, una vez armada la losa inferior, colocan los cables y anclajes

respectivos, una vez que la losa ha sido vaciada, tiene que alcanzar el 80% de su

resistencia (f’c = 350 kg/cm2) para proceder al postensado, para lo cual se debe dejar una

franja (junta de vaciado) sin concreto para poder utilizar un gato hidráulico y proceder con

el tensado y finalmente vaciar la franja pendiente. Es así como este sistema también puede

aplicarse al concreto vaciado in situ, con lo cual se obtienen las ventajas estructurales

como poca concentración de acero de refuerzo, mayores luces entre columnas, y como en

este caso, del piso 2 al 10, ninguna viga.

La gran diferencia en este proyecto con los dos planteados anteriormente, es la altura de la

edificación, al ser de más de 40 metros de alto (en los 12 niveles). Los planos de planta

típicas se muestran en el Anexo 01 y el presupuesto detallado a continuación en las tablas

16, 17 y 18.

77

Tabla 16: Resumen del Presupuesto de la Obra Deposeguro. (Fuente propia)

78

Tabla 17: Costo directo de la obra Deposeguro, disgregado por partidas. (Fuente propia).

79

Tabla 18: Análisis unitarios de las partidas de la obra Deposeguro. (Fuente propia).

88

En las tablas 19-22, mostradas a continuación, se tiene un resumen del área construida por

niveles, del presupuesto de cada obra y la composición de los mismos por rubros del

presupuesto.

Tabla 19: Áreas techadas y desmonte teórico,

obra Mercado Micaela Bastidas. (Fuente propia).

Tabla 22: Presupuesto resumen de las tres obras y el porcentaje de cada rubro y costo por m2. (Fuente

propia).

Tabla 20: Áreas techadas y desmonte teórico, obra

Mercado El Agustino. (Fuente propia).

Tabla 21: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Deposeguro. (Fuente propia).

89

En las tablas 23 a 31 y figuras 42 a la 50 se muestran los porcentajes de cada elemento que

conforman los materiales, equipos y subcontratos del presupuesto de las tres obras:

Obra: Mercado Micaela Bastidas

Tabla 23: Materiales de la obra Micaela Bastidas y

porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Tabla 24: Equipos de la obra Micaela Bastidas y


Tabla 25: Subcontratos o Subpartidas de la obra Micaela

Bastidas y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Figura 42: Diagrama de barras que representan

los datos de la Tabla 20. (Fuente propia).





90

Obra: Almacén de Mercancías Varias - Deposeguro

Tabla 26: Materiales de la obra Deposeguro y porcentajes

de los mismos. (Fuente propia).

Tabla 27: Equipos de la obra Deposeguro y porcentajes

de los mismos. (Fuente propia).

Tabla 28: Subcontratos o Subpartidas de la obra

Deposeguro y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Figura 45: Diagrama de barras que representan los

datos de la Tabla 26. (Fuente propia).





91

Obra: Mercado El Agustino

Tabla 31: Subcontratos o Subpartidas de la obra

Mercado el Agustino y porcentajes de los mismos.

(Fuente propia).



Tabla 30: Equipos de la obra Mercado El Agustino y




Tabla 29: Materiales de la obra Mercado El Agustino y




92

De los datos mostrados, se desprende que los materiales con mayor incidencia en un

Presupuesto, son el concreto y el acero, como era de esperarse; en el caso de equipos

serían el servicio de bomba, las herramientas manuales y las reglas de aluminio para los

acabados húmedos y finalmente en el caso de los subcontratos, el mayor porcentaje recae

en la grúa torre y la eliminación de material excedente principalmente.

Finalmente al trasladar los resultados de las tres obras hacia el Proyecto Tottus Guipor, se

obtiene el costo final que representaría construir la obra de la forma tradicional, vaciada in

situ (tabla 32).

Y este costo (descontando el 18% del IGV) sería distribuido como se muestra en la tabla

33, tener en cuenta que para esta tabla se tomó los datos basados en las obras Micaela

Bastidas y El Agustino pues en Deposeguro, se tenía alto índice de subcontrato de losa

pos-tensada, que no es comúnmente usado en nuestro medio.

En la siguiente sección se detalla el planeamiento para todas las obras mencionadas, para

así, nuevamente obtener los resultados y trasladarlos al proyecto principal de la presente

investigación (Tottus Guipor).

Tabla 32: Resultados de obras vaciadas in situ, llevados al Proyecto Tottus Guipor

(asumiendo que su construcción haya sido in situ). (Fuente propia).

Tabla 33: División del presupuesto por rubros a nivel porcentual. (Fuente propia).

93

3.2.2 Planeamiento de proyectos similares y análisis de restricciones del cronograma

de obra.

El planeamiento de cada una de las obras expuestas en la sección previa se detalla a

continuación, se desprenderán de estos cronogramas conjuntamente con datos del

presupuesto, el histograma de recursos de mano de obra, materiales y equipos, las curvas

“S” de planificación (PV) y finalmente el costo presupuestado de cada proyecto y los

controles a ejercer para cumplir con la planificación. Para realizar el cronograma se utilizó

datos brindados por la empresa, como inicio y duración de actividades, el software

empleado fue Excel, con programación diseñada por el autor de la presente investigación,

que cumple con los requisitos de dimensionamiento de cuadrillas, cálculo de horas hombre

y lo necesario para generar los resultados buscados en las primeras líneas de esta sección.

En el anexo 3 se muestra el planeamiento de cada obra, a continuación se apreciarán las

tablas que contienen información que se desprenden de estos últimos y de los valores

planificados de mano de obra, materiales, equipos y subcontratos o subpartidas.

94

OBRA: MERCADO MICAELA BASTIDAS

Tabla 34: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas.

(Fuente propia).

Figura 51: Curva S de horas hombre de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 34. Obra M. Bastidas.

(Fuente propia).

Figura 52: Histograma de recursos de mano de obra diario, con una media de 105 obreros. Obra M. Bastidas.

(Fuente propia).

Tabla 35: Costo planificados acumulados de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas.

(Fuente propia).

95

Figura 53: Curva S de Materiales de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 35. Obra M. Bastidas.

(Fuente propia).

Tabla 36: Costo planificado acumulado de equipos (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. (Fuente

propia).

Figura 54: Curva S de Equipos, de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 36. Obra M. Bastidas.

(Fuente propia).

Tabla 37: Costo planificado acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas.

(Fuente propia).

96

Figura 55: Curva S de Subcontratos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 37. Obra M. Bastidas.

(Fuente propia).

Tabla 38: Costo total planificado acumulado del Proyecto Micaela Bastidas (en nuevos soles) por semana.

(Fuente propia).

Figura 56: Curva S del Proyecto de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 38. Obra Micaela Bastidas.

(Fuente propia).

97

OBRA: MERCADO EL AGUSTINO

Tabla 39: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino.

(Fuente propia).

Figura 57: Curva S de horas hombre de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 39. Obra M. El

Agustino. (Fuente propia).

Figura 58: Histograma de recursos de mano de obra por día, con una media de 69 obreros. Obra M. El

Agustino. (Fuente propia).

Tabla 40: Costo planificado acumulado de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. (Fuente

propia).

98

Figura 59: Curva S de Materiales de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 40. Obra M. El Agustino.

(Fuente propia).

Tabla 41: Costo planificado acumulado de Equipos (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino.

(Fuente propia).

Figura 60: Curva S de Equipos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 41. Obra M. El Agustino.

(Fuente propia).

Tabla 42: Costo acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. (Fuente

propia).

99

Figura 61: Curva S de Subcontratos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 42. Obra M. El Agustino.

(Fuente propia).

Tabla 43: Costo planificado acumulado del proyecto M. El Agustino (en nuevos soles) por semana. (Fuente

propia).

Figura 62: Curva S del Proyecto de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 43. Obra M. El Agustino.

(Fuente propia).

100

OBRA: DEPOSEGURO

Tabla 44: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

Figura 63: Curva S de horas hombre de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 44. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

Figura 64: Histograma de recursos de mano de obra, con una media de 45 obreros. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

Tabla 45: Costo planificado acumulado de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

101

Figura 65: Curva S de Materiales de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 45. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

Tabla 46: Costo planificado acumulado de Equipos (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

Figura 66: Curva S de Equipos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 46. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

Tabla 47: Costo planificado acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

102

Figura 67: Curva S de Subcontratos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 47. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

Tabla 48: Costo Total planificado acumulado del proyecto Deposeguro (en nuevos soles) por semana. (Fuente

propia).

Figura 68: Curva S del Proyecto de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 48. Obra Deposeguro.

(Fuente propia).

103

De los resultados encontrados en cada planificación, se desprenden los siguientes cuadros

que hacen el resumen de los mismos:

Para el resultado global de “m2 construidos por día” no se consideró a la obra Deposeguro,

pues es un tipo de edificación de numerosos niveles, y no se puede construir por diferentes

frentes, por lo mismo reduciría el ratio de construcción por m2; sin embargo esto no

disminuye su relevancia en relación al comparativo de costos mostrados anteriormente. En

las tablas 53-55, se establece la cantidad de obreros empleados por m2 construido.

Tabla 52: Resultados promedios de las dos primeras obras –Micaela Bastidas y El Agustino. (Tomar en

cuenta que las fechas tienen el formato: mm/dd/aaaa). (Fuente propia).

Tabla 49: Datos y resultados de tiempo en

planificación de Obra Micaela Bastidas.

(Fuente propia).

Tabla 50: Datos y resultados de tiempo en planificación

de Obra Mercado El Agustino. (Fuente propia).

Tabla 51: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Deposeguro. (Fuente propia).

Tablas 53: Área techada y jornales

empleados. Obra: Micaela Bastidas.

(Fuente propia).

Tablas 54: Área techada y jornales

empleados. Obra: M. El Agustino.

(Fuente propia).

104

Los resultados finales de las tablas 52 y 56 se extrapolan hacia los datos del Proyecto

Tottus Guipor, obteniendo los resultados en caso de haberse construido in situ, mostrados

en la tabla 57.

Con lo que se obtiene que el proyecto, sólo la fase de casco habría tomado 110 días

calendarios en caso se haya realizado vaciado in situ, este resultado es parcial y se

retomará los valores de este cuadro para un análisis final en la primera sección del capítulo

cuatro.

En la sección final del presente capítulo, seguida a continuación, se explicarán los

procesos inherentes del sistema prefabricado, se darán los principales alcances de las áreas

de gestión de costos y tiempo para ser finalmente contrastadas con los resultados parciales

que se han obtenido hasta ahora.

Tabla 56: Resultados finales de jornales empleados, obtenidos de la síntesis de las tablas 50-52. (Fuente propia).

Tabla 57: Resultados de obras vaciadas in situ trasladados al Proyecto Tottus Guipor. (Fuente propia).

Tabla 55: Área techada y jornales empleados. Obra: Deposeguro. (Fuente propia).

105

3.3 Obra con Prefabricados de Concreto

Para el caso de las obras con elementos prefabricados de concreto, se debe entender la

visión de funcionamiento de esta industria, y es pues “concentrarse en hacer la línea de

producción, a través de procesos que vayan añadiendo valor al producto sin interrupción”

(Liker, 2004), el objetivo de una industria, de acuerdo al fundador del Sistema de

Producción Toyota, Taiichi Ohno, es resumido en la siguiente cita “Todo lo que hacemos

es ver a la línea de tiempo desde el momento en que el cliente nos da una orden al punto

en el que recolectamos el dinero. Y estamos reduciendo esa línea de tiempo removiendo

las pérdidas o procesos que no añadan valor”. Eso es lo que hace tan fuerte a una industria

que tiene bien definidos sus procesos y en los siguiente párrafos se dará un alcance breve

de los trabajos, equipos e instalaciones principales que los hacen posibles en una planta de

prefabricados.

3.3.1 Instalaciones

La planta de prefabricados de concreto debe contar con el espacio suficiente para la

producción continua y almacenaje de los elementos.

Materiales

Respecto a los materiales ya se dio una introducción general en el segundo capítulo, ahora,

estos deben estar apropiadamente ubicados para su adecuado uso, es necesario ubicar los

agregados que componen la mezcla de concreto en silos separados para evitar su

dispersión en el aire o la mezcla entre los mismos. Las barras corrugadas de acero para el

Figura 69: Planta de prefabricados de concreto de Preansa Perú en Lima. (Fuente propia).

106

refuerzo de acero deben estar protegidas contra la corrosión, de la misma manera que los

cables para el pre tensado o post tensado.

Maquinaria y Equipos

Se cuenta en planta con los siguientes equipos que permiten realizar los procesos

necesarios para la prefabricación1

Silos de almacenamiento

Mesas donde se realizará el vaciado

Las mesas de vaciado son líneas de producción donde se puede aplicar el presfuerzo

simultáneo a varios elementos, empleando menor cantidad de mano de obra (figura 70)

Moldes de encofrado

Los moldes deben tener la superficie de contacto en constante mantenimiento pues el

acabado final es una característica de este sistema, estos moldes se adaptan a las diferentes

formas ya establecidas por Preansa Perú (figura 70) colocando inicialmente la parte

inferior y luego, según el tipo de elemento, los costados del encofrado. Por otro lado, los

moldes se acoplan en los extremos a elementos que realizarán el tensado (figura 73).

Equipo para verter el concreto en los moldes

El equipo usado es un contenedor metálico como un “chute”, suspendido y transportado a

través de los puentes grúa (figura 74). El vertido es mecánico y controlado por un

operador (figura 71).

1 Cfr. APM 2000: 98-102

Figura 70: Moldes para la realización de vigas prefabricadas, en la parte izquiera se muestra la sección

inferior del encofrado, en la derecha los diferentes moldes y líneas de producción. (Fuente propia).

107

Vibradores estacionarios

Estos vibradores se encuentran adyacentes a los moldes de encofrado a lo largo de toda la

mesa de vaciado de manera que su ubicación garantiza el vibrado adecuado y uniforme de

todo el elemento, evitando así cangrejeras o segregaciones de los agregados (figura 72).

Gatos Hidráulicos

Se ubican en ambos extremos de los moldes de encofrado (figura 73) para realizar el

tensado de los cables y centrolinas que se encargan de destensar los cables para finalmente

proceder al corte de los mismos, de manera que el concreto no reciba una carga axial muy

fuerte y en un periodo muy pequeño (que ocurriría si se cortan los cables en el acto)

Figura 72: Moldes para la realización

de vigas prefabricadas, en la parte

inferior se puede apreciar el vibrador

(color amarillo), se ubican a cada lado

del molde y a una distancia de 2

metros entre sí. (Fuente propia).

Figura 73: Borde de los moldes de encofrado, con los orificios por donde pasarán los cables para el tensado.

(Fuente propia).

Figura 71: Vertido de concreto en planta de prefabricados (Alfanar Precast, 2015)

108

Taller para realizar las formas de los refuerzos de acero

En el caso de Preansa Perú, este taller es brindado a un subcontratista de acero que

proporciona la mano de obra para realizar la habilitación y armado del refuerzo, a pesar de

tratarse de empleo de mano de obra como en construcciones in situ, el beneficio a

comparación de obra in situ es que toda la habilitación y armado se realiza en un ambiente

controlado y a nivel de terreno, sin necesitad de armar andamios, traslados de materiales a

distancias considerables, y se evita estar en contacto con interferencias o mano de obra de

otras actividades.

Puentes grúa para el transporte interno de elementos.

Equipo para realizar el curado

Hay dos tipos de curado dependiendo de la necesidad de velocidad de desencofrado, en

primer lugar se tiene el curado con vapor: se tapan las piezas en especie de cámara y se

levanta la temperatura uniformemente hasta 50°C y se mantiene constante durante un

periodo de tiempo, dependiendo si es solo para desencofrar o para alcanzar resistencia de

corte de cables. En segundo lugar se tiene la vía húmeda: se cubren con lonas y se

humedece constantemente hasta alcanzar la resistencia, tener en cuenta que el tiempo de

curado es reducido por las altas resistencias tempranas alcanzadas ya que, si en algunos

casos a las 28 horas ya se alcanzó la resistencia de diseño, ya no se tiene necesidad de

seguir curando.1 Ambas formas se ilustran en las figuras 75 y 76.

1 Paredes, 2014

Figura 74: Puentes grúa a lo largo de todas las líneas de producción para el traslado de elementos. (Fuente

propia).

109

Equipo de Transporte con patín trasero (Dolly)

Maquinaria que cuenta con un elemento especial que permite el traslado de vigas de 15

metros de longitud en promedio, que de otra forma sería imposible el transporte por las

vías de lima, el éxito de este mecanismo radica principalmente en el radio y tipo de giro

del Dolly. En las figuras 77-79 se muestran ejemplos ilustrativos de este equipo.

Figura 79: Transporte con el Dolly, en un terreno accidentado

(Logismarket, 2015)

Figura 77: Transporte con el Dolly dentro de una obra

de prefabricados de concreto (Logismarket, 2015)

Figura 78: Transporte con el Dolly en una

vía rápida (Logismarket, 2015)

Figura 75: Cobertura con lonas para curado por vía

húmeda (Paredes, 2014).

Figura 76: Curado a vapor (Paredes, 2014)

110

Grúas telescópicas para montaje en obra.

Los procesos por los que pasa un elemento prefabricado de concreto desde su realización

hasta su puesta en servicio se resumen en la figura 81:

Todo el proceso mencionado requiere los materiales, equipos y maquinaria que

notoriamente incrementan el costo; pero a la vez aumentan la confianza del cliente por el

proceso de calidad que siguen cada uno de los elementos; en caso el cliente lo requiera,

previa coordinación con Preansa Perú, puede entrar las veces que crea pertinente y

registrar o verificar armadura, cableado y resistencia del concreto en las roturas de

probetas, también puede pedir sacar probetas para llevarlas a un laboratorio externo para

contrastar resultados1.

1 Paredes, 2014

Figura 81: Procesos de elaboración de los elementos prefabricados de concreto. (Fuente propia).

Figura 80: Grúas telescópicas para el izaje de elementos en obra. (Paredes, 2014)

111

Para analizar económicamente la diferencia entre los distintos sistemas constructivos, en la

siguiente sección se darán los alcances básicos en la elaboración del presupuesto de

Preansa Perú, pues en la investigación se contó con sólo algunos detalles de los costos por

tratarse de datos confidenciales de la empresa.

3.3.2 Presupuesto total del Proyecto Tottus Guipor

De acuerdo con una entrevista con el Gerente Comercial de Preansa Perú, Arturo Paredes,

el presupuesto de la empresa en mención para este proyecto contempla: el diseño

estructural del proyecto y la elaboración, almacenaje, transporte y montaje de los

elementos prefabricados. Un factor favorable es que al estar, el diseño y la construcción a

cargo de la misma empresa, las incompatibilidades o errores de ejecución se minimizan o

incluso son inexistentes en el proyecto.

El efecto contrario (desfavorable) ocurre cuando se realizan las modificaciones que,

comúnmente en nuestro medio, son solicitadas por el cliente a medida que se ejecutan las

obras, la razón es que mientras en el sitio donde se levantará la construcción aún se

encuentran en la etapa de movimiento de tierras, en la planta ya se están produciendo las

piezas prefabricadas, por lo que cuando se solicite la modificación, las piezas que

conforman la zona a alterar muy probablemente ya hayan sido realizadas. Las

modificaciones tienen, naturalmente una repercusión en el presupuesto contractual.

Otro factor que tiene incidencia negativa en los costes del proyecto es el causado por las

posibles/eventuales paralizaciones de obra, principalmente porque los elementos quedarían

almacenados en la planta de prefabricados un mayor tiempo del necesario y según los

fundamentos del Lean Production1, el inventario tiene un costo, además es necesario tener

en cuenta que el almacenaje de elementos pretensados y postensados no sólo ocupa

espacio, sino también se requiere que se les someta a una carga para contrarrestar el efecto

de la contra-flecha, pues su diseño fue hecho para ser puesto en servicio y por lo tanto

sometido a cargas; esto por ende incrementaría también el costo final del proyecto.

1 Cfr. Ballard 2000: 38

112

El detalle del presupuesto de Preansa Perú, no es alcance de la presente investigación,

pues el análisis económico a realizar es sobre el costo final hacia el cliente, para la

elaboración de la presente tesis se obtuvo el presupuesto final con el que se adjudicó el

proyecto y se detalla a continuación en la tabla 58.

113

Tabla 58: Presupuesto final (ajustado-con descuento final-) del Proyecto Tottus Guipor, obra con

prefabricados de concreto (Paredes, 2014).

114

3.3.3 Planificación, cronograma de montaje y gestión del tiempo del Proyecto Tottus

Guipor

La planificación centrada en obra le concierne (asumiendo un flujo constante y sin

problemas en planta) a las fases de transporte y montaje. En la sectorización que realiza

Preansa Perú se toma en cuenta la geometría y la accesibilidad del terreno (se tiene

presente que se necesita espacio para realizar las maniobras de la maquinaria para el

montaje de las piezas con la menor dificultad posible y almacenaje de las piezas en obra),

se puede apreciar el plano en planta del proyecto y la sectorización en las figuras 82 y 83

respectivamente.

Figura 82: Vista en planta de arquitectura y avenidas principales colindantes del proyecto (Paredes, 2014).

Figura 83: Sectorización del proyecto para ejecución de trabajos (Paredes, 2014).

115

En la sectorización también se toma en cuenta la similitud de piezas a instalar, y la lejanía

a las entradas principales, en este caso la primera zona (o sector 1) tiene que ser

precisamente el lugar más alejado de las entradas que viene a ser el sector nor-este. En

cuanto a la similitud de piezas, el plano E-04 (Anexo 2) muestra la distribución de los

elementos que tienen mayor diferencia que vienen a ser las vigas y losas (detalladas en los

planos E-39, E-40, E-41; Anexo 2).

Transporte y montaje

Es interesante notar el traslado que se hace de la planta, de acuerdo a una vista satelital

(ver figura 84) la distancia que separa ambos lugares es de aproximadamente 42 km, a una

velocidad de 30km/h, el recorrido dura aproximadamente una hora y media, es decir las

piezas llegan con una frecuencia de hora y media, entre dos a tres piezas por cada

intervalo. El equipo que fue empleado para el traslado es conocido como Dolly, a

continuación se ilustrará las formas de izaje de los principales elementos que conformaron

el Proyecto Tottus Guipor.

Figura 84: Distancia desde la

planta ubicada en Villa María

del Triunfo, hasta la ubicación

del proyecto en el distrito de

Los Olivos. (Google Maps,

2014)

116

En la figura 85-87 se esquematizan las formas de izaje1:

1 Paredes, 2014

Figura. 85: Izaje de una Viga en forma de Delta (Paredes, 2014).

Figura 86: Izaje de una Losa TT (Paredes, 2014).

117

A continuación se muestran imágenes (figuras 88-90) del izaje y montaje en el Proyecto

Tottus Guipor:

Figura 87: Izaje de un pilar con su fijación a la cimentación (Paredes, 2014).

Figura 88: Izaje de una viga, Proyecto Tottus Guipor. (Paredes, 2014).

118

De acuerdo a la sectorización señalada anteriormente, se muestran en la siguiente tabla, las

cantidades de elementos de concreto que fueron prefabricados, transportados y montados

en obra.

Tabla 59: Cantidad de elementos prefabricados por tipo y sector. (Fuente propia).

Figura 90: Posición final de una viga sobre una columna, luego de

montaje, Proyecto Tottus Guipor. (Paredes, 2014).

Figura 89: Montaje en obra, Proyecto Tottus Guipor. (Paredes, 2014).

119

De la tabla 59 se desprende que se montaron en obra 107 pilares o columnas, 218 vigas, y

298 “Losas TT” divididos en cinco sectores, siguiendo el cronograma de montaje que se

realizó en labor conjunta entre la gerencia de proyectos y Preansa Perú, mostrado a

continuación (figura 91).

Se dispone que la ejecución de obra a cargo de Preansa Perú se realice en 47 días

calendarios o 35 días laborables (del 6 de agosto al 21 de setiembre), iniciando por el

sector 1, que es la zona más alejada de las entradas, a continuación casi en paralelo se

ejecutarían el sector 2 (a iniciarse el 15 de agosto) y el 3 (4 días después, el 19 de agosto).

Después gracias a la accesibilidad por las dos vías (avenida Panamericana Norte y Av.

Zinc), se trabaja casi en simultáneo el sector 4 y 5, el primero iniciaría el 30 de agosto y el

segundo el 2 de setiembre. Era claro que el que más tiempo y mayor esfuerzo demandaría

por sus dimensiones y ubicación, era el sector 4. El mismo fue subdividido en áreas

menores para un mejor seguimiento, es así como uno de los últimos cronogramas

entregados al cliente y a la supervisión fue el que se muestra en la figura 92, hecho a mano

alzada.

Figura 91: Sectorización y fechas de ejecución de trabajos (Paredes, 2014).

120

La obra inicialmente planteada a realizarse en 47 días, se concluyó en 38 días calendarios.

Entre el día de inicio (6 de agosto) y en el que se finalizó el penúltimo sector (5 de

setiembre) se tiene 23 días útiles, quedando 9 útiles días para el sector más grande. El ratio

de montaje de los otros cuatro sectores es de 17.13 piezas por día (total: 394 elementos) y

para el Sector 4, se obtuvo el ratio de 25.44 elementos por día (total: 229 piezas); es decir

para el último sector se alcanzó una productividad 50% mejor que para los 4 sectores que

le precedieron.

Esto sin embargo, no habría sido posible sin la relación estricta que se mantiene entre

planta y obra; adecuándose a las necesidades de cada proyecto y retroalimentada según los

avances diarios y semanales; en el siguiente flujo de procesos ilustrado en la figura 93, se

puede identificar las relaciones entre planta y obra, así como algunas de las medidas de

contingencia a emplear.

Figura 92: Último cronograma entregado al cliente (Paredes, 2014).

121

Figura 93: Relación entre las actividades de Obra y Planta. (Fuente propia).

122

CAPITULO 4

ANÁLISIS COMPARATIVO DEL PROYECTO “TOTTUS LOS OLIVOS”

Para poder iniciar una comparación a corto y largo plazo, se tiene que saber algunos

indicadores económicos de las industrias implicadas en mención. Para empezar por parte

del cliente, Hipermercados Tottus pertenece al sector retail, es decir pertenece a la sección

de la economía que engloba principalmente a las grandes cadenas de locales comerciales,

supermercados y tiendas por departamento y que comercializa masivamente productos

uniformes a grandes cantidades de clientes. El sector retail ha avanzado a lo largo de los

últimos años, el crecimiento se puede apreciar en el ascenso de su curva del producto

bruto interno (PBI) (figura 94-95) y su participación en el PBI nacional (figura 96).

Figura 94: Producto Bruto Interno peruano (en millones de soles) del sector Construcción y Comercio, años

2003-2013 (Instituto Nacional de Estadística e Informática, 2014).

Figura 95: Crecimiento porcentual de los sectores construcción y comercio en el Perú, del año 2004 al 2013

(Instituto Nacional de Estadística e Informática, 2014).

123

La mejora en los niveles de calidad de empleo e ingresos disponibles en el Perú ha

inyectado gran dinamismo en este sector, y a esto sumarle la evolución de las zonas

ubicadas en la periferia de Lima y en Provincias hacen que uno de los sectores que aún

sigan en crecimiento, pese a la desaceleración económica sea el sector comercio, tomando

mayor relevancia el de supermercados liderado por Supermercados Peruanos S.A. (SPSA)

e Hipermercados Tottus (HT), del grupo Intercorp y Falabella respectivamente. Y de

acuerdo a la información brindada por ambos grupos el margen bruto que obtienen es de

23.7% para HT y de 25.9% para SPSA, así también se muestra la rentabilidad del sector

comercio según el Instituto de Economía y Desarrollo Empresarial de la Cámara de

Comercio de Lima (tabla 60):

Estos datos serán retomados posteriormente en el presente capítulo.

4.1 Comparativos de la planificación y ejecución.

Para poder realizar una comparación en la planificación y ejecución entre ambos proyectos

es necesario ver el distinto comportamiento entre los principales factores influyentes en

riesgo de una obra de construcción:

Figura 96: Participación porcentual del Sector Comercio y Construcción al PBI peruano total (Fuente

Instituo Nacional de Estadística e Informática, 2014).

Tabla 60: Resultado operativo del sector comercio en el Perú. (Instituto de Economía y Desarrollo Empresarial

de la cámara de comercio de Lima, 2013: 2).

124

4.1.1 Variabilidad en Obra: Impacto directo en las horas hombre.

Variabilidad es todo aquello fuera del sistema, que puede afectar el desarrollo del mismo,

en obras, como bien su nombre lo dice causa un cambio en el flujo de trabajo que tiene

algún impacto que recae finalmente en el costo del proyecto, este impacto puede ser

negativo o positivo, como ejemplos negativos, se tiene:

- Tráfico que impide la llegada a la hora programada de los mixers de concreto,

camiones con el encofrado, acero, ladrillo, etc.

- Inasistencia de buen porcentaje del personal obrero.

- Averías en la maquinaria de excavación masiva en obra.

- Averías en la grúa torre de obra.

- Vicios ocultos en el terreno donde se realiza la obra.

Esta lista son sólo unas de las tantas posibles razones que afecten la obra.

La variabilidad, como se observa, tiene muchas maneras posibles de afectar negativamente

de manera directa a las unidades básicas de producción, es decir el conjunto de obreros o

mano de obra e indirectamente a otras unidades como los materiales, equipos, etc.

De otro lado se ha comprobado con investigaciones (la más detallada en nuestro medio fue

plasmada por el Dr. Virgilio Ghio Castillo en su libro “Productividad en Obras de

Construcción: Diagnóstico, crítica y propuesta”) que una de las causas del fracaso de las

empresas constructoras en el objetivo de finalizar la obra dentro del plazo contractual,

llegando a sobrepasar muchas veces las ampliaciones del mismo es que aún se está

dejando el manejo de muchas obras a personal sin capacidad de gestión de tiempo y costos

del proyecto, obteniendo flujos no continuos de trabajo, al no ser continuo causa que

existan momentos donde se tengan más recursos de mano de obra de los que se necesitan,

en otras palabras pérdidas económicas para la empresa.

En suma, estas dos razones principales señaladas han dejado índices bastante altos de

trabajo no contributorio (TNC) en obras en lima1 (Castillo, 2001), teniendo el promedio

a inicios de 2000 un porcentaje de 36% de TNC, es decir 36% del total del jornal es

1 Cfr. Castillo 2001: 45

125

pérdida completa. Una investigación posterior reafirma estos resultados, como se

muestra en la figura 97.

Los efectos negativos de la variabilidad no pueden ser cuantificados económicamente,

pues por su mismo nombre pueden alcanzar valores inconstantes, un caso que si se pudo

cuantificar, sin embargo sin poder generalizar por ser caso único, es la pérdida en mano de

obra que se tuvo en la construcción del Hotel Marriot Courtyard en Miraflores, una de las

tantas complicaciones que presentó la obra fue que en un momento dado, la municipalidad

de Miraflores modificó el permiso para uso de vías que podría hacer la constructora,

inicialmente se podía usar un carril de las dos vías con las que colindaba la obra (Shell y

Alcanfores) de lunes a viernes desde las 8 a.m. hasta las 5pm y desde las 8.am. hasta la 1

p.m. los sábados, luego de la modificación el permiso de uso de la calle Shell se redujo a

tres días (de lunes a miércoles) desde las 10 a.m. hasta las 4 p.m. y Alcanfores a usar de

jueves a sábado desde las 10 a.m. hasta las 5 p.m. los jueves y viernes y hasta la 1 p.m. los

sábados.

Esto complicaba la descarga de material, y principalmente los vaciados de concreto. Los

datos tomados por el autor de la presente tesis fueron los siguientes: TP: 25%, TC: 44.8%,

TNC: 30.2%, en adición a una paralización de la municipalidad que duró 9 días. El costo

adicional en mano de obra en el que se incurrió fue de S/. 166,808.17 que representaba el

16.96% de la participación de la empresa subcontratada para mano de obra de las partidas

de acero, encofrado y vaciado de los elementos del casco, esto representa, según la tabla

33 (mano de obra = 30% del presupuesto), una pérdida o costo adicional del 5% del

Figura 97: Resultados en la ocupación del tiempo en mano de obra (Morales y Galeas 2006: 53).

126

presupuesto total (para el constructor); ese y otros problemas causaron retrasos de más de

2 meses en el plazo contractual. En proyectos como centros comerciales u hoteles como lo

es el caso en mención, la fecha de fin de proyecto es de extrema importancia pues en el

caso de centros comerciales, se quiere poder abrir puertas para fechas donde hay mayor

demanda de consumo, y para el segundo caso, los hoteles pueden tener sus habitaciones ya

reservadas, en el caso de Hotel Marriot Courtyard, ya tiene sus habitaciones reservadas

para la cumbre del FMI y Banco Mundial a realizarse en noviembre del 2015; está demás

el alto riesgo que acarrea cumplir con los plazos establecidos tanto para el cliente como

para la constructora, pues para esta última las penalidades económicas son diarias y

bastante elevadas.

En suma la variabilidad tiene su principal incidencia en los porcentajes de trabajo (TC,

TNC, TP) sin embargo no es la única causante de las mismas, pues como se explicó líneas

arriba, la inadecuada gestión de una obra puede dar como resultado los porcentajes

mostrados en la figura 4.5; y estos porcentajes simbolizan en parte, el desempeño

económico del proyecto, pues principalmente refleja una de dos opciones; o bien se tienen

sobredimensionadas las cuadrillas o bien el avance está siendo afectado por la variabilidad

o mala gestión del flujo de trabajo y al ser la mano de obra el agente de cambio, es decir

quienes transforman los materiales en producto terminado, el avance no es el adecuado;

con todo esto en el caso de un alto porcentaje de TNC, o bien se está incurriendo en

pérdidas económicas o el avance es deficiente.

En cambio en el uso de prefabricados, la variabilidad ya ha sido reducida y controlada a

número mucho menores, por tratarse de un ambiente controlado, por tanto riesgos

menores, lo que lleva a menos contingencias, pero principalmente una mayor confiabilidad

del sistema. Y con el tiempo al estar un sistema ya bajo control, las posibles fallas que

aparezcan van a servir de retroalimentación de manera que el número que simboliza la

posibilidad de que aparezca un retraso o se manifieste un riesgo se siga reduciendo.

4.1.2 Riesgos durante la producción y ejecución.

Los riesgos que surgen durante la ejecución de la obra, son variados y algunos de los

principales han sido mencionados a lo largo del capítulo 3 y 4; se identifica que los riesgos

127

relativos a la gestión del tiempo, están involucrados directamente con el cronograma, es

decir estos, de tener un impacto negativo, generarían un tiempo adicional no previsto

contractualmente y finalmente una repercusión en mayores gastos generales variables

(dependientes del tiempo) y posibles penalidades (dependiendo del contrato). A

continuación se nombran los principales riesgos:

Deficiente control del cronograma y/o de los flujos de los procesos constructivos.

Paralizaciones de obra (por ordenanza municipal).

Paralizaciones o movilización del personal obrero por los sindicatos o mafias de

construcción.

Inadecuada Gestión de Subcontratos, que desencadena en atrasos por parte de los

mismos.

Incompatibilidad de planos, retraso en actividades.

Cuando los rendimientos no son los esperados al momento de realizar el

cronograma.

Abastecimiento de los materiales en el tiempo correcto (just-in-time).

Re-trabajos o reparaciones en zonas de la ruta crítica.

En la tabla 61, de acuerdo a la tesis de Nayda Morales Galiano se establecen porcentajes

de las diferentes razones de atrasos en obra, de acuerdo a las encuestas con los residentes

de obra de 26 proyectos.

Por otro lado, están también los riesgos relativos a costos y son los que afectan el resultado

operativo del proyecto, yendo desde mermar la utilidad hasta caer en pérdida luego de

culminada la obra:

Tabla 61: Razones de atraso en obra en el Perú. (Morales y Galeas, 2006: 72).

128

Metrado por debajo de las cantidades reales a ejecutar.

Desperdicios de concreto y acero, mayores a los presupuestados (generalmente

5%).

Deficiente estimación de personal requerido y rendimientos, al realizar el

presupuesto.

Layout no definido a la hora de realizar el presupuesto.

Estimación de los costos de seguridad, equipos de protección personal de acuerdo a

obras anteriores no similares.

Mayor cantidad de alquiler de equipos de encofrado del necesario (no se hace

seguimiento al desencofrado).

Con todo, los riesgos antes mencionados (de tiempo y costo) finalmente pueden generar

repercusión en el resultado final del proyecto, pudiendo afectar negativamente tanto al

constructor como al cliente, en la presente investigación no se ha medido el impacto de

tiempo y costo que se obtiene, solo están siendo mencionados, no cuantificados.

4.1.3 Resultados iniciales y de los supuestos de la combinación con los puntos 4.1.1

y 4.1.2.

De los resultados obtenidos de la planificación in situ en contraste con la planificación

para elementos prefabricados de concreto, se pueden llegar al siguiente comparativo:

A este resultado se le tiene que añadir una ventaja adicional del sistema prefabricado al

vaciado in situ: los acabados pueden empezar apenas se tiene parte de un sector

completado. Para cuantificar en tiempo este valor, tomaremos primero los casos de obras

in situ:

Tabla 62: Diferencia inicial en tiempo entre el sistema prefabricado y el vaciado in situ. (Fuente

propia).

129

Por su compatibilidad mencionada anteriormente en planificación, se tomarán en cuenta

las obras de los mercados El Agustino y Micaela Bastidas, los datos de la primera se

toman de su planificación, como se ve en las figuras 98 y 99.

De estos datos se desprende que en el sector A, los elementos verticales iniciaron el 8 de

enero y las obras húmedas del mismo sector iniciaron el 26 de febrero, es decir se podrá

empezar con los siguientes acabados 50 días después; las actividades que podrían

iniciarse en traslape; es decir mientras se van terminando las obras húmedas de algunos

ambientes, podrían iniciarse los acabados antes de culminar las actividades previas en su

totalidad; son contrarrestadas por la espera del secado (promedio 14 días) de las obras

húmedas.

Figura 98: Fecha de inicio de labores en casco (elementos verticales) de obra Mercado el Agustino, vaciada in

situ. (Fuente propia).

Figura 99: Fecha de inicio de labores en obras húmedas de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ. (Fuente

propia).

130

A continuación se muestra el caso análogo en la obra Micaela Bastidas en las figuras 100

y 101:

Para el caso del Mercado Micaela Bastidas, las obras verticales iniciaron el 12 de octubre

y las obras húmedas culminaron el 1 de diciembre, esto es, los acabados podrían empezar

52 días después de iniciados las actividades de casco.

Para el caso de los prefabricados, las actividades correspondientes a acabados inician

según las fechas de la imagen 83, en promedio 15-20 días después de iniciadas las

actividades de Preansa Perú.

Figura 100: Fecha de inicio de labores en casco (elementos verticales) de obra Mercado Micaela Bastidas,

vaciada in situ. (Fuente propia).

Figura 101: Fecha de inicio de labores en obras húmedas de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ. (Fuente

propia).

131

Por lo tanto, a la ventaja inicialmente obtenida al final de la segunda sección del presente

capítulo se le debe sumar este valor en cantidad de días, obteniendo como resultado final

el mostrado en la tabla 63:

La obra con prefabricados le lleva casi cuatro meses de ventaja a la realizada in situ para el

caso de centros comerciales, u obras que se puedan planificar por distintos frentes. A este

valor hay que sumarle el tiempo adicional al plazo contractual (ampliaciones de plazo) en

las que se incurre debido a la deficiente gestión de los riesgos que afectan al tiempo del

proyecto mencionados en el punto 4.1.2 y que lleva a las constructoras a solicitarlas; algo

que no se incurriría si se manejara sistemas de gestión altamente confiables y a la vez la

variabilidad estuviera bajo control como, se menciona nuevamente, en un ambiente

controlado como lo es una planta de prefabricados de concreto, dejando la variabilidad

principal ser las paralizaciones que pueden ocurrir en el sitio de obra.

4.2 Comparativo de presupuesto.

En la tabla 64 se tienen la comparación de ambos proyectos (uno construido con

prefabricados de concreto y el otro supuesto construido in situ).

Se obtiene como resultado que el prefabricado es 25% más costoso; sin embargo este

resultado es el inicial, pues se deben considerar otros factores que aplican únicamente al

alcance de la presente tesis: el sector retail.

Tabla 63: Diferencia de tiempo final entre el vaciado in situ y la aplicación de prefabricados de Concreto.

(Fuente propia).

Tabla 64: Diferencia en costo del Proyecto Tottus Guipor con prefabricados y vaciado in situ (asumiendo

ratios de costo obtenidos anteriormente). (Fuente propia).

132

4.2.1 Beneficio inmediato de la pronta ejecución de la obra

El sector económico dedicado al retail tiene como indicador principal las ventas mensuales

por m2, en la figura 102 se observa las ventas mensuales de tres distintas cadenas de

supermercados: Supermercados Peruanos S.A., Hipermercados Tottus, y Grupo

Supermercados Wong a lo largo de los años 2009 al 2013.

Si aplicamos los datos de esta tabla al proyecto de la presente tesis (Hipermercado Tottus)

la venta anual es de S/. 16,666.00 por metro cuadrado construido.

El proyecto Tottus Guipor tiene un área construida de 9154.89 m2, y con los datos de la

tabla 60 y la información brindada por Hipermercados Tottus se obtienen los resultados

mostrados en la tabla 65:

4.2.2 Comparación de resultados iniciales (mayor costo de uno sobre otro) y de los

supuestos de la combinación con 4.1.1

Se tiene de esta manera a una obra cuyo precio es 25% más elevado, que da origen a una

diferencia de casi un millón de soles por todo el proyecto.

Figura 102: Ventas

por m2 de las

principales

cadenas de

supermercados

peruanos, del 2009

al 2013.

(Equilibrium,

2013: 11)

Tabla 65: Utilidad o Resultado operativo diario de Tottus Guipor. (Fuente

propia).

133

Ahora, si básicamente se piensa en precio, la diferencia sería contundente y por tanto es

más beneficioso el concreto vaciado in situ, sin embargo al pensar en lo que se conoce

como Total Cost of Ownership (TCO) que en el caso de prefabricados se centra en los

componentes de calidad, servicio, entrega y precio,1 nuestro pensamiento debe ir más allá,

empezando por la ventaja de la apertura de puertas de tiendas antes, donde el concreto

prefabricado tiene su principal ventaja. De acuerdo a los resultados obtenidos en la

primera sección del presente capítulo, existe una ventaja de cuatro meses frente al vaciado

in situ, es decir son cuatro meses de operaciones en los que se obtiene según el cuadro

líneas arriba mostrado: S/.50,161,774.80 en ventas y una utilidad bruta de

S/.12,540,444.00 que representa más de doce veces y media el costo adicional en el que se

incurriría al realizar las obra con prefabricados.

Al margen de esta ventaja económica se podría adicionar los mayores costos en los que se

incurre en la construcción de obras vaciadas in situ, haciendo énfasis en los materiales y

horas hombre. De los datos mostrados en la tabla 6 (el escenario de acuerdo a la tabla 5, es

aún más desfavorable) y el único caso evaluado en cuanto a impacto de la variabilidad en

horas hombre, se llega a los resultados mostrados en la tabla 66 que tienen incidencia en el

constructor directamente, de acuerdo a lo antes expuesto:

En suma para cerrar la presente sección del capítulo, el costo extra del empleo de

prefabricados de concreto es altamente sobrepasado por el beneficio que representa la

pronta apertura del establecimiento, es decir la inversión se hace en menos tiempo y esto

ocurre y va de la mano con las siguientes condiciones de acuerdo a lo señalado por

Preansa Perú:

1 National Precast Concrete Association (2014)

Tabla 66: Perdidas porcentuales en materiales y horas hombre. (Fuente propia).

134

Curado con Vapor (acelera resistencias).

Ejecución simultánea de varios elementos.

Ahorro de tiempos en apuntalar y desapuntalar.

Mejores acabados y terminaciones.

Mejores materiales a emplear (concreto f’c > 500kg/cm2 y acero f’y >

17000kg/cm2)

Staff, maquinaria y mano de obra especializada a cargo de la prefabricación y el

montaje de elementos (beneficio del subcontrato total del prefabricado).

Finalmente se puede señalar, de acuerdo al tiempo obtenido a favor de los prefabricados

en cuanto al inicio de los acabados posteriores a obras húmedas, una disminución de

gastos generales para el constructor, pues estas actividades se encuentran fuera del alcance

de las partidas comunes entre los sistemas constructivos de la presente investigación. La

tabla 67 muestra este punto en el contexto del proyecto Tottus Guipor.

4.2.3 Proyecciones a futuro, incertidumbre del eterno mayor costo de los

prefabricados

Luego de evidenciar las ventajas y desventajas económicas (resultado de la planificación

en la gestión del costo y del tiempo) que brinda la aplicación de elementos prefabricados

de concreto, frente al vaciado in situ, mostradas hasta este punto; es innegable el mayor

Tabla 67: Gastos Generales en los que el constructor podría dejar de incurrir al aplicar prefabricados de

concreto. (Fuente propia).

135

costo de los prefabricados, sin embargo como se pudo cotejar, en el caso de centros

comerciales el empleo de prefabricados es mucho más competitivo a nivel de resultado

futuro.

Teniendo en cuenta la constante alza de la mano de obra (cada año se entrega el pliego de

reclamos para el aumento salarial por parte de la Federación de Trabajadores de

Construcción Civil) mostrada en el capítulo 1, aproximadamente el costo directo crece en

5% cada año, esto es 5% del 30% (porcentaje aproximado de la incidencia de mano de

obra) del presupuesto se incrementa, dando un aumento estimado de 1.5% del presupuesto

total. Se toma en cuenta la mano de obra, pues en el caso de los prefabricados de concreto,

no se emplea una cantidad considerable de obreros, todo lo contrario, el número en planta

y en obra es mínimo.

Es por ello que inicialmente se tiene la incertidumbre que la diferencia del costo entre la

aplicación de los prefabricados y del vaciado in situ se mantenga a lo largo de los años en

el Perú, de acuerdo a la figura 681 se observa que el costo de mano de obra y el grado de

industrialización del país determina el mayor costo de uno de los procesos constructivos;

en Malasia donde abunda la mano de obra por parte de inmigrantes ilegales y el grado de

especialización de los trabajadores que la integran no es tan alto comparado como el de

Australia, donde la gran mayoría de los trabajadores son locales, el costo del vaciado in

situ es menor que el prefabricado; mientras que en Australia, el sistema más económico es

el prefabricado de concreto. Siguiendo ese lineamiento en la figuras 69-71 se puede

observar una proyección a futuro de la merma de la brecha entre ambos sistemas

constructivos debido al incremento del costo de mano de obra en el vaciado in situ,

permaneciendo iguales los costos de los insumos.

1 Cfr. Chan 2011: 8

Tabla 68: Costo por m2 del prefabricado y del vaciado in situ en Malasia y Australia (Chan, 2011: 8)

136

A esto se le añade el factor, que se están generando aún más ideas de inversión en empresa

y proyectos que se especialicen en cierto tipo sistemas constructivos, hasta ahora el rubro

más completo lo tiene Preansa Perú, sin embargo ya se están enfocando ideas en tipos más

específicos de proyectos como lo es el complejo de viviendas Las Piedras de Buenavista,

que está ubicado a 6 km del centro de Ica. Son un total de 3500 casas prefabricadas por la

empresa Llaxta, donde se apuesta por un nuevo rumbo para el término de viviendas de

bajo costo. Las casas son de dos pisos con balcón, huerto y jardín. La inversión en el

proyecto fue de aproximadamente S/. 225 millones, el suministro de aditivos esenciales

para el concreto que se buscaba para el proyecto fue provisto por Sika, se necesitaba que el

concreto vaciado en el módulo de prefabricados alcance rápidamente la resistencia de 200

kg/cm2 para lograr entregar 3 casas por día. A continuación en las figura 103-105, se

muestran algunas imágenes del proyecto:

Tabla 69: Descomposición del presupuesto

y el porcentaje por rubro del Precio total

incluído el IGV. (Fuente propia).

Tabla 71: Proyección del incremento del costo de mano de obra, que reduce la diferencia de costos entre

ambos sistemas constructivos. (Fuente propia).

Tabla 70: Costo de la Mano de Obra en el Proyecto

Tottus Guipor. (Fuente propia).

137

Figura 103: Maqueta de la idea del Proyecto (izq.), vertido del concreto (der.). Obra Las Piedras de

Buenavista. (Llaxta S.A.C. 2015).

Figura 104: Instalación de tuberías, previo al cierre del módulo (izq.); extracción del módulo prefabricado de

concreto (der.) (Llaxta S.A.C., 2015).

Figura 105: Montaje del primer piso de una casa prefabricada (Llaxta S.A.C. 2015).

138

Como se observa, las innovaciones en esta industria se están dando, a pesar de los costes

iniciales mayores, al ser una línea de producción (por tratarse de una planta) se obtienen

las ventajas económicas en determinados tipos de proyectos, como es el caso de las

Piedras de Buenavista, donde se encuentra la rentabilidad en la fabricación idéntica en

gran escala, sin los impactos que representaría en caso fueran construidos in situ. Para una

visión más clara de la diferenciación entre los principales impactos, en la siguiente sección

se podrá comparar las características fundamentales que definen a ambos sistemas

constructivos en otras áreas de gestión.

4.3 Comparaciones principales con otras áreas de gestión

En las siguientes líneas se mencionará las principales diferencias entre los prefabricados y

el vaciado in situ en otras áreas de gestión no estudiados hasta este punto, para finalmente

obtener una comparación en el impacto económico de ambos sistemas constructivos.

4.3.1 Áreas de calidad, SSOMA, recursos humanos y adquisiciones de ambos

proyectos.

Calidad:

Como se ha mencionado anteriormente, una de las ventajas competitivas del sistema de

prefabricados de concreto es obtener resultados o productos terminados con calidad de

fábrica, es decir con mínima cantidad de errores. Los mismos que únicamente son algunas

porosidades o burbujas dentro del concreto que con muy poca frecuencia ocurren, para lo

cual Preansa Perú asigna un mínimo tiempo del personal para resanar las pequeñas

imperfecciones o colores que no son uniformes, finalmente entregando el producto o

elemento pintado de blanco.

De acuerdo a la tesis de Mauricio Garma Rodríguez, el costo para la calidad en un

proyecto valorizado totalmente en S/. 11,904,510.76, es la suma del costo de

capacitaciones junto con el de levantamiento de observaciones, detallado a continuación:1

1 Cfr. ROMERO, Néstor y PÉREZ, Gian 2012: 153-157

139

En el siguiente cuadro se muestra el resumen de la tabla anterior:

De esta manera, se obtiene un 2.48% del costo total de estructuras (asumiendo 35% para

estas partidas) del valor total de la obra, en el levantamiento de observaciones y/o

capacitaciones del personal para realizar un adecuado trabajo, y este precio generalmente

no es presupuestado.

Finalmente para dar paso a las dos siguientes áreas de gestión se muestra la figura 106,

donde se señala las razones de no conformidades o re-trabajos en estructuras, quedando

que el 90% de las razones son causadas por la mano de obra empleada.

Tabla 72: Costos asociados a alguna actividad relacionada con la Calidad en Construcción (Romero y Pérez,

2012: 153-157).

Tabla 73: Costo total de la calidad y porcentaje de incidencia sobre el

presupuesto asumido de estructuras (Romero y Pérez, 2012: 153-157).

Figura 106: Análisis de

Causas de no conformidades o

errores en la calidad en una

construcción en el Perú.

(Romero y Pérez, 2012: 96).

140

Seguridad:

La gestión de seguridad ha evolucionado considerablemente en la última década, como se

mencionó en la introducción, sin embargo aún las estadísticas de accidentes laborales en

construcción son desalentadoras; y es que incluso siguiendo los lineamientos correctos

para realizar un Plan de Seguridad, la Ejecución del mismo y la Administración y registros

de seguridad (los tres procesos mayores en esta área de gestión)1 para una mejora continua

a lo largo del proyecto y a nivel de empresa, la cantidad de riesgos presentes en una obra

de construcción son bastante elevados, así como lo son la cantidad de obreros expuestos a

ellos.

De acuerdo a lo que señala el PMI, el beneficio económico debido a la inversión en una

adecuada gestión de seguridad, pueden llegar a ser diez veces el costo de la misma, es

decir cada sol invertido en seguridad tiene el potencial de prevenir el sobrecosto

equivalente a 10 soles debido a accidentes e incidentes en obra.

Una de las herramientas principales para realizar el Plan de Seguridad es realizar el

análisis de riesgos en base a los peligros presentes en cada uno de los procesos de

ejecución y/o producción en obra); de la misma manera, las herramientas principales de la

Ejecución del Plan de Seguridad son los Equipos de Protección Personal (EPP) y Equipos

de Protección Colectiva (EPC), inspecciones continuas tanto de las maquinarias como de

los equipos menores e instalaciones eléctricas, entrenamiento e investigación de

accidentes.

Finalmente las herramientas más importantes de la Administración y Registros son los

reportes tomados con la mayor frecuencia posible de inspecciones, entrenamiento,

reuniones, daños físicos y enfermedades que surgen a raíz de la labor desempeñada; para

así obtener registros más confiables y retroalimentar la gestión de seguridad y seguir con

la mejora continua a lo largo de diferentes proyectos. Son precisamente estos reportes que

brindan al Ministerio de Trabajo poder obtener ratios e índices de accidentes en obra como

los mostrados en la tabla 74.

1 Cfr. PMI 2000: 101-106

141

Uniendo estos datos con los mostrados en la tabla 56 (76.35 trabajadores en promedio en

el Proyecto Tottus Guipor) se puede desprender que sólo un trabajador sufrirá un accidente

de trabajo. Este resultado de acuerdo a la breve experiencia del autor, está muy lejos de la

realidad, principalmente por dos razones: lamentablemente en nuestro medio, los registros

de accidentes que se brinda al Ministerio de Trabajo son erróneos con el fin de no

perjudicar los indicadores de la empresa contratista pues estos datos son evaluados al

momento de seleccionar a los posibles contratistas en un futuro proyecto y en segundo

lugar, por la misma idiosincrasia del trabajador, que está al tanto que en muchas empresas

no pagan el descanso médico, por lo mismo que no manifiestan haber sufrido daño alguno

con el temor de perder un día (o más de acuerdo a la intensidad del accidente) de pago en

su semana.

Sin embargo para no perder de vista el punto evaluado en esta sección, se observa de

acuerdo a la tabla 54 mostrada nuevamente:

Tabla 74: Ratios de accidentes e incidente en el sector construcción. (Ministerio del Trabajo y Promoción

del Empleo, 2014).

142

Que en total en la fase de construcción del casco del proyecto, se tendrá que hacer un

seguimiento a las labores a desempeñar de 9016 obreros (jornales), en cambio según los

porcentajes presentados por Preansa Perú y otras investigaciones extranjeras1, se obtiene

que la cantidad de horas hombre por m2 es de 1.33, extrapolando estos datos al proyecto

se en obtienen los resultados mostrados en la tabla 75.

Teniendo casi seis veces menos personal en total (en planta y en obra); considerando

según la entrevista a los especialistas de Preansa Perú, que la disposición del personal es

aproximadamente un tercio dedicado al montaje y construcción de nudos rígidos (para la

unión de elementos) in situ y los dos tercios para la elaboración de prefabricados, sin

embargo el número de trabajadores perennes se reduce considerablemente pues se puede

trabajar incluso en algunos casos, en turnos mayores a las 8 horas; haciendo que el

seguimiento y control de seguridad ocupacional de los mismos sea mucho más efectiva,

obteniendo tasas menores de incidentes, accidentes y siniestros.

Queda así diferenciada la cantidad de personal adquirido en ambos tipos de sistemas

constructivos, esta diferencia se fundamenta aún más debido al grado de especialización,

que tiene alta incidencia en el desempeño de la gestión del tiempo del proyecto, explicado

en las siguientes líneas.

El salario de los obreros es calculado semanalmente, donde se incluyen todos sus

beneficios al momento del pago, esto se realiza por la inestabilidad laboral con la que

cuentan, en un momento pueden estar en un proyecto, luego ser despedidos por reducción

o fin de partidas, relación con el staff o maestro de obra, etc. Esto hace que se necesite un

1 Cfr. Lee 2005: iv

Tabla 75: Jornales y

horas hombre en una

obra de prefabricado

(Lee, 2005: iv).

143

periodo de adaptación entre un proyecto y otro, esta adaptación se da a lo largo de la obra

y es conocido como curva de aprendizaje, los rendimientos iniciales son mucho menores

que los rendimientos hacia el fin de la partida o de la obra. Por más que el obrero se haya

dedicado a una sola área y se especialice en la misma (por ejemplo: encofrado), siempre al

movilizarse hacia un nuevo proyecto, los rendimientos que se obtengan al inicio, no serán

los mejores.

En cambio en la planta de prefabricados, se tiene un grado de especialización tal que, el

personal es el mismo a lo largo del tiempo, y de los proyectos, sus actividades y funciones

están bien definidas en la línea de producción establecida; logrando rendimientos óptimos

y constantes que permiten lograr los resultados de tiempo y costo esperados en el

proyecto.

Adquisiciones:

Esta área de gestión en el caso específico de Preansa Perú, obtiene una ventaja adicional

al ser Cementos Lima una de las empresas fundadoras y contar con el abastecimiento

necesario de materiales para la elaboración del concreto justo en el momento necesario; a

diferencia de las obras in situ, donde se necesita contar con una empresa que suministre el

concreto, y donde existen diversos problemas de abastecimiento como:

Insuficiente capacidad de la empresa de concreto para abastecer a todos sus

clientes.

Retrasos debido al intenso tráfico.

Incomprensión o confusiones al momento de solicitar el servicio.

Demoras del concreto por trabajos de encofrado o acero no culminados.

Demoras debido a ocupación del carril para descarga por parte de otro proveedor

(acero, encofrado por ejemplo).

Nuevamente estos problemas retoman el punto de la variabilidad en obra, razón que no

afecta o está muy controlada en la planta de prefabricados.

144

Medio ambiente:

El área cuyas regulaciones y preocupaciones por su cuidado se fortalecen con el paso del

tiempo es el dedicado al medio ambiente, la relación que existe entre toda industria y este

es principalmente el impacto ambiental y consumo energético ocasionado por las

actividades productivas.

En el caso específico de la obra realizada con concreto vaciado in situ, el impacto,

consumo y desperdicio de energía son bastante altos frente al empleo de elementos

prefabricados de concreto. Nuevamente el uso elevado de mano de obra, los re-trabajos y

el descuido día a día de cualquier integrante del conjunto de obreros contribuye al

consumo demás de energía no renovable, el desperdicio de materiales mencionado

anteriormente y la energía empleada en su eliminación generan y acumulan impactos

ambientales de mayor envergadura. En adición a esto, se tiene los efectos negativos

generados en los alrededores, es decir los terrenos vecinos o limítrofes al sitio de

construcción.

En contraste el empleo de prefabricados de concreto representa un uso óptimo de los

recursos en general, desperdicios menores al 0.03%1, y el resultado de los procesos

constructivos mencionados en capítulos anteriores, hacen que sea el más cercano al

objetivo de “cero defectos”. Todo en suma apunta a ser una industria sostenible; esto se

mencionará en diversos puntos a continuación, comparados a su vez con la construcción

vaciada in situ.2

A diferencia de la construcción in situ, el izaje en obra genera mucho menor ruido

y molestias en los vecinos, así como menos polvo y contaminación proveniente de

los trabajos.

El desperdicio de acero de refuerzo es reciclado y usado nuevamente en diversos

materiales útiles para el sistema de prefabricados como ganchos de izaje, cadenas,

etc. Cosa que no ocurre en el vaciado in situ, donde es vendido como chatarra o

eliminado en el desmonte.

1 Cfr. Paredes 2014 2 Cfr. PCI 2008: 7-68

145

En países más desarrollados como Estados Unidos, los elementos prefabricados de

concreto pueden ser reciclados, sin importar la cantidad de acero de refuerzo que

tengan.

Con el prefabricado se eliminan los residuos o desperdicios propios de la

construcción in situ, como encofrados de madera cortados, alambres, paneles de

encofrado metálico dañados, etc.

Casi el 100% de desperdicios de concreto en plantas de prefabricados son

recicladas y reusadas, de esa forma se reduce energía en la producción de estos

materiales.

El agua también es reciclada y reusada en los procesos, a diferencia de las obras in

situ, donde se desperdician cantidades muy altas de este recurso, dejando

mangueras abiertas luego del curado o en obras húmedas, o por mangueras en mal

estado, así mismo llaves de agua abiertas en duchas, baños, etc.

Es notorio para una urbanización el empleo de prefabricados por la menor cantidad

de tiempo y por la menor molestia causada, mucho menor ruido y polvo (por ende

menos posibilidad de enfermedades ocupacionales causadas por este agente),

menor congestión vehicular

Menor consumo de combustible en el transporte de materiales como acero,

concreto, encofrado, eliminación de desmonte; también se elimina los ruidos

ocasionados por los cortes de acero, madera, vibración en el vaciado, etc.

Como se mencionó a lo largo de la investigación, la industria de los prefabricados

de concreto es una planta bajo control, es decir las condiciones no son variables,

que se traduce en uso eficiente de materiales, energía y procesos pues todas las

actividades son predecibles y planificadas, obteniendo mejores ratios de

producción y entrega just in time.

Finalmente en estudios extranjeros se ha demostrado que el empleo de prefabricados de

concreto es mejor hacia el ambiente que otros materiales prefabricados como la madera o

el acero, pues de acuerdo a esa investigación una casa de concreto emite hasta 15

toneladas menos de dióxido de carbono que alguna hecha con otras alternativas de

materiales más ligeros; es decir el concreto consume a largo plazo menos energía porque

requieren menos de la misma para enfriar o calentar (esto en el caso extranjero donde es

común el uso de calefacción y aire acondicionado, en el Perú se está difundiendo

146

paulatinamente), esto es considerable importancia, dado que cerca al 90% de la energía

consumida por un edificio es empleada en estas actividades.

Además el empleo de prefabricados de concreto está en la dirección de una construcción

(obra) sostenible, es decir sus características como la optimización de diseño y materiales

para su edificación, son parte de una obra que, si bien es cierto tienes costos de inversión

más altos inicialmente, obtendrá el retorno de la inversión y se ahorrará hasta diez veces

en los primeros 20 años, por los menores costos operativos (agua, energía, desperdicios),

de acuerdo al Precast Concrete Institute.1

4.3.2 Influencia en Tiempo y Costo del proyecto.

Todo lo mencionado líneas arriba hace que el empleo de prefabricados no sólo tenga su

ventaja en el planeamiento inicial de la obra, sino a lo largo de toda su ejecución, pues las

diferencias planteadas generan impacto finalmente en el costo (materiales, seguridad,

calidad), medio ambiente e incluso muchas veces en el plazo.

El costo de la Seguridad y Salud en el Trabajo en el caso de los prefabricados, es mucho

mejor controlado que los costes de la misma, in situ. Como se vio en el punto 4.3.1, la

cantidad de trabajadores en una obra in situ puede sobrepasar sin ningún problema, en seis

veces la cantidad en una obra con prefabricados de concreto. Por ende el control de la

seguridad es más complicado, la cantidad de accidentes conllevan a descansos médicos

asumidos por el empleador, horas hombre perdidas en las actividades del día, metas de

avance no cumplidas que finalmente van sumando poco a poco al posible atraso de obra y

finalmente todo repercute en el costo del proyecto.

El costo de la calidad como se observó en el cuadro 4.3.2 puede significar un sobrecosto

inicial equivalente de hasta 2.5% del presupuesto, sin embargo si se examinara

repercusiones en la ruta crítica y el plazo, este podría aumentar aún más.

Finalmente en relación al tema medio ambiental, los impactos que afectan al costo

principalmente (no necesariamente a la sostenibilidad del ambiente) son los efectos de

ruido e incomodidad generada a lo largo de todo el plazo de construcción a la comunidad

1 Cfr. PCI 2010b: 2-3

147

que rodea la obra; esto puede desencadenar rencillas entre la constructora y los vecinos,

que inmediatamente podrían buscar algún error en la construcción y acudir a la

municipalidad a buscar alguna manera de perjudicar (a veces sin mayor causa) a la obra;

las relaciones vecinales por ello mismo tienen considerable importancia para el desarrollo

del proyecto, porque principalmente el efecto negativo sería el retraso que ocasionaría a la

obra. A continuación, en la tabla 76 se resume las cantidades que se llegaron a cuantificar

en las obras estudiadas, sin considerar los temas medioambientales, relaciones vecinales y

de seguridad:

En suma, la gestión inadecuada de estas áreas conllevará finalmente a un sobrecosto en el

proyecto, no obtener la utilidad planteada o llegar a incurrir en pérdidas; la principal

desventaja de la construcción in situ, frente a la que emplea prefabricados de concreto es,

como se ha podido constatar a lo largo de la presente investigación es que los riesgos de

construcción son muy variados, dependientes de distintos factores y en muchas empresas,

mal gestionados o controlados, afectando finalmente el resultado operativo del proyecto;

en su contraparte la planta de prefabricados tiene todos los procesos definidos, la cadena

de producción adecuadamente secuenciada, los riesgos bajo control, un resultado

operativo del proyecto casi garantizado; un distinto clima de relación vecinal, y un menor

impacto al medio ambiente; tema comúnmente dejado de lado o sin darle la relevancia

merecida por parte de la mayoría de micro, pequeñas y hasta medianas empresas de

construcción.

Tabla 76: Resumen de los sobre costos en los que podría incurrir el constructor que no realice una

adecuada gestión del proyecto. (Fuente propia).

148

CAPITULO 5

LINEAS FUTURAS DE INVESTIGACIÓN Y CONCLUSIONES

5.1 Líneas futuras de Investigación

Las principales áreas de investigación en la industria de los prefabricados de concreto, se

centraría con mayor relevancia en la planta de prefabricados, en base a lo revisado hasta

este punto, según la opinión del autor, sería tres puntos principales: costos en

edificaciones, gestión ambiental y gestión a través de la modelación virtual.

De acuerdo al estudio realizado, se puede confirmar la rentabilidad del proyecto aplicado

al aplicarse al sector comercio, sin embargo de la misma manera, de acuerdo a lo señalado

por especialistas de Preansa Perú, se confirma el costo aún más elevado en el que se

incurriría para edificaciones como viviendas u oficinas, donde el diseño se inclina por

luces menores de vigas y además la altura del edificio ralentiza el montaje en obra. Por

ende se podría articular los diseños de arquitectura y de estructuras para obtener las

dimensiones óptimas de los elementos de concreto y de esa forma incurrir en un menor

costo en la prefabricación (planta) y montaje (obra), por otro lado también sería

interesante evaluar la posibilidad de fusionar las tecnologías aplicadas en la prefabricación

de concreto, conjuntamente con las estructuras metálicas (prefabricados de acero) y

evaluar el costo-beneficio final de las mismas, pues esta última presenta las mismas

ventajas de fabricación de sus piezas en planta, y añade el menor peso de sus elementos

por otro lado se pueden reforzar sus elementos portantes sin mayor intervención en la

estructura principal, en caso surgiesen modificaciones a futuro.1

Por otro lado se tiene la oportunidad de afianzar los conocimientos en tecnología del

concreto para obtener soluciones que optimicen la aplicación de prefabricados del mismo

material, dentro de planta, así se evitan todos los posibles transportes externos; y mejoras

en los desperdicios de materiales con el fin de fortalecer las bases de una industria

1 Cfr. Novoas 2010: 28-29

149

sostenible desde el punto de vista medio ambiental. En esa línea de acuerdo a las

investigaciones del Precast Concrete Institute (PCI) se puede ir por el camino de una

industria sostenible gracias al concreto prefabricado por sus propiedades inherentes que lo

hacen la elección natural para lograr sostenibilidad en edificios por el conjunto de:

integración en el diseño, uso eficiente de materiales, control de desperdicios,

contaminación sonora y por tanto una menor perturbación de los alrededores del lugar de

construcción.

Una manera de guiar y calificar estas potencialidades de la aplicación del prefabricado en

edificios es a través de lograr alguna certificación LEED (Leadership in Energy and

Enviromental Design) que se logra obteniendo 40 de 110 posibles puntos que están

distribuidos en cinco categorías ambientales: Sitios Sostenibles (sobre el lugar, proteger o

restaurarlo, maximizar espacios, con o sin techo, etc.), Eficiencia del Agua, Energía y

Atmósfera (a través de la optimización del uso energético), Materiales y Recursos (gestión

de desperdicios de construcción, uso de materiales regionales, etc.), Calidad ambiental

interna (lograda a través de un adecuado diseño).

La preocupación por el medio ambiente se ha vuelto prioridad en países extranjeros como

Estados Unidos donde, de acuerdo al PCI, el 74% de la energía del país es consumida por

los edificios, además estos usan más del 39% de la energía primaria de ese país y son

causantes del 30% de las emisiones de gases que provocan el efecto invernadero del

mismo. Por tanto se buscan industrias más limpias, más preocupadas por el medio

ambiente, a saber la construcción es una de los principales objetivos a nivel

medioambiental dado que emplea el 40% de la materia prima a nivel mundial.1

Como último punto de investigación futura, se plantea que en futuras construcciones, se

puede afianzar aún más la compatibilización de las diferentes especialidades mediante el

modelamiento virtual y la gestión del mismo, con el fin de que el diseño o elaboración del

proyecto reduzca tiempos; de acuerdo al tiempo de los proyectos actuales, se tiene el

escenario plasmado en la figura 107:

1 Cfr. PCI 2010b: 2-16

150

De la misma se desprende que el diseño forma o toma el mayor tiempo desde el inicio

hasta la culminación de un proyecto, dejando menores tiempos para la construcción, aún

así se encuentra en la actualidad un gran número de incompatibilidades durante la

ejecución que repercute negativamente en la gestión de costos. Por lo mismo se puede

afianzar tal como se realizó en el proyecto “Las Piedras de Buenavista” de Llaxta

(Información en tiempo real del proyecto de las distintas especialidades: arquitectura,

estructuras, instalaciones y construcción), las tecnologías empleadas e investigaciones que

permitan lograr una ingeniería concurrente y la constructabilidad de las obras en nuestro

medio, obteniendo mejores plazos, mejores costos, mayores utilidades y beneficios para

todos los stakeholders del proyecto. De esa forma logrando éxito en un proyecto de

manera integral.

5.2 Conclusiones

- Por todo lo expuesto, se puede desprender que la aplicación del sistema constructivo de

elementos prefabricados de concreto tiene beneficios claves en un proyecto de

construcción y ventajas resaltantes frente a la obra convencional, vaciada in situ; sin

embargo nuestra sociedad permanece aún escéptica frente a nuevos modelos o al cambio e

innovación de sistemas constructivos, salvo excepciones mostradas en la presente

investigación. Así, la primera meta en el Perú es vencer esa barrera como han hecho

muchos países en América latina, que han logrado adoptar y aplicar lo que ya es conocido

Figura 107: Fracciones de tiempo aplicadas tanto a la fase de Diseño como a la Construcción

de un Proyecto en el Perú (Idear Consultores, 2014).

151

en otras regiones del mundo, por todas las ventajas que representa el empleo de elementos

prefabricados de concreto.

- Para empezar se tiene flexibilidad en el diseño: debido a su capacidad de carga superior,

se puede lograr luces mucho mayores que proveerán interiores más abiertos. Los lazos con

el cliente, y hasta el tipo de contrato pueden ser distintos si se incorpora a este en el

diseño, que es más factible al estar Preansa encargada del diseño estructural y la

construcción. A esto sumarle la confianza que genera en el cliente la calidad que

representa el resultado de realizar todos los procesos en una planta con los controles

necesarios a lo largo de todo el flujo de producción; por otro lado en el diseño, se puede

garantizar conexiones sísmicas adecuadas y funcionales, dado que a través de programas

de investigación se ha alcanzado la tecnología y conocimientos necesarios para elaborar

estructuras de prefabricados de concreto que soporten eventos sísmicos de una manera

igual o superior a la obra vaciada in situ. En cuanto a este punto (de diseño) una

desventaja de la prefabricación es el costo que implican los cambios en el proyecto, por

tratarse de elementos que se fabrican a la vez que se están haciendo trabajos preliminares a

estos en el sitio de obra. Por tanto es de principal importancia que el proyecto sufra la

menor cantidad de cambios posibles.

- Al haber calculado el promedio de costo por metro cuadrado de obras vaciadas in situ y

mostrado el desglose de las partidas que componen el presupuesto de prefabricados,

inicialmente se tiene un presupuesto definitivamente más alto que la construcción in situ

(principalmente debido a mayor intervención tecnológica y contar con una planta con

todos sus procesos delimitados) sin embargo la principal ventaja recae inmediatamente al

tener un flujo continuo de trabajo: la velocidad de construcción.

- El plazo de construcción, luego de haber mostrado todo el proceso constructivo y el

planeamiento del proyecto Tottus Guipor (sistema prefabricado) y haber calculado ratios

de área construida de obra in situ, se obtiene que el primer sistema es casi tres veces más

rápido (o ventaja de 4 meses) que vaciando en obra. Este resultado respalda el costo

inicialmente más elevado (25% más caro) por el retorno más pronto de la inversión, siendo

finalmente mucho más rentable para proyectos de centros comerciales, supermercados,

hipermercados, etc., el empleo de elementos prefabricados de concreto. Es decir un

152

proyecto más rápido y rentable, sumado a una construcción mucho más ordenada y limpia.

Además que los procesos que conforman la gestión del tiempo en los prefabricados de

concreto, no se ven afectados por la variabilidad en obras de construcción in situ y

consecuentemente minimizan la horas hombre perdidas, de esa forma se reduce y hasta

desaparece el impacto económico negativo que estos generan. A todo, se le añade que la

cantidad de errores en la calidad en obras in situ es incomparable con las mínimas o

inexistentes con los prefabricados de concreto, obviamente las reparaciones de estas

conllevan a un sobrecosto para el constructor (en recursos y tiempo), pudiendo afectar

también la calidad final obtenida del producto. Consecuentemente el primer beneficio

económico es resultado directo del beneficio anterior, pues se incurre en menores gastos

generales, y principalmente en una recuperación más rápida de la inversión en el tipo de

proyecto evaluados: Centros Comerciales o construcciones dirigidas al sector comercio o

retail, donde la apertura o la fecha de inicio de actividades y operaciones es de crucial

importancia para las ventas y resultado operativo del cliente.

- Además se obtuvo en la presente tesis que el incremento anual del costo de mano de obra

en construcción civil (régimen al que no está ligado Preansa Perú o las empresas dedicadas

al sistema prefabricado, por tratarse de una fábrica), reducirá la brecha entre los costos

iniciales en ambos sistemas constructivos, haciéndola mínima en un plazo aproximado de

diez años, luego del cual, se pasará al escenario que ya se tiene en algunos países como

Australia, donde es más económico construir con materiales prefabricados, que con mano

de obra in situ.

- En cuanto a las áreas de gestión de Seguridad y Salud Ocupacional, al trabajarse en un

ambiente más controlado, y con una cantidad mucho menor de colaboradores (casi seis

veces menos de obreros empleados en el vaciado in situ) y a la vez estos con un mayor

grado de especialización y además con una modulación de rutinas de trabajos

estandarizadas, con un mayor grado de participación tecnológica, hacen que se reduzca

altamente los índices de siniestros y enfermedades ocupaciones. Por otro lado, en cuanto a

la gestión de materiales y desperdicios como parte de la gestión de costos, es mucho más

exacta y controlada, pues en la planta de prefabricados de concreto, se tienen índices más

de diez veces menores de desperdicios que los que genera la obra in situ, esto además

apoya o es parte del sustento de una construcción mucho más sostenible y

153

medioambientalmente amigable, porque finalmente todo desperdicio de recursos significa

un mayor consumo energético en la fabricación o procesamiento demás o innecesario de

los materiales; además del consumo de combustible en el traslado de todo lo antes

mencionado.

- Es interesante la posibilidad de combinar este sistema constructivo con las nuevas

tecnologías aplicadas al modelamiento virtual con el fin de lograr una ingeniería

concurrente y una industria más rentable, evaluando y solucionando los riesgos antes que

se presenten en obra, desde la etapa de diseño. Obteniendo una industria con mejores

índices de producción, calidad y seguridad, además de ser medioambientalmente más

respetuosa.

Sin duda, una de las batallas más fuertes que tiene la industria de prefabricados de

concreto en nuestro país es vencer lo reacia que es la cultura peruana frente a nuevos

modelos constructivos; modelos como el caso de los prefabricados de concreto que

significarían alcanzar un grado mucho mayor de industrialización, es decir, con el tiempo

se va añadiendo valor a esta última, cada vez que existan elementos que se realicen en

planta (que otrora se realizan en obra) se incrementa este valor; obviamente al alcanzar la

prefabricación de más del 70% del casco es un paso bastante fuerte y de gran

consideración en el avance hacia la construcción industrializada.

Y así se tiene un proyecto más rápido y ordenado a la vez, con un mejor desempeño de los

materiales, por ende menor impacto ambiental y con una mayor rentabilidad para el

propietario a mediano plazo, pues la rentabilidad en las ventas representa y sobrepasa

ampliamente el mayor costo inicial del proyecto dentro del primer año de operaciones.

Por tanto, junto con el crecimiento del país, de los costes, e ingresos, la industrialización

de la construcción es inevitable, es un paso necesario para afrontar la necesidad de la

producción de edificaciones en plazos que serían imposibles para el vaciado in situ, como

los que se han dado últimamente en países como China (el caso más reciente es el edificio

de 57 pisos construido en 19 días); la industrialización conlleva introducir una

construcción con mejores rendimientos, una industria sostenible y respetuosa del medio

154

ambiente y principalmente una que permita asegurar el cumplimiento de los objetivos de

cada stakeholder del proyecto.

Se tiene claro que cuando se habla de prefabricación, no se habla necesariamente de una

que sea de manera integral, lo cual es el objetivo final, sino un sistema híbrido

(prefabricación y vaciado in situ) y que poco a poco se instale en el mercado y finalmente

llegue a ser el método constructivo que impere en el sector, logrando proyectos más

ambiciosos en cuanto a diseño, tiempos, calidad y costos; que conjuntamente con las

posibles líneas futuras de investigación de este sistema se logren resultados aún mucho

mejores en nuestro medio, que no son ningún tipo de ficción pues resultados contundentes

se están logrando en países del primer mundo, dejando así de aferrarse el Perú a la

construcción y métodos artesanales.

Por todo lo expuesto, es decir: con un diseño dúctil y confiable, menores tiempos y

cumplimiento de plazos para finalizar el proyecto, mayor rentabilidad final para el cliente,

disminuir mano de obra no especializada, con altos estándares de calidad, reducción de

imprevistos y siniestros, menor impacto al entornos del proyecto, un layout menos

congestionado como los que normalmente se tienen en obra por el poco espacio, una

gestión de residuos más eficiente y por ende un menor impacto ambiental, entre otros

resultados obtenidos o mencionados a lo largo de la presente tesis, se concluye que la

aplicación de elementos prefabricados de concreto representa la industrialización y el

futuro sostenible de la construcción.

155

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159

ANEXOS

160

ANEXO 1

Planos de Obras Vaciadas In Situ

161

ANEXO 2 Planos de Obra con Prefabricados de

Concreto

162

ANEXO 3

Planeamiento de Obras

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