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CONSTRUCCION Y EDIFICACION INDUSTRIAL
Prof. Dr. Jorge A. Capote Abreu
Los Prefabricados de Hormigón en las Construcciones Industriales
Los Prefabricados. Su tratamiento especial. Producción de taller al pie de la Obra.
Producción en Planta.
El método tradicional de construcción in situ de estructuras de hormigón armado,
tiene la gran desventaja de la dependencia lineal entre todas y cada una de las tareas a
ejecutar. La ejecución de las cimentaciones precede la construcción de las columnas, y a
éstas la construcción de los elementos principales de carga y cubierta. De tal forma, que no
es posible realizar al unísono, en las construcciones in situ, las distintas tareas que
componen este tipo de construcción.
Sumado a este rígido principio de organización de obra, la escasez de madera,
impulsó extraordinariamente el desarrollo de la técnica de la construcción prefabricada en
las Obras Industriales.
Los avances tecnológicos en todos
los órdenes, exigen cada día construcciones
de más complejidad y con mayores
requerimientos
dimensionales
y
de
construcción acelerada. No es posible con el
nivel de desarrollo de la técnica de
construcción de los elementos in situ dar
respuesta a esas exigencias.
He ahí, a grandes rasgos las causas fundamentales que han propendido al amplio
desarrollo de los prefabricados en las estructuras de hormigón armado en las construcciones
industriales.
Algunos autores creen que la razón primordial del desarrollo de la prefabricación
del hormigón, armado o pre/post-tensado, han sido la escasez de madera y la gran
necesidad que de ella se tiene en las construcciones de hormigón. Esto, a nuestro modo de
ver, sumado a que la madera no se incorpora a la construcción realizada, sino que sólo se
utiliza provisionalmente como falsa obra para propiciar el vaciado del hormigón perdiendo
gran parte de su valor y posibilidad de utilización.
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Existen innumerables factores que hablan de este hecho, por ejemplo:
- En las construcciones de hormigón armado intervienen como materiales de uso común
el acero, el hormigón y la madera. Los costes de cada uno de estos materiales
analizados globalmente y utilizando una misma referencia, dan valores
aproximadamente iguales por volúmenes. En el prefabricado, los costes del encofrado
son sólo de 10% del valor total de la construcción, de ahí, que sobre este origen y en
base a esta extraordinaria diferencia entre uno y otro sistema, en lo que a costos se
refiere, o sea por lo que algunos autores dan esta razón como el más poderoso motor
que ha tenido el desarrollo de la técnica de construcción de hormigón armado
prefabricada.
- En general podemos decir que esta técnica permite la realización de las distintas tareas
que componen una construcción al unísono, posibilita la introducción en la construcción
de algunos principios de la producción industrial, como la producción en serie; tiende a
resolver el problema de la industrialización de la construcción y en síntesis, mejora la
organización del trabajo de construcción y aumenta la productividad.
Los prefabricados pueden ser realizados en dos formas:
a)
Al pie de la obra.
b)
En plantas fijas de carácter industrial.
Las limitaciones de la fabricación en plantas fijas está en función del tamaño y
peso de las piezas a producir, ya que, en estas plantas fijas se posibilita, de hecho, la
utilización de la producción industrial en la técnica de la construcción, sin embargo, el
factor del transporte final al lugar de utilización de los elementos necesariamente es el
factor limitante por excelencia. Por lo demás las ventajas de la producción en planta son
indiscutibles.
La producción de prefabricados al pie de obra tiene las naturales limitaciones de
una producción inestable con un personal, muchas veces, improvisado todo lo cual tiende
ineludiblemente a rebajar la calidad del prefabricado producido, sin embargo, cuando las
piezas son de gran peso y dimensiones y las planta de producción industrial de
prefabricados están lejos de los lugares en que se utilizarán no queda mas remedio que
producir los prefabricados al pie de la obra.
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LA PREEFABRICACION A PIE DE OBRA. FACTORES QUE INCIDEN EN SU
TAMAÑO.
La elaboración de los elementos prefabricados al pie de la obra es una labor de
producción, que es extraña, dentro del campo de la construcción civil convencional, que
tiene un cierto carácter de inestabilidad, por lo que requiere, especial atención de aquel que
organiza la obra, pues debe introducir técnicas que son de uso común en la producción
industrial pero no usuales en construcciones de obras. Por ejemplo, la determinación del
Área de Prefabricado que se debe construir para una obra, es una labor que generalmente
se realiza sin un ordenamiento previo y anárquicamente. Sin embargo, es posible dar
métodos que aunque rudimentarios tienen una base en la técnica de la producción
industrial.
La determinación de un Área de Prefabricado no es más que la determinación de un
área de producción con su reserva de almacenaje de esta producción, en función del uso que
se hace o de la intensidad con que se extrae el producto terminado del mismo.
Luego, es necesario, satisfacer distintos requerimientos tecnológicos en la determinación de
un Área de Prefabricado.
En síntesis, debemos conocer lo siguiente:
a)
Las piezas o elementos que se fabricarán y de sus dimensiones.
b)
La intensidad de esta producción en la unidad de tiempo.
c)
Los sistemas constructivos que se emplearán en su elaboración.
d)
La reserva de almacenaje que es necesario disponer en función de
la extracción del producto o productos terminados.
e)
Las características y parámetros de los equipos que se utilizarán
para el transporte de materiales de construcción al Área y para el
traslado de los elementos terminados fuera del Área.
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Las necesidades de instalaciones para dar servicio durante las
labores de construcción que dentro del Área deben efectuarse, agua,
electricidad, etc., sobre esta base y con pleno conocimiento de lo
que anteriormente nos hemos referido, pueden determinarse la
necesidad de superficie total que el Área de Prefabricado requiere.
El Área (superficie) a determinar se divide en varios grupos generalmente a saber:
1.
Área de Fabricación, donde se prefabrican los elementos.
2.
Área de Preparación, donde se realizan las distintas piezas que compondrán el
elemento o pieza prefabricada, es decir, encofrado, armaduras de acero, etc.
3.
Área de almacenaje, donde se almacena el producto terminado o en preparación.
4.
Áreas de servicios y circulación. Espacios para la circulación o flujo de la
producción, y para las instalaciones necesarias de agua, vapor, electricidad, etc.
En general, el área de producción, de preparación y almacenaje son a determinar en
función de la producción a realizar, en cambio el área de circulación puede tomarse como
de 50% de la suma de las anteriores. Por supuesto, en los casos en que exista una
definición total de los equipos para el izaje (elevación y manipulación) y los auxiliares,
debe proceder al cálculo sobre bases concretas, pero a nivel estimado puede utilizarse el
índice que hemos expuesto. El área de servicios puede tomarse como el 5% del área total.
EL PROGRAMA DE LOS PREFABRICADOS
Al Área de Prefabricado, tanto la Obra como el Proyecto de Organización de la
Obra deben darle un tratamiento especial, dada la complejidad de operaciones que el
prefabricado de hormigón implica. Luego, es necesario llevar a cabo un programa de los
distintos elementos a prefabricar para que a partir de este programa pueda determinarse
tanto el área total de prefabricado, a construir al pie de la obra, como la selección del
equipo necesario para el izaje.
En el caso de la selección del equipo para el izaje (elevación y carga) vamos a
exponer un ejemplo del mismo:
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Una nave prefabricada de dos intercolumnas (luz) de 18.00 mts. en sentido
transversal, con intercolumnios a cada 6.00 mts, en sentido longitudinal, tiene dos tipos de
columnas prefabricadas que fabricar, la central y las columnas perimetrales longitudinales ,
a las cuales llamaremos A y B. Las columnas soportan vigas DELTA de 18.00 mts. de luz,
también prefabricadas y sobre ellas se coloca la cubierta de losa de cajón, a continuación
exponemos una tabla que presenta, esquemáticamente, el programa del prefabricado y los
parámetros del equipo de izaje que se requieren en cada caso y finalmente el equipo
seleccionado con su longitud de pluma.
PREFABRICADO
NEC.
IZAJE
EQUIPOS SELECCIONADO
   
No. descrip- Peso/Elem. Alcance
ción del
Tons.
Equipo
Pluma Elevac. Izaje
Longitud
elemento
Mts.
Mts.
Selecc.
Pluma

1
Viga
Grúa 18.00 mts
2
Columnas A 10
3
Columnas B 8
6.00
4
Cubierta 8 1,5
10.00
6.00
10 00
7
Idem
12,5
10 00
Idem
20
17 00
Idem
20
6.00
14 00
KATO
20
_________________________________________________________________
Tal como muestra la tabla, la selección del equipo de izaje se ha hecho en base a las
necesidades de izaje que se tienen y mediante la utilización de las tablas de izaje (Ver pags
siguientes).
Las necesidades de izaje se calculan, realizando previamente, el sistema técnico
organizativo a seguir durante la organización del montaje de los prefabricados y
coordinando todos los factores necesarios a considerar para determinar los parámetros que
son indicativos del equipo a seleccionar.
Como se ve si se realiza en el montaje continuo con una sola grúa KATO NK-20A
es necesario tener una interrupción, al menos después de montar las columnas A. Pues estas
columnas, requieren debido a sus condiciones, la mínima pluma de este equipo.
Lo mejor sería comenzar el montaje por esta fila de columnas y realizar el montaje
del resto de los elementos en el orden en que se los desee después.
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Al mismo tiempo, el izaje de los elementos de la cubierta con las condiciones de
Vuelo de pluma presentadas y de elevación del gancho de izaje de la grúa NK-20A tiene
según las tablas una capacidad de izaje de casi 20 TM a un radio de 3 m (Ver características
principales y diagrama de cargas en las páginas siguientes). Sería posible unir los elementos
de cubierta y proceder al izaje de tres elementos a la vez.
Como se ve, la selección del equipo de izaje y la organización del montaje del
prefabricado está sumamente unida y no es posible realizar una sin tener la otra decidida.
En realidad, la organización del prefabricado exige de una selección previa de los equipos,
así como la proyección de estructuras prefabricadas exige que el proyectista esté consciente
de la capacidad instalada de equipos y sus parámetros para poder realizar esta construcción.
EL PROGRAMA DE LOS EQUIPOS PARA EL PREFABRICADO
De la misma forma que para otras tareas, en la Planificación de la Obra, se procede
a la ubicación en el tiempo de las necesidades de equipos y se realiza el programa de
equipos para cada una de las tareas de la Prefabricación. Por supuesto, es importante
destacar el hecho que en el montaje de prefabricados, el máximo aprovechamiento de la
grúa o grúas que se utilizan en el izaje, depende de supeditar en base al aprovechamiento
todas las tareas complementarias. Es decir, que en la organización del montaje del
prefabricado, todo accesorio, todas las operaciones necesarias a garantizar la labor continúa
de las grúas en labores productivas deben estar resueltas antes de solicitar, contratar y
proceder a su utilización.
Debe recordarse, que las grúas son los equipos, de mayor costo en lo que a
operación, mantenimiento y depreciación se refiere. Luego, los fallos de organización en
Obra de esta tarea, son siempre muy costosos.
Sobre la base del programa de equipos puede hacerse un estudio de balance de estos
equipos y quizás introducir modificaciones organizativas que tiendan por supuesto, en cada
caso, a racionalizar el equipo a emplear y tal como se hace con la mano de obra, a
garantizar una mayor productividad en definitiva.
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La diversidad y versatilidad de la gama de prefabricados de hormigón del mercado
hace extremadamente complejo la selección de la solución idónea para la Obra a ejecutar y
para el equipamiento de izaje de que se dispone.
Pilares, Viguetas, Vigas, Correas, Paneles, Jácenas, etc., etc., se integran para
conformar la Nave Industrial deseada.
En el Catalogo-Muestrario de soluciones típicas para Naves Industriales de
cubiertas ligeras y pesadas, que a continuación presentamos, se pueden elegir la
combinación más idónea para nuestro caso, constituyendo una herramienta de incalculable
ayuda para el Diseño y la Construcción, y una eficaz herramienta para la Planificación de la
construcción de la Obra.
Santander, Mayo de 1996
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