Análisis comparativo de sistemas de construcción hormigonado in situ y prefabricado. Aplicación a una Unidad de Educación en Bolivia.

Abstract

[ES] El presente trabajo tiene como finalidad realizar un análisis comparativo entre los métodos constructivos hormigón prefabricado y vaciado in situ. Se adoptó una unidad educativa construida en Bolivia de cuya fase de ejecución forme parte. El interés fundamental del trabajo radica en la posibilidad de aplicación de hormigón prefabricado en Bolivia, tomando en cuenta que la aplicación de prefabricación en el país actualmente es mínima, por lo tanto cualquier investigación referente a la aplicación de prefabricación permite empezar a generar información base para una futura aplicación. Se realizaron tres modelaciones de la estructura, la primera de hormigón armado con acción de viento, la segunda de hormigón prefabricado con acción de viento y la tercera de hormigón prefabricado con acción sísmica. De manera que las primeras dos modelaciones sirvan para realizar una comparativa entre ellas y la tercera modelación sea la representación constructiva de la estructura. Se adoptaron losas LH/22 marca PRETESA fabricada en Bolivia cuya utilización no es muy conocida en el medio aun. Se utilizó un coeficiente de empotramiento de 25% para la modelación de las losas mediante el programa CYPECAD con la licencia temporal otorgada por la Universidad Politécnica de Valencia. La modelación permitió disminuir los esfuerzos negativos en el apoyo losa –viga y así evitar la sobreutilización de refuerzo negativo en las losas. Se utilizaron nudos rígidos en la modelación debido a la actividad sísmica presentada en la zona de emplazamiento, por lo cual los nudos de unión viga columna serán vaciados in situ. De igual forma las zapatas fueron proyectadas vaciadas in situ para asegurar una correcta ejecución en la cimentación y que a su vez permite la utilización de tubos de espera corrugados para mejorar la facilidad en la unión columna – zapata. Para el análisis comparativo se tomó en cuenta los costos de ejecución, emisiones de CO2, impacto social y cronograma de ejecución. Los resultados mostraron que la aplicación de hormigón prefabricado puede representar una disminución en emisiones de CO2 de 3,15% a pesar de necesitar un incremento de materiales de 18.15% para el cemento y 5,55% en el acero. Desde el punto de vista económico el hormigón prefabricado puede representar un incremento de 1,05% al monto total de la unidad educativa, sin embargo a su vez se muestra un incremento en la velocidad de ejecución del 36,81%, lo cual con el tiempo puede traducirse en mayores ingresos económicos. De igual forma el incremento de la puntuación en la evaluación social incrementa considerablemente a favor del hormigón prefabricado con un porcentaje igual a 33,87%, debido principalmente a la mejora en seguridad, estabilidad y desarrollo laboral.

[EN] The present work aims to carry out a comparative analysis between construction methods precast concrete and cast in situ. It was adopted an educational unit built in Bolivia whose execution phase forms part. The fundamental interest of the work lies in the possibility of application of precast concrete in Bolivia, taking into account that the application of prefabrication in the country is currently minimal, therefore any research regarding the application of prefabrication allows to start generate base information for a future application. Three models of the structure were carried out, the first of concrete reinforced with wind action, the second in precast concrete with action of wind and the third of precast concrete with seismic action. By way of that the first two models serve to make a comparison between them and the third modeling is the constructive representation of the structure. PRETESA brand LH / 22 slabs manufactured in Bolivia were adopted whose use it is not well known in the middle yet. An embedment coefficient was used 25% for slab modeling using the CYPECAD program with the temporary license granted by the Polytechnic University of Valencia. The modeling made it possible to reduce negative stresses in the slab-beam support and thus avoiding the overuse of negative reinforcement in the slabs. Rigid knots were used in the modeling due to seismic activity presented in the site area, whereby the beam connection nodes column will be emptied in situ. In the same way the shoes were projected emptied in situ to ensure a correct execution in the foundation and that in turn allows the use of corrugated holding tubes to improve the easy column - shoe union. For the comparative analysis, the execution costs were taken into account, CO2 emissions, social impact and execution schedule. The results showed that the application of precast concrete can represent a decrease in CO2 emissions of 3.15% despite needing an increase of materials of 18.15% for cement and 5.55% for steel. From an economic point of view, precast concrete can represent an increase of 1.05% to the total amount of the educational unit, however at turn shows an increase in execution speed of 36.81%, which which over time can translate into higher income. In the same way, the increase in the score in the social evaluation increases considerably in favor of precast concrete with a percentage equal to 33.87%, mainly due to the improvement in security, stability and job development.