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ANÁLISIS COMPARATIVO EN LA CONSTRUCCIÓN DE TABIQUES MEDIANTE

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marco toledo

on 10 September 2015

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ANÁLISIS COMPARATIVO EN LA CONSTRUCCIÓN DE TABIQUES MEDIANTE EL USO DE LADRILLO KING KONG 18 HUECOS, LADRILLO SILICOCALCÁREO Y SISTEMA EMMEDUE EN LA CONSTRUCCIÓN DE EDIFICACIONES
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
RESUMEN DE METRADOS
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
PROBLEMA GENERAL
ANÁLISIS ECONÓMICO
LEAN CONSTRUCTION
CONSTRUCCIÓN SIN PÉRDIDAS
OBJETIVO GENERAL
Optimizar los procesos con la innovación de nuevos métodos constructivos en la ejecución de tabiques de albañilería, el sistema EMMEDUE y el ladrillo silicocalcáreo en la obra Lima Central Tower.
MÉTODO DE INVESTIGACIÓN
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
MARCO ANTONIO TOLEDO CORONEL
Lima - Perú
TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL
2015
¿De qué forma la innovación del uso de los métodos constructivos no convencionales optimizan los procesos en la construcción de proyectos de edificaciones?
PROBLEMAS ESPECÍFICOS
¿Cuáles son los problemas que se presentan al usar el método tradicional para la ejecución de muros de albañilería de ladrillo King Kong 18 huecos?
¿Cuáles son los beneficios al aplicar la filosofía Lean Construction para mejorar los procesos constructivos en la ejecución de muros de ladrillo King Kong 18 huecos, de ladrillo silicocalcáreo y muros EMMEDUE?
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Definir los conceptos de programación, control de proyectos y técnicas en el proceso de construcción de los tabiques de albañilería de ladrillo Silicocalcáreo y de los sistemas EMMEDUE.
Dar a conocer los resultados de comparación (costos, tiempos, rendimientos, etc.) entre el método tradicional de ejecución de muros con ladrillo King Kong con métodos innovadores de tabiques EMMEDUE y tabiques de ladrillo silicocalcáreo.
Establecer una programación para el control de proyectos en plazos y costos de los tres métodos en estudio en la presente tesis, para la ejecución de tabiques de albañilería usando las herramientas Lean Construction.
Identificar, a través de las conclusiones, las ventajas y desventajas del uso de los sistemas no convencionales y tradicionales para la ejecución de tabiques de albañilería.
GENERALIDADES:
Edificio de oficinas premiun, consta de 25 pisos y 10 sótanos
SÓTANO 3:
Ubicado en el N.P.T. -10.75, se accede mediante una rampa de 6.00 m con pendiente de 15 %. Cuenta con 91 estacionamientos simples, 17 dobles haciendo un total de 125 estacionamientos. Adicionalmente se proyecta 21 depósitos, 01 halls de ascensores y circulación vertical (02 escaleras de evacuación), cuarto de extracción de monóxido y humos. El área techada para cada nivel de sótano es 4,824.19 m².
EXPEDIENTE TÉCNICO
LADRILLO KING KONG 18 HUECOS
LADRILLO SILICO CALCÁREO
SISTEMA EMMEDUE
Considera
LEAN CONSTRUCTION
LADRILLO KING KONG 18 HUECOS
LADRILLO SILICOCALCÁREO
SISTEMA EMMEDUE
CONSIDERACIONES GENERALES
En caso de emplearse una conexión dentada, la longitud de la unidad saliente no excederá de 5 cm y deberá limpiarse de los desperdicios de mortero y partículas sueltas antes de vaciar el concreto de la columna de confinamiento.
En caso de emplearse una conexión a ras, deberá adicionarse “chicotes” o “mechas” de anclaje (salvo que exista refuerzo horizontal continuo) compuestos por varillas de 6 mm de diámetro, que penetren por lo menos 40 cm al interior de la albañilería y 12.5 cm al interior de la columna más un doblez vertical a 90° de 10 cm; la cuantía a utilizar será 0,001.
En el RNE se indica que en la albañilería con unidades asentadas con mortero, todas las juntas horizontales y verticales quedarán completamente llenas de mortero. El espesor de las juntas de mortero será como mínimo 10 mm y el espesor máximo será 15 mm o dos veces la tolerancia dimensional en la altura de la unidad de albañilería más 4 mm.
CONSIDERACIONES GENERALES
MUROS ADOSADOS
Todos sus bordes quedarán pegados con mortero grueso LA CASA a los elementos estructurales.
MUROS AISLADOS
Todos sus bordes quedarán aislados a los elementos estructurales mediante el uso de planchas de tecnopor o sellante elastomérico. De esta manera los tabiques se comportarán de una manera independiente de la estructura principal durante un evento sísmico.
CONSIDERACIONES GENERALES
El sistema Emmedue es un innovador sistema constructivo no convencional sismoresistente, de origen Italiano, basado en un conjunto de paneles estructurales de polietileno expandido ondulado, con una armadura básica adosada en sus caras, constituida por mallas de acero galvanizado de alta resistencia, vinculadas entre sí por conectores de acero electro-soldados.
El sistema surge y se desarrolla sobre la base de las experiencias laborales del señor Angelo Candiracci, fundador del mismo y actual presidente de la sociedad, realizadas previamente en el sector de la construcción y de la mecánica.
En el uso en el Perú del Sistema Constructivo No Convencional denominado M2 (EMMEDUE), ha sido aprobado mediante Resolución Ministerial N° 045-2010- VIVIENDA, del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento con fecha 12 de marzo del 2010. Podemos observar la aprobación de dicha resolución en la Imagen N°11
El elemento básico del sistema de construcción EMMEDUE es un panel no prefabricado sino modular integrado por dos redes de acero galvanizado electrosoldadas unidas por dos conectores y con una capa interpuesta de poliestireno expandido convenientemente perfilado. El panel se fabrica industrialmente y, más tarde se monta y se coloca en la obra mediante mortero proyectado o schotcreteado.
PROCESO CONSTRUCTIVO
a) Trazo en elementos estructurales
b) Colocación de elementos de anclaje en elementos estructurales
c) Corte y habilitación de paneles
d) Montaje de paneles
e) Colocación de mallas de refuerzo
f) Colocación de tuberías y caja
g) Apuntalamiento de paneles muro
h) Proyección de mortero en muros
i) Vestidura de Derrames

Es una filosofía de gestión de la producción, que tiene por objetivo el aumento de la productividad teniendo su enfoque en satisfacer las necesidades de los clientes. Ha sido desarrollada como resultado de la aplicación de ideas del Lean Production a la construcción
El sistema de producción Lean fue desarrollado en Toyota por el ingeniero Ohno después de la Segunda Guerra Mundial, con el propósito de eliminar los desperdicios.
Los principios Lean Construction son:
Especificar claramente el concepto de valor desde la perspectiva del cliente.
Identificar claramente la cadena de valor y eliminar todos los pasos que no agregan valor al producto.
Lograr que los pasos que generan valor ocurran sin interrupciones mediante una eficiente gestión entre las interfaces de los diferentes pasos.
Permitir que el cliente extraiga valor del equipo de proyectos.
Buscar de manera continua la perfección (eliminar constantemente las pérdidas).

La clave de la visión de flujo radica en la eliminación del desperdicio de los procesos de flujo y en la generación de valor, la cual radica en obtener desde la perspectiva del cliente el mayor valor posible.
POBLACIÓN Y MUESTRA
La población para la presente tesis corresponde al proyecto Lima Central Tower, un edificio de 25 pisos de oficinas, 10 sótanos de estacionamientos y depósitos.
La muestra tomada corresponde a la ejecución de tabiques de albañilería para los depósitos del sótano 3.
METODOLOGÍA
Para la ejecución de la presente investigación se ha recopilado información técnica de los tres métodos de ejecución de tabiques de albañilería, correspondiente a especificaciones técnicas, procesos constructivos, características de los materiales que los componen, detalles de ejecución, normativa aplicable, etc.
Una vez especificada la calidad de los materiales y los métodos, así como el proceso constructivo, se procederá a analizar y comparar los precios de cada uno de los sistemas en mención, para lo cual se realizarán los análisis de precios unitarios de cada uno de los métodos.
Finalmente, se tomaran como referencia los datos de rendimientos, (con los tres métodos mencionados) obtenidos en la obra en estudio, y con las herramientas del Last Planner System y el Lean Construction se desarrollará la programación y control de las actividades por cada método.
Se comparará la eficiencia de los tres sistemas en cuanto a productividad; y se listaran las conclusiones y recomendaciones obtenidas del análisis completo desarrollado en la presente tesis.
PROCESO DE PROGRAMACIÓN
DETERMINACIÓN DE UNIDADES DE PRODUCCIÓN
DIMENSIONAMIENTO DE CUADRILLAS TÍPICAS
TREN DE ACTIVIDADES
SECTORIZACIÓN
Para la aplicación, se realizó un análisis de las actividades secuenciadas (PROCESOS) para la ejecución de la partida; luego se identificó el área de trabajo y se dividió por sectores de manera que cada uno tenga aproximadamente la misma cantidad de metrados.

A continuación se muestra el cálculo de cuadrillas necesarias (operarios, oficiales y peones) para ejecutar la partida en el plazo programado. Para ello se tomó en cuenta que el cronograma general (Master plan) se consideró un plazo de 20 días por ende se adecuó la cantidad de sectores y el número de personal obrero para su ejecución.
En la siguiente tabla, se muestra la cantidad mínima de personal con la que se pueden ejecutar las partidas, para este análisis se tomaron datos de rendimientos efectuados en campo.
ANÁLISIS COMPARATIVO
ANÁLISIS DE MANO DE OBRA
ANÁLISIS DE TIEMPO
A continuación se muestra un cuadro de comparación entre la cantidad de personal necesario y el número de días para ejecutar la partida. Por lo que se observa que si duplicamos de 06 personas a 12 personas con el sistema EMMEDUE se reduciría el tiempo de ejecución a 5.5 días y terminar con la tabiquería
CONCLUSIONES
En cuanto a costos, la tabiquería de ladrillo silicocalcáreo resulta ser la opción más económica; ya que, el precio por m2 es de S/.88.23 (ochenta y ocho y 23/100 nuevos soles) mientras que con el Sistema EMMEDUE es de S/.115.4 (ciento quince y 40/100 nuevos soles) por m2. Es decir se tendría un ahorro del 24% con respecto a la opción más encarecida.
Usando la filosofía Lean Construction y las herramientas del Last Planner System (sectorización, tren de actividades, lookahead) se pueden ejecutar los cerramientos de todo el sótano 3 en solo 11 días para los tres métodos, siendo la diferencia en la cantidad de personas necesarias para su ejecución. Para el sistema EMMEDUE solo son necesarias aprox. 06 personas; mientras que, considerando los tabiques de ladrillo King Kong de 18 huecos se necesitan alrededor de 41 personas para efectuar la misma actividad en el mismo plazo, por lo que usando el primer método se reduciría el personal en más del 80%. Es decir, con solo 12 personas podrías ejecutar la partida en la mitad del plazo usando el sistema EMMEDUE en comparación con el sistema tradicional.
Considerando que la tabiquería de ladrillo silicocalcáreo solo requiere solaqueo mas no tarrajeo, se puede iniciar con la partida de pintura después de pocos días, no pudiendo ejecutarse en un muro tarrajeado, ya que para estos casos, la pintura en un muro tarrajeado debe colocarse después de 30 días de haber secado dicho tarrajeo, tal como se indica en especificaciones técnicas de las pinturas de diferentes fabricantes. De esta manera, se aceleran las partidas posteriores disminuyendo el plazo de ejecución.
Para la ejecución de muros con el sistema EMMEDUE se requiere de mano de obra calificada para proyectar el Mortero, asegurando previamente la verticalidad y alineamiento de cada paño, respetando lo señalado en los planos del proyecto usando equipos de proyección discontinua como compresores neumáticos con mangueras que conducen el aire comprimido a unas Revocadoras especiales que se cargan con el mortero de las bateas, para finalmente lograr un buen acabado.
La filosofía Lean Construction y las herramientas del Last planner System, son fundamentales para una mejor ejecución y un mejor control antes y durante la ejecución de un proyecto.
El tema de la productividad va de la mano con el ahorro en mano de obra y también en el costo total del proyecto. Sin embargo no se tiene un reporte integrado de costos que pueda dar fe de los buenos resultados que está teniendo la obra, es por esto que se propone implementar un control de costos para los proyectos como lo es el resultado operativo en el cual se puede analizar el costo total de la obra como también los ahorros obtenidos por temas de productividad.
RECOMENDACIONES
Para elegir la opción más conveniente, entre las tres planteadas en la presente tesis, para la ejecución de tabiques, se recomienda evaluar la necesidad que se requieran cubrir, de acuerdo al tipo de proyecto que se tenga, así como los recursos con los que se cuente, ya que como se ha podido verificar cada sistema tiene sus particularidades.
Si se requiere realizar una buena sectorización y tener una mejor continuidad en la ejecución de las actividades para finalmente generar un tren de actividades, se tiene que evaluar la cantidad de sectores y procesos necesarios con la finalidad de que ambos sean iguales, así obtener una matriz cuadrada.
Es importante asegurarse que los trabajos se realicen por mano de obra calificada, que conozcan los procesos constructivos, para así no tener que realizar re-trabajos posteriores para corregir defectos originados por una mala ejecución, lo que ocasionaría retrasos en el término de las partidas. De esta manera nos aseguramos que los flujos (tren de actividades) no paren o se vean afectados.
Para lograr que los flujos sean eficientes, es importe transmitir a las personas a cargo de realizar las actividades, cual es la finalidad y que se busca al programar las actividades en un tren, para que puedan asegurarse de que esta programación se cumpla y que evalué en el día a día del desarrollo de las actividades, que factores podrían afectar la ejecución de las actividades según lo programado.
Así mismo, en el desarrollo de las actividades, al tener identificados que factores podrían afectar la programación, se debe evaluar como mitigar o eliminar los mismos, para poder llegar a cumplir lo programado.
PRESUPUESTO
MASTER PLAN
CRONOGRAMA GENERAL
CRONOGRAMA DETALLADO
Amarre dentado entre Ladrillo-Columnetas
Asentado de ladrillo en dos etapas (máximos 1.30m por jornada de trabajo, según norma E 070 del RNE)
Colocación de columnetas de amarre
Características técnicas de los muros de ladrillo silicocalcáreo - Tomado del Manual del fabricante de ladrillo silicocalcáreo LA CASA
Esquema gráfico de muro adosado.
Anclaje de varillas verticales de refuerzo corrugadas a cada 51 cm.
Asentado de tabiques con ladrillos silicocalcáreo
Colocación y fijación de paneles
Instalación de tuberías y cajas antes del inicio de la colocación del mortero
Colocación de tuberías y cajas eléctricas en muros de depósitos
Colocación de puntos guía para la colocación de la primera capa de mortero
Proyección de primera capa de mortero en paneles
Con la ayuda de una regla de aluminio se nivela la superficie.
Tabique con el sistema EMMEDUE terminado
PROCESO CONSTRUCTIVO
a) Trazar la ubicación del tabique y el eje del muro, tanto en la losa inferior como en la losa superior.
b) Hacer perforaciones en las losas en los puntos trazados de 5 cm. como mínimo.
c) Las perforaciones deben ubicarse estrictamente en el eje del muro y éstas deben ser de 8 mm. de diámetro
d) Limpiar las perforaciones de los residuos y del polvo, mediante el uso de una pequeña compresora eléctrica.
e) Anclar las varillas de refuerzo vertical corrugadas, espaciados a 51 cm, en las perforaciones realizadas.
g) Asentar las placas con amarre de soga a mitad en una o más jornadas, insertando las placas en el acero vertical y rellenando el alvéolo con relleno de concreto embolsado LACASA.


PROCESO CONSTRUCTIVO
a) Trazar la ubicación del tabique y el eje.
b) Anclar las columnetas de amarre.
c) Se asienta el ladrillo king kong 18 huecos hasta llegar a una de 1.30 m como máximo.
d) En la segunda jornada se continúa asentando la tabiquería.
e) Se encofra las columnas para proceder al vaciado con concreto.
Gracias
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