International modular builders s. A. Mobusa
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 Descripción técnica INTERNATIONAL MODULAR BUILDERS S.A. MOBUSA JUAN GONZALEZ NO. 3526 Y JUAN PABLO SANZ EDIFICIO TORRES VIZCAYA, 6 C, QUITO ECUADOR Tele (593) 2 – 245-5191 FILOSOFÍA DE DISEÑO BÁSICA Panel Mobusa El Panel Mobusa es un elemento estructural producido a máquina (y que puede tratarse igual que cualquier otro material de construcción, como las bovedillas, ladrillos, etc.). El Panel consiste en un colchón de malla metálica galvanizada relleno de espuma con una anchura de 1,2 metros. El panel puede tener cualquier longitud (dentro de los límites de la facilidad de manipulación). Los materiales utilizados para la construcción de los paneles (en términos del alambre y el relleno de espuma aislante) pueden variar para adaptarse a las ubicaciones de los terrenos y a los materiales disponibles. La composición de la mezcla del revoco también variará de un lugar a otro para adaptarla a las condiciones locales. Estas variaciones, no obstante, pueden tenerse en cuenta ya en la fase de diseño para reflejar los materiales utilizados. La base del diseño de un Panel Mobusa no es diferente en nada al uso de, por ejemplo, diferentes categorías de madera o diferentes durezas de hormigón. Estabilidad general La construcción de un edificio tipo "Mobusa" consiste en montar los Paneles Mobusa para formar las paredes, los suelos y los tejados; los Paneles Mobusa se unen utilizando láminas de malla metálica. Los paneles adyacentes se unen con malla galvanizada adicional de 3 mm con intersecciones cada 50 mm. para aportar una 'unión' en cada lado de todas las juntas (igual que en el hormigón armado típico). Así, cuando se aplica el revoco de hormigón pulverizado se consigue una construcción monolítica homogénea que forma una caja rígida de hormigón reforzado. La estabilidad lateral se consigue intersectando las paredes con el refuerzo del interior de las paredes que resisten las cargas del viento (actuando como paredes portantes o vigas voladizas verticales). El uso de armaduras de espera desde los cimientos garantiza la rigidez entre los cimientos y la superestructura para poder resistir las cargas tanto verticales como laterales. Puede conseguirse un refuerzo adicional (si es necesario) añadiendo más láminas de malla metálica o incluso colocando unas barras de refuerzo de mayor tamaño. También es posible formar "vigas" y columnas utilizando el panel como un alza permanente. El rendimiento del Panel Mobusa puede mejorarse aún más mediante la continuidad de la construcción a través de las paredes de soporte, etc. De esta manera pueden conseguirse tramos despejados de suelo de mayor tamaño utilizando la malla metálica de acero en ambas caras del Panel. La robustez de los sistemas de paneles ha sido verificada recientemente mediante pruebas en los Estados Unidos, donde se construyó una 'casa' de 2 pisos sobre una mesa vibradora y se sometió a cargas sísmicas de hasta 10 en la escala de Richter sin que se derrumbara. Esto indica claramente que los sistemas de paneles producen una construcción tipo caja rígida homogénea que distribuye las cargas por toda la construcción. Los detalles típicos de las juntas, etc. se dan en el Apéndice 1, y los cálculos típicos para los paneles que forman los suelos y las paredes aparecen en el Apéndice 2. Los cálculos demuestran la idoneidad del Panel Mobusa para su uso en suelos, y también la idoneidad del Panel Mobusa para resistir unas altas cargas laterales. Para satisfacer la necesidad de prever un desastre desproporcionado, etc. pueden añadirse refuerzos adicionales (si es necesario y donde sea pertinente) en forma de vigas, mallas o soportes adicionales. Así pues, todas las construcciones Mobusa están diseñadas de una manera individualizada para resistir las cargas locales y para utilizar los materiales disponibles localmente. Durabilidad / resistencia al fuego /eficacia térmica / propiedades acústicas El revoco pulverizado en un Panel Mobusa típico ofrece el recubrimiento habitual de aproximadamente 11 mm para reforzar la malla. No obstante, el grosor de este recubrimiento puede aumentarse para conseguir la durabilidad y la resistencia al fuego necesarias. Está disponible una certificación que demuestra que puede conseguirse una resistencia al fuego de 2 horas con un recubrimiento de 11 mm sobre la malla. Puede aplicarse revoco adicional para satisfacer los requisitos constructivos locales, si es necesario. Los cálculos demuestran que el valor U que puede esperarse de un Panel Mobusa de 150 mm de grosor con un núcleo de espuma aislante de 100 mm es de 0,38W/m2K. Compare este valor con el valor U de 0,35W/m2K de una cavidad típica de 100 mm. rellena de espuma con un revestimiento en cada cara de 100 mm. El valor U de un Panel Mobusa puede mejorarse aún más con un revestimiento exterior (que también eliminaría todos los problemas de puente térmico asociados con los alambres que atraviesan el panel). El panel se ha utilizado para la construcción de viviendas sin que se haya informado de ningún problema asociado con la transmisión acústica a través de las paredes medianeras. El panel en su estado más 'simple’ cumple los requisitos de la mayoría de las Normativas Constructivas Internacionales en términos de transmisión acústica. Con todo, el valor acústico puede mejorarse con la incorporación de un revestimiento adicional. Flexibilidad El Sistema Mobusa ofrece una mayor flexibilidad que la construcción tradicional. Pueden practicarse pequeñas aberturas serrando la forma de la abertura a través del panel. El revoco pulverizado debería aplicarse también a estas nuevas aberturas cortadas. La presencia de los alambres de acero dentro del panel crea de manera efectiva un refuerzo sobre la nueva abertura practicada, eliminando de esta manera la necesidad de insertar un dintel. Pueden practicarse aberturas de mayor tamaño, que exigirían un refuerzo adicional; este refuerzo puede ser desde barras de refuerzo hasta bastidores en forma de caja (igual que en cualquier tipo de construcción convencional). Puesto que el Panel Mobusa es un producto de construcción estructural, éste tiene también la flexibilidad de utilizarse como viga voladiza. Así pues, pueden construirse balcones con el posible añadido de un refuerzo adicional para conseguir un tramo mayor. En el Apéndice 2 encontrará el detalle de un balcón típico. En la parte delantera del balcón se instalará una barandilla para resistir las cargas necesarias localmente. El Panel también puede utilizarse como pared de balcón. La malla de acero del interior del panel podrá resistir sin problemas las cargas horizontales aplicadas. Garantía de calidad Los Paneles Mobusa no son diferentes de cualquier otro material de construcción. Así pues, puede ofrecerse una Garantía de Calidad en todas las fases de fabricación del panel, desde el montaje hasta el tratamiento con revoco de hormigón. El grado de la Garantía de Calidad reflejará el proyecto que se esté llevando a cabo y el uso del producto terminado. La calidad de los paneles puede garantizarse gracias a la tecnología utilizada en las máquinas de fabricación de paneles; todo ello se basa en unos controladores, estaciones de soldadura, etc. de excelente calidad. De manera similar, la composición del revoco puede garantizarse gracias a que todos los componentes se envían en seco dentro de sacos hasta el terreno, con lo cual después sólo es necesario añadir agua y los aditivos necesarios. La configuración de los paneles puede comprobarse dimensionalmente para garantizar la "adecuación" a los estándares de construcción establecidos. El grosor del revoco/hormigón puede comprobarse utilizando estaquillas, etc. Resumen El Sistema de Construcción Mobusa puede considerarse como otro material de construcción. El Panel puede modificarse tanto para adaptarlo a las condiciones locales como para aprovechar los materiales disponibles localmente. El Panel puede utilizarse como un elemento estructural para la construcción, y su robustez puede mejorarse con una malla metálica de acero adicional y barras de refuerzo. También es posible construir vigas y columnas de apoyo utilizando el Panel como un elemento de apoyo permanente. El panel tiene una gran eficiencia térmica, pero esta eficiencia puede mejorarse mediante un revestimiento adicional. Este revestimiento también eliminará los problemas de puente térmico y reducirá el grosor del revoco aplicado sobre la malla metálica de acero (e las paredes verticales expuestas). Se ha demostrado (mediante pruebas) que el sistema de Paneles produce una construcción extremadamente fuerte (hasta el punto de que el sistema puede soportar cargas sísmicas de hasta 10 en la escala de Richter). APÉNDICE 1 – ESQUEMAS TÉCNICOS DIAGRAMA 1  DIAGRAMA 2  DIAGRAMA 3  DETALLE AMPLIADO DE CONSTRUCCIÓN CON ESTRUCTURA DE ALAMBRE ALAMBRES DE ENTRAMADO HORIZONTALES CON ALAMBRES CRUZADOS TÍPICO ARRIBA Y ABAJO TÍPICO AMBOS EXTREMOS REFUERZOS VERTICALES A AMBOS LADOS DIAGRAMA 4  DIAGRAMA 5  DIAGRAMA 6  DIAGRAMA 7  DIAGRAMA 8  DIAGRAMA 9  DIAGRAMA 10  DIAGRAMA 11  DIAGRAMA 12 DIAGRAMA 13  DIAGRAMA 14  DIAGRAMA 15  DIAGRAMA 16  DIAGRAMA 17  APÉNDICE 2 – CÁLCULOS DE DISEÑO CÁLCULOS DE DISEÑO Datos de diseño
Cargas del suelo Il = 1,50 kNm2 Dl = 0,10 ≥ 22 = 2,20 KNm2 Materiales Lechada C30 (mortero) Fy = 460 Nmm2  Muit = 0,062 * (1,5 * 1,6 – 2,2 * 1,4) * 16 = 5,44 kNm D = 135 mm Z = 125 mm Mcapacidad = 0,4 * 0,125 * 140 = 71 – KNm>Muit aplicado Correcto Compresión del hormigón 5,44 * 106 = 0,45 x fm * 1000 * 45 * 125 Fm = 2,15 Nmm2 Correcto Comprobar esfuerzo cortante Fuerza cortante = 10,96 kN Esfuerzo cortante = 10,96 x 103/140 = 78,3 Nmm-2 < admisible Deflexión ∆ total =5/384 . (3.7 >√40004)/I x 28000 = 2,2mm < admisible Datos de diseño
 Muit = 0,062 * 5,48 * 25 = 8,50 kNm Z = 125mm Mcapacidad = 0,4 * 0,125 * 175 * 103 = 8,75 kNm>Muit aplicado Correcto Compresión del hormigón 8,5 * 106 = 0,45 x fm * 1000 * 45 * 125 Fm = 3,36 Nmm2 Correcto Comprobar esfuerzo cortante Fuerza cortante = 13,70 kN Esfuerzo cortante = 13,70 x 103/175 = 78,3 Nmm-2 < admisible Deflexión ∆ total =5/384 * (3,7 >√50004)/E I = 5,4mm < admisible Correcto Datos de diseño Envergadura máxima admisible para suelos de un único tramo. Peso = 5,48 KNm1 As = 140mm2 Z = 125mm Mcapacidad = 0,4 * 0,14 * 125 = 71-kNm Muit = Wl2/8 lmax = >√7*8/5,48 <3,2m El tramo máximo para cualquier suelo de un único sentido sin ningún refuerzo adicional es de < 3,2 m Con ø3mm @ 200mm c/c fmax <√8,75 * 8/5,48 <3,57m Con ø3mm @ 100mm c/c fmax <3.92 Datos de diseño Tramo máximo admisible para un panel de suelo cuadrado de dos sentidos. Muit = 0,3398l2max kNm Mcapacidad = 7,0 kNm lmax =<√7/0,3398 =<4,54 El tramo máximo para un panel de suelo cuadrado de dos sentidos es de 4,54 sin ningún refuerzo adicional. Datos de diseño Velocidad básica del viento = 300km/h = 83,3 m/s Altura de la pared >=2,40m fm <=30 Nmm2 fy = 460 Nmm2 Presión del viento Factor topográfico S1 =- 11- (Grupo 3, Clase B) S2 =0.74 S3 =11- Velocidad de viento de diseño vs = 61,64m/s Cpc = +0.7 Cpi = 0.3 (sin aberturas dominantes) Presión del viento = (61.64)2 * 0,613 * 10-3 (0.7 * 0.3) = 2,33 kNm-2 Comprobar la capacidad lateral (3r piso) A partir de la hoja de cálculos de SWISO, es adecuado para resistir la presión del viento sin ningún refuerzo adicional. Paredes externas de planta baja nw <= 0,3 (h-1,2 ex – 2ea) fm1 (p.ej. 44) h = profundidad de sección = 150 mm. ex = 150/20 = 7,5 mm. (mín.) (excentricidad resultante) ea = (2400)2 Así pues nw <= 0,3 (150 – 7,5 * 1,2 – 15,4 * 2) * 30 <= 992 kNm-1
nw <=0,3 (150 – 25 * 1,2 – 15,4 * 2) * 30 <= 803 kNm-1 Carga axial admisible <= 803 kNm-1 Carga real = 1ª + 2ª + 3ª + tejado y techo + pared Tramo de suelo = 41 – m Agua de tejado = 121 – m Así pues Carga real = (1,5 + 1,6 + 1,4 + 2,2) * 4/2 *3 + (1 * 1,4 + 0,25 * 1,6) + 15.8 * 6 = 60 – kN-1 < admisible Correcto Paredes internas de planta baja nw <= 0,3 (h-1,2 ex – 2ea) fm1 (p.ej. 44) h = 100 mm. ex = 100/20 = 5 mm. (mín.) (excentricidad resultante) ea = (2400)2/(2500*100) = 234 mm. Así pues nw <= 0,3 (100 – 1,2 * 5 – 2 * 23,4) * 30 <= 424,8 kNm-1 Carga axial admisible <= 424,8 kNm-1 Carga real = 1ª + 2ª + 3ª + tejado y techo Tramo de suelo = 41 – m Agua de tejado = 41 – m Así pues Carga real = (1,5 + 1,6 + 1,4 + 2,2) * 4 *3 + (1 * 1,4 + 0,25 * 1,6) + 15,8 *4 = 89 – kN-1 < Admisible APÉNDICE 3 PREGUNTAS Y RESPUESTAS ¿Cuál es el tamaño total de los paneles? Consulte el Diagrama 2 para las dimensiones estándar de los paneles. ¿Cómo se colocan en sus respectivas posiciones? La naturaleza ligera de los paneles permite manejarlos a mano. ¿Llegan al lugar de construcción como jaulas y se tratan con hormigón in situ, o bien se entregan como paneles de hormigón prefabricados? Los paneles se fabrican y se tratan con hormigón in situ. ¿Cuál es la relación tramo/profundidad de las paredes sobre las aberturas de las puertas, y cuáles son las normas típicas para las aberturas del suelo? La relación de profundidad es de 30 cm. a 850+ cm., tal como se muestra en el Diagrama 7 anterior. Tenga en cuenta que debe pulverizarse un refuerzo adicional para formar un dintel. ¿Cómo se consigue la unión lateral, vertical y alrededor del perímetro de las planchas del suelo? Se consigue utilizando alambre de acero galvanizado en caliente de 3 mm. y malla BRC de 50 mm. x 50 mm. en forma de abrazadera para unir el techo, las paredes y el suelo verticalmente, horizontalmente y lateralmente tal como se muestra en el Diagrama 5. En la parte superior de la pared, la unión con el poliestireno de las planchas del suelo se elimina y formamos una viga anular de hormigón, tal como muestra el Diagrama 6. ¿Cuál es el peso total? Utilizando alambre de 3 mm. con bandas de poliestireno de 100 mm. x 50 mm. y añadiendo un grosor de revoco de 25 mm. a ambas caras del panel, el sistema pesa 140 Kg. por m2. ¿Qué tolerancias se consiguen en horizontalidad y verticalidad? Normalmente son de 5 mm. o 10 mm. – las paredes están unidas entre ellas y, puesto que se trata de dimensiones predeterminadas, las tolerancias son bajas. ¿Cuáles son las deflexiones/rigidez típicas de las planchas de suelo? Con una carga doméstica de 1,50 KNm2 o una estructura de suelo de 4 m x 4 m apoyada de manera simple, la deflexión será de 2,2 mm. Con un tramo de suelo de 5 m x 5 m, también apoyado de manera simple, la deflexión será de 5,4 mm. (Ver las hojas de cálculos 1-4) ¿Existe algún riesgo de rompimiento por la deflexión de las planchas de suelo si éstas empiezan a arquearse y después se doblan bajo unas cargas cada vez mayores? No existe ningún riesgo de rotura por deflexión, ya que se calcula la carga máxima que va a soportar el suelo y se añade un refuerzo adicional según sea necesario, ya sea con un mayor grosor de revestimiento del suelo o añadiendo tela BRC. Obviamente, las cargas industriales o muy pesadas deberán revisarse individualmente. ¿Cuáles son los modos de falla de las planchas de suelo y las paredes maestras? En las planchas de suelo es de aproximadamente 17 toneladas. La única manera en que puede fallar un suelo o una pared es mediante una carga directa o una compresión. Con los tests Sirum que se realizaron en Malasia y supervisados por representantes de Warrington, no hubo ningún signo de falla a 43,5 toneladas, y al llegar a este punto se detuvo el test por miedo a romper el equipo de pruebas. Las planchas de suelo fallaron al llegar a las 17,2 toneladas. Esto se comprobó utilizando una carga central. ¿Cuáles son los criterios de mantenimiento específicos del sistema, qué elementos son permanentes, necesitan un mantenimiento o son sustituibles? El sistema utiliza polipropileno en el revoco y después utiliza 2 capas de material de sellado con una duración garantizada por el fabricante de 25 años. El material de sellado se utiliza en la construcción de depósitos. El uso de alambre galvanizado en caliente significa que el alambre es autorreparable. Si la superficie de la pared sufre algún daño, éste debe repararse con un material epoxi para garantizar que no habrá ninguna contracción. El hecho de añadir pigmento al revoco exterior elimina la necesidad a largo de plazo de tener que volver a pintar la superficie exterior. Las secciones de paneles pueden desmontarse y sustituirse según sea necesario con una sierra circular o instalando nuevos paneles sobre la estructura existente y volviendo a revocar las superficies exteriores. ¿Qué controles constructivos han homologado hasta la fecha este diseño, y bajo qué códigos de prácticas o regímenes de pruebas? Sirim Malasia – las pruebas que se realizaron allí fueron supervisadas por un representante de Warrington. Éstas incluyeron pruebas estructurales y también la prueba de resistencia al fuego de 2 horas. El Instituto Asiático ha homologado el sistema para su uso en Tailandia a partir del programa de pruebas de Sirim. El Agrémont para Europa se consiguió cuando el sistema fue comprobado exhaustivamente en Rumania. Se verificaron las pruebas de Sirim y se complementaron con un intenso programa de pruebas de 3 semanas que se llevó a cabo en Alba; este programa incluyó pruebas tanto estructurales como de resistencia al fuego. ¿El sistema puede soportar un balcón? Sí, consulte el Diagrama 17 para los detalles sobre la manera en que se conseguiría instalar un balcón. Los puentes térmicos se evitan utilizando una tabla blanda, como sofit, alrededor del panel. También puede aplicarse un aislamiento adicional bajo el revestimiento para mejorar aún más las propiedades aislantes. ¿Cómo puede limitarse el derrumbamiento en caso de que se retire un panel? Se tomarían las mismas precauciones que se toman con los materiales de construcción tradicionales, como el apuntalamiento, hasta haber colocado un dintel o una viga para garantizar la integridad estructural y la estabilidad. ¿Los paneles pueden ser más finos o más gruesos de 156 mm.? Sí, el grosor de los paneles puede cambiarse, pero deben satisfacerse en todo momento los estándares constructivos. La composición del panel afecta a sus propiedades tanto térmicas como acústicas. ¿Qué valores U pueden conseguirse? Con un panel de poliestireno de 100 mm se consigue un valor U de 0,34 w/m2/k. Esta prueba se realizó en paneles de poliestireno, y creemos que podría conseguirse un valor U superior si se utilizara espuma fenólica. También pueden conseguirse unos valores U superiores, si es necesario, mediante la incorporación de un revestimiento adicional. ¿Pueden realizarse aberturas nuevas en una estructura ya existente? Las nuevas aberturas pueden practicarse simplemente recortando la abertura deseada con una sierra circular. De manera similar, las aberturas también pueden conseguirse incorporando nuevos paneles cortados para que se adapten al edificio. Si se realizan aberturas mayores de 850 mm. será necesario un soporte adicional en la parte superior de la abertura, como un dintel o una viga de apoyo. ¿Qué resistencia al fuego se ha conseguido? El test de Sirim otorgó a Mobusa un resistencia al fuego de 2 horas. Esta prueba se realizó en un panel de 156 mm. fijado a un balancín y al que después se prendió fuego hasta que el hormigón se rompió bajo el efecto del calor. ¿Existe la posibilidad de que el fuego se propague a través del núcleo de poliestireno a otras áreas de la estructura? Las pruebas demostraron que los bloques de poliestireno se funden al entrar en contacto directo con las llamas, pero una vez cubiertos con revoco éstos no arden. Para que el fuego se propagara como resultado de la combustión del poliestireno debería producirse un desplome total del panel, y esto no ocurriría nunca antes de las 2 horas. ¿Pueden diseñarse los paneles Mobusa para que soporten guarniciones para enladrillados de fachada / muros de cerramiento? Sí, deben considerarse como cualquier otro material constructivo comparable, como las bovedillas. ¿Pueden utilizarse barras de refuerzo más fuertes (p.ej., 460 N / mm2)? Sí, aunque el alambre de refuerzo más fuerte es menos flexible y más costoso, más difícil de soldar, y no representa ninguna ventaja real. ¿Cómo se adhiere el revoco al poliestireno? El revoco no se adhiere al poliestireno; se utilizan 2 capas de polipropileno en la mezcla, que es una fibra. De aquí que, después de pulverizarlo sobre la superficie, éste actúa como una lechada o argamasa. Una vez se ha secado el polipropileno se cuaja por detrás del alambre, por lo que es prácticamente imposible romperlo. En realidad, el hecho de que el revoco no se adhiera al poliestireno es algo positivo, ya que esto permite al poliestireno un cierto grado de movimiento. Así pues, si se produce algún movimiento significativo, como un terremoto, el revoco no se moverá. El agente de unión se utiliza también para unir cemento con cemento, lo cual es algo que resulta difícil conseguir. ¿El poliestireno puede pudrirse debido a la humedad? No, el poliestireno utilizado no sufre ninguna degradación de su calidad, ya que no absorbe el agua. Para la fabricación del poliestireno se utilizan unos gránulos de una calidad especial que ofrecen una gran resistencia al fuego. Una vez dentro de la pared, el poliestireno no estará expuesto a ninguna humedad. Para empezar, cuando se moldea el bloque de poliestireno éste pasa a través de un túnel de calor que garantiza que no quedará absolutamente nada de humedad dentro del bloque de poliestireno. Esto se hace para que el corte del bloque sea más limpio. Si queda humedad dentro del bloque ésta sale y hace que sea más difícil cortar el bloque de una manera limpia. Además, se utilizan 2 capas de material de sellado Sica 1 como parte del proceso de acabado. El material de sellado dispone de una garantía del fabricante de 25 años. Se utiliza en la construcción de depósitos. ¿Qué profundidad deben tener los cimientos al construir una estructura de una o dos plantas? La profundidad de los cimientos estará determinada por el tipo de suelo y por las cargas que tenga que soportar la estructura. No obstante, en la mayoría de los casos, cuando se construye una estructura residencial de una o dos plantas, se utiliza una base de 6 u 8 pulgadas junto con una malla de refuerzo de tela BRC de 6 mm. u 8 mm. Habrá dos capas de malla; una a 2 pulgadas de la parte inferior de la base y una a 2 pulgadas de la parte superior de la base. El hormigón utilizado será de un grado alto, como C30 o C35. Éste se utiliza debido a su alta resistencia al aplastamiento. Para las estructuras mayores de múltiples plantas, se incorporarán bases de columna cada 7 m y, para reforzar aún más la estructura, se utilizará una viga anular de 18 pulgadas x 18 pulgadas – ésta también tiene una malla de refuerzo BRC en el interior. La estructura se diseña para que transfiera las cargas a las bases de las columnas; esto se consigue utilizando paredes de diafragma. |
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