Dada la importancia que reviste la documentación técnica en nuestro ámbito surge la necesidad de poner sobre la mesa los aspectos más importantes a tener en cuenta para llevar a cabo este tipo de tareas. En particular vamos a hablar sobre documentación en estructuras y algunos aspectos íntimamente relacionados con ellas.
El objetivo principal es presentar la documentación mínima que es requerida por la Dirección de Edificación de la Municipalidad de Posadas y el Consejo Profesional de Ingenieros de Misiones. Si bien no todos los municipios de la Provincia de Misiones tienen los mismos requerimientos se pueden tomar como orientativos para cada caso.
Por otro lado también mencionar puntos en los cuales, por el proceso mismo de las obras, corresponde prestar atención y dejar asentado nuestro trabajo profesional como en el caso de la Dirección de obras en su etapa estructural, etapa de excavaciones, apuntalamientos, secuencias constructivas y casos relacionados.
Se mantuvieron conversaciones con Los directores de Obras privadas y Edificación de la Municipalidad de Posadas: Arq. Diego Bonne y Arq. Mariela Rodriguez respectivamente y con el secretario técnico del CPIM Ing. Juan J. Romero.
Municipalidad de Posadas
Dentro de la Municipalidad de Posadas es la Dirección de edificación la que se encarga de recepcionar y dar visado a los planos y planillas de estructuras. Es importante aclarar que dentro de la dirección no se efectúan correcciones de índole técnico, de criterio ni de diseño.
Si bien pueden existir objeciones en la calidad de documentación presentada debe quedar claro que el criterio y la responsabilidad civil corren por cuenta única y exclusiva del profesional interviniente. Dentro del código de edificación de la ciudad de Posadas se mencionan algunos puntos importante a detallar en la documental como ser cargas adoptadas en el diseño de losas y memorias que justifiquen dimensiones en el apartado de muros de sostenimiento.
A modo de resumen se enumeran las necesidades básicas a cubrir en el expediente con respecto a estructuras:
- Esquema estructural con dimensiones de elementos
- Planos de replanteo
- Memorias de cálculo
- Definición de Cubiertas con elementos componentes
- Especificaciones técnicas
- Estudio de suelos
En general se solicita estudio de suelos en obras con 2 entrepisos en adelante pero esto depende fuertemente del tipo de estructura, del tipo suelo, y en particular de la finalidad de la obra. Queda a cargo del profesional definir acertadamente este punto aunque en general es conveniente adjuntar el Estudio de suelos como documento de obra. En el mismo no solo constan tensiones de cálculo sino también estratos existentes, niveles de terreno, niveles freáticos, tipo de entibaciones, conveniencia de tipo de fundaciones y características químicas entre otros aspectos importantes.
Otro ítem que debe agregarse (a nivel personal y como recomendación) es el plan de mantenimiento a seguir para garantizar la vida útil a la que fue diseñada la estructura. El reglamento CIRSOC 201-05 añade a la durabilidad como un punto adicional a tener en cuenta y que muchas veces condiciona el diseño. En otros países, como el caso de España, es obligatorio y permite acotar las responsabilidades civiles si el/los propietarios no realizan el mantenimiento adecuado. Este documento no tiene porque ser extenso pero si preciso sobre cuando y como realizar las inspecciones y tareas de reparación.
Por último cabe destacar que en los planos de estructura no se deben agregar planos o detalles de armado de ningún tipo. Los mismos pueden adjuntarse como archivo digitales al sistema del Municipio denominado GOP (Gestión de Obras Privadas - https://posadas.gestiondeobrasprivadas.com.ar/autogestion/web/site/login).
Al día de la fecha no se pueden subir a la nube (GOP) archivos del tipo .IFC del tipo BIM para las maquetas digitales (Revit, Archicad, Tekla, etc.) sin embargo en conversaciones con autoridades de la municipalidad se prevé que sea posible de cara al futuro. Sin dudas eso seria un puntapié inicial en el trabajo colaborativo no solo entre colegas sino también con el municipio.
Consejo de Profesionales de Ingeniería de Misiones
De igual manera el consejo profesional se encarga de la recepción y visado de planos y memorias de cálculo. Tampoco efectúa correcciones de criterio o armados estructurales, con lo cual la responsabilidad civil es del profesional interviniente.
El objetivo principal es tener documentación respaldatoria, es decir, contar con un registro de los planos estructurales ante situaciones futuras que requieran su consulta.Los casos más comunes son cambio de destino para el cual fue proyectada la estructura o problemas relacionados con ruinas parciales o totales de obra.
La información contenida tanto en planos de estructuras como en memorias de cálculos debe ser clara y concisa y debe tener un claro correlato con los planos de arquitectura. Se debe asegurar que los planos y memorias contendrán todos los elementos mínimos para poder ser evaluados por un profesional externo.
Otros casos comunes en los cuales pueden actuar profesionales externos son en el cambio de profesional en la Dirección de Obra y en el caso de pericias judiciales.
En cuanto a la reglamentación a utilizar el CPIM no especifica norma obligatoria. Basta ver nuestra historia reglamentaria para ver que existen múltiples reglamentos de cálculo posible. Los que vienen de escuela Alemana como ser el CIRSOC 201-82 para hormigón armado con la DIN 1045 hasta nuestros días con los reglamentos CIRSOC 201-05 serie americana ACI-318, en constante evolución.
El profesional debe decidir qué reglamento emplear en cada caso en función de su criterio profesional y de las estructuras que proyecta. Es muy común diseñar estructuras que no tienen reglamentos nacionales y específicos para cada caso y es necesario recurrir a normativa extranjera para tal fin. Incluso se pueden utilizar otros criterios siempre que estén debidamente justificados como ser métodos aproximados, experimentales, etc.
De emplear distintas normativas se debe tener precaución con la filosofía de cálculo de cada una de las normativas adoptadas y que las mismas sean coherentes. Por ejemplo no deben adoptarse normativas que tengan de base el cálculo en tensiones admisibles (ASD) con las que tienen estados límites últimos (LRFD) o cálculo plástico.
Esto puede parecer una obviedad pero a día de hoy reglamentos como el CIRSOC 601-13 para diseño en madera están escritos en base ASD y no son compatibles con las combinaciones de carga en estructuras mixtas de hormigón armado en base LRFD.
Otro ejemplo lo constituyen las versiones de la misma norma pero en diferentes ediciones. Las normativas argentinas de base americanas que tienen en cuenta por ejemplo el ASCE 7-2005 y el AISC 306-2005 no deben confundirse con sus homónimos ASCE 7-2010 y AISC 360-2010. Los periodos de recurrencia de vientos cambian (por ejemplo de 50 a 300 años) y por ende los factores de amplificación de cargas disminuyen. Entonces existen casos en los que en vez de tomar los típicos coeficientes de 1.6 para cargas de viento se toma la unidad. Estos errores suelen darse en el uso de software cuando se ponen las últimas opciones reglamentarias por defecto.
Es por motivos como los anteriormente mencionados que recomiendo utilizar la última normativa vigente del CIRSOC. Aprobada por resolución 247/2012 y que es de uso obligatorio para obras nacionales y optativa para obras provinciales y municipales.
Con respecto a la documentación a presentar en CPIM y a fin de facilitar la entrega de documentación según sea el caso se presentan 3 casos a saber:
1.Construcciones en PB - Luces pequeñas - Bajo compromiso estructural.
Planos con los siguientes contenidos:
ESQUEMA ESTRUCTURAL BÁSICO.
Ubicación y dimensiones de elementos estructurales. Encadenados verticales y horizontales con armaduras adoptadas. Armaduras mínimas.
Tipo de mamposterías. Si son portantes aclarar tensiones admisibles.
Tipo de cubierta con esquema estático, cargas y secciones adoptadas.
Conexiones cubierta - estructura.
Tipo de fundaciones: bases aisladas o zapatas corridas. Cota de fundación y tensión de suelo adoptada.
Cuadro con tipo de materiales, reglamentos, tensiones y recubrimientos, vida útil y mantenimiento.
Medidas y características de elementos no estructurales como ser mamposterías de medianera o elementos similares.
NO SE REQUIEREN PLANOS/PLANILLAS DE ARMADURAS NI MEMORIAS DE CÁLCULO.
2. PB + 1 losa - Luces pequeñas.
Memoria de cálculo + Planos con los contenidos adoptados en la tipología anterior.
NO SE REQUIEREN PLANOS/PLANILLAS DE ARMADURAS.
Debe quedar claro que nos referimos a luces pequeñas y órdenes de cargas y sobrecargas usuales. Esta clasificación pretende simplificar el trabajo profesional y la cantidad de documentación a entregar pero de ningún modo elimina el criterio profesional. Claro esta que definir que son luces pequeñas o cargas usuales puede generar diferencia de opiniones pero para poner algún limite hablamos de entre 4m y 5m de luces libres y cargas del orden de los 200 kg/m2 de sobrecarga y 150 kg/m2 de carga muerta.
3. PB + 2 losas - Cualquier otro tipo de estructura.
En este caso general se debe presentar documentación completa como se menciona a continuación:
Memoria de cálculo:
Descripción de la obra. Particularidades. Secuencia de construcción.
Definición de normativas, hipótesis de cargas y combinaciones.
Cargas de viento adoptadas.
Materiales y resistencias especificadas en obra.
Justificación de armaduras adoptadas. Momentos y cuantías.
Tensión de suelo y cota de fundación. Secuencia de excavación. ESTUDIO DE SUELOS.
Cómputos de materiales. Cúbicos de hormigón, kilos de acero, cómputo de viguetas, ladrillos de EPS/cerámica, casetones, etc.
Plan de inspección/mantenimiento. Vida útil.
Planos de estructuras:
Planos de replanteo: Ubicación, nomenclatura y dimensiones de elementos estructurales. Cotas y Niveles. EJES DE REPLANTEO.
Planos de fundación. Dimensiones, armados, cota de fundación y tensión adoptada. En caso de ser necesario adjuntar estudio de suelos.
Planos o planillas de: armadura de vigas / columnas / tabiques / muros de contención / losas.
Planos de cargas (según hipótesis / cargas especiales)
Detalles según necesidad.
Planos, cortes o detalles de arquitectura para mayor claridad en la lectura de planos.
Naves industriales - Tinglados
Con respecto al caso de naves industriales se presentan otros inconvenientes que deben ser tenidos en cuenta a la hora de presentar la documentación como ser el detallado de uniones entre cubierta - estructura y el problema de la verificación a tracción de sus elementos soporte o también denominado levantamiento. Es muy común en nuestro medio construir naves con la tipología de vigas reticuladas formadas por barras de sección circular maciza o en perfiles ángulo como se ve en la imagen a continuación:
Estas estructuras presentan una alta resistencia frente a su bajo peso y la dependencia del conjunto estructura se apoya prácticamente en la capacidad de sus uniones.
Es por ello que se recomienda como contenido mínimo presentar:
- Esquema estructural básico
- Dimensiones y armado de bases con tensión de suelo y cota de fundación
- Justificación de la acción del viento y verificación a levantamiento (con cargas consideradas y esfuerzos de tracción en anclajes suele ser suficiente)
- Secciones adoptadas con medidas y ángulos especificados
- Conexiones Hormigón - Hormigón y sus respectivas longitud de empalmes (ej: columnas)
- Conexiones Acero - Hormigón (ej: cabriadas).
Se recomienda la inclusión de detalles que aunque puedan ser genéricos (puedan adaptarse fácilmente a la obra) cubran la mayor parte de las conexiones en obra y aporten claridad al momento de construir.
En muchos casos este tipo de estructuras se adquieren en formato “llave en mano” y es por ello que se recomienda requerir documentación que respalde dicha estructura. No está demás mencionar que el principal riesgo en este tipo de estructuras es el viento y que este tipo de fenómeno depende de su emplazamiento y por ende de su categoría de exposición. Y no es lo mismo construir en grandes centros urbanos que en zonas rurales con mayor desarrollo de la velocidad del viento o en zonas frente a extensos cuerpos de agua. Por solo citar un ejemplo y para ilustrar lo dicho anteriormente para una estructura dada en zonas costeras el viento puede aumentar casi un 70% respecto de la misma estructura situada en un centro urbano con edificios en el entorno de los 20m de altura.
Permiso provisorio de obra - Etapa excavaciones
Ante la necesidad de comenzar las tareas de excavación y no contar con permiso definitivo de Obra se recomienda pedir en municipalidad el permiso provisorio de obra.
Para el caso particular de la etapa de excavaciones se debe presentar un listado con las tareas a realizar. También se debe incluir un detalle del plan de excavación y apuntalamiento a llevar a cabo junto con la memoria de cálculo si correspondiese.
Por otra parte, se debe acompañar la documentación con el programa de seguridad e higiene en función de las profundidades y tareas a realizar. En este punto puede ser de suma importancia adjuntar copia del estudio de suelos.
La información puede ser presentada a través de memoria de cálculo o plano.
Dirección de obra - Etapa Estructuras
En nuestro medio no es del todo común encontrarse con direcciones de obra diferenciadas entre etapa de estructura y arquitectura como sucede en CABA por ejemplo.
Sin embargo se puede realizar el acompañamiento bajo la misma figura legal y solicitar el cambio de profesional al finalizar la etapa de estructuras.
El cambio de profesional se realiza en la municipalidad y es conveniente también remitir nota escrita al CPIM informando del cambio de profesional.
La nota debe contener como mínimo (recomendación):
- Listado detallado de tareas realizadas: Elementos hormigonados / montados / fabricados. Ensayos y controles realizados, etc.
- Listado detallado de tareas pendientes de realizar.
- Firma de profesional saliente y profesional entrante.
- Firma de los propietarios del proyecto.
Si es necesario se puede adjuntar en un anexo imágenes fotográficas o detalles de proyecto que se hayan modificado. Se debe adjuntar copia al expediente de obra.
Apuntalamientos - Encofrados
Con respecto a los sistemas de encofrados y apuntalamientos debe quedar en claro que los mismos son estructuras. Que aunque temporarias deben ser diseñadas para el fin proyectado.Si bien las “reglas del arte” suelen cubrir la mayoría de los casos de apuntalamientos en obra, existen situaciones que debemos atender para evitar mayores inconvenientes. Los casos más importantes se presentan cuando debemos apuntalar alturas mayores que los puntales y debemos diseñar sistemas de varios niveles y arriostramientos laterales.
De ser requerido por parte de la dirección de obra o empresa contratista el ingeniero estructural puede optar por llevar a cabo la tarea. Pero esta constituye un trabajo independiente de la estructura y debe ser realizada por separado.
Con respecto a este punto se puede tomar como referencia lo citado en el reglamento CIRSOC 201-05 Capitulo 6, Artículo 6.1.1.1:
Y en línea con lo anterior también se especifica sobre el desapuntalamiento:
Un caso de importancia en remoción de encofrados, por citar un ejemplo, es cuando se desapuntalan elementos isostáticos como ser balcones o elementos de cubierta, siempre se debe desapuntalar permitiendo que la estructura se deforme tal cual fue proyectada y armada, es decir, según su modelo de cálculo.
Secuencia constructiva
En algunos casos se debe atender a la secuencia constructiva y si es necesario se debe documentar dicho proceso.
El ejemplo más común se da cuando tenemos planes de hormigonado entre plantas con escasos tiempos entre las mismas. Este hecho se torna aún más importante cuando tenemos entrepisos de hormigón armado con espesores importantes y sobrecargas elevadas. Para ello es fundamental observar qué relación existe entre cargas permanentes y sobrecargas para tomar decisiones al respecto.
En la siguiente imagen se observa como la 2da losa toma su propio peso más el peso de la inmediata superior.
A modo de ejemplo se analiza un entrepiso sin vigas (losa maciza) en su etapa constructiva:
Según Cirsoc 108-07: Cp=100 kg/m2 (carga durante la construcción).
Cargas en oficina: L = 250kgm2.
Losa maciza de 24 cm en paños de 7.00 x 7.00 m2.
Peso propio losa: 0.24 m * 2500 kg/m2 = 600 kg/m2.
Caso típico LRFD: 1.2D+1.6L = 1.2 x 750+1.6 x 250 = 1300 kg/m2.
Caso constructivo LRFD: 1.4D = 1.4 x (600 x 2 + 100) = 1820 kg/m2.
Con lo cual relacionando las cargas en estado constructivo y final se obtienen mayores valores para el primer estado estando en un 40% del lado inseguro.
Temas relacionados
SOBRECARGAS:
En zonas de sobrecargas elevadas conviene aclarar en plano los valores adoptados para facilitar futuras revisiones de otros profesionales o cambios de destino. También puede ser importante para saber que zonas recibirán mas carga para postergar su desapuntalado o diseñar su contraflecha a fin de evitar deformaciones a largo plazo.
PREMOLDEADOS:
En estructuras compuestas por elementos premoldeados conviene definir el tipo de apuntalamientos, secuencia y arriostramientos para su construcción. Recordando que en la mayoría de los casos los nudos rígidos se constituyen luego del hormigonado.
PATOLOGÍAS:
En trabajos de reparación de estructuras es conveniente acotar con el mayor detalle posible la zona analizada e intervenida. Y conviene definir los procesos de reparación con el mismo nivel de detalle. Se recomienda elaborar anexos fotográficos.
¿Entonces por qué documentar?
Porque es la única herramienta que nos protege y nos da tranquilidad como proyectistas frente a cambios de destino o problemas que surjan en nuestras estructuras. Es beneficioso tanto para el profesional como para el propietario y es allí donde se ve si hemos trabajado de manera correcta y cumpliendo la reglamentación correspondiente.
Resumen a tener en cuenta:
Desarrollar documentación clara y concisa. ORDENADA.
Que sea factible su revisión por parte de otros colegas.
Que considere los elementos mínimos necesarios según el caso.
Que justifique las decisiones adoptadas.
TENER EN CUENTA QUE LOS PLANOS DE PROYECTO SON EL ÚNICO CANAL DE INFORMACIÓN QUE PERMANECE EN ARCHIVO.
Con todo lo dicho anteriormente se pretende aportar a este tema tan amplio que es la documentación de estructuras, en cualquiera de sus etapas, y que sirva de base para mejorar el trabajo profesional entre colegas.
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Ivan Edsberg
Ing. Civil - Estructuralista
Mg. Estructuras de Hormigón Armado, Metálicas y de Madera
MP - CPAIM - 3.441
Dudas o Sugerencias:
11-3281-4124
IG: @Edsberg.Ivan
Fuentes: