Portada » Diseño e Ingeniería » Losas de cimentación con contratrabes
11.1
.La Ingeniería de detalle es la fase en la que deben quedar definidos todos y cada uno de los componentes del proyecto que constituyen el producto objeto del proyecto. Los documentos que resulten de esta ingeniería de detalle deben ser suficientes para poder llevar a la práctica lo
que se ha proyectado.
La ingeniería de detalle se desarrolla a través de una serie de etapas que comienzan con la comprobación de las especificaciones, posteriormente se definen y calculan las diferentes partes del proyecto. A continuación, será el momento de ensamblar y comprobar las partes, para que
una vez estén ensamblados se comprueben las dimensiones y los resultados con las normas establecidas. El último paso consistirá en la preparación y revisión de toda la documentación asociada con esta fase.
11.2.-
Qué se necesita para hacer un proyecto: -Especificaciones del cliente -Normativa -Tecnología
Ejemplo: En el caso del proyecto de una nave estos tres bloques contendrán lo siguiente:Especificaciones del cliente: solar, dimensiones de la nave, calidad de los materiales de la nave, presupuesto disponible, etc.
Normativa: urbanística, hormigón, acero, riesgos laborales, etc. Tecnología: elección de los materiales más apropiados, del tipo de estructura, de las tipologías constructivas, etc.
11.3.- Ejemplos de tipos de proyectos.
El proyecto de construcción de una nave incluirá la memoria, el pliego de condiciones, el presupuesto y los planos.
1.- Objeto y alcance del proyecto. Se describe para qué se redacta el proyecto y qué construcciones componen el proyecto.
2.- Razón social: Se indican los datos del titular, nombre, dirección, teléfono, Cif (Nif) y datos del representante para posteriores comunicaciones.
3.- Localización y emplazamiento: La construcción estará situada en una localidad, además se indica la dirección del solar donde se va a construir la nave. En suelo urbano se indica la calle y el polígono industrial, y en suelo no urbanizable se indica el paraje, polígono y parcela.
4.- Reglamentación afecta: Se detalla la lista de toda la normativa que debe de cumplir el proyecto, tal como la normativa urbanística, hormigón, acero, Código Técnico de la Edificación, instalaciones,prevención de riesgos laborales, etc.
5.- Terrenos y edificaciones: Descripción del solar donde se situará la nave y si hay otras construcciones existentes en el mismo solar.
6.- Condicionantes urbanísticos: Se debe verificar que nuestro proyecto cumpla la normativa urbanística en la parcela. Se describirá el documento del planeamiento urbanístico (Plan General de Ordenación Urbana), calificación del suelo, usos permitidos, superficie mínima, superficie ocupada, altura máxima, edificabilidad y retranqueos. Además se justificará, si es el caso, que nuestro edificio se ajusta al plano de alineaciones. Plano de alineaciones: indica la situación (alineación) de las fachadas de los edificios a construir. También describe las carácterísticas de los chaflanes (por ejemplo R7), las alturas máximas y el tipo de manzana. Este plano se elabora a partir del plano del catastro.
7.-Superficies: Se hará una tabla que incluirá el nombre de todas las dependencias de la construcción y su superficie útil. La tabla debe indicar la superficie útil por cada planta y la de todo el edificio. Además se indicará la superficie construida por cada planta y la de todo el edificio. La tabla de superficies debe ponerse también en el plano de superficies.
8.- Obra civil. 8.1.- Carácterísticas constructivas: Descripción de la obras a realizar y tipo de materiales a utilizar. Una tipología habitual en naves almacén es utilizar un muro de bloque de 2 m de altura y el resto de pared hasta el alero colocar chapa tipo sándwich.
8.2.- Replanteo: Se deben indicar sobre el terreno los puntos importantes que definen la nave, por ejemplo las 4 esquinas. Se clavará una barra de ferralla (o estaca) en cada punto, y a partir de ahí el constructor podrá dibujar con yeso el plano de cimentación sobre el terreno. De esta manera se podrán realizar los trabajos de retroexcavadora. También es necesario indicar dónde está la cota 0 del edificio con el fin de obtener
los niveles, ya que, habitualmente el terreno no es totalmente horizontal. Para los trabajos de replanteo se utiliza la cinta métrica, nivel láser y estación topográfica.
8.3.- Movimiento de tierras: Se describen los trabajos de explanación, excavación de zanjas y muros.
Cimentación y solera: Se define el tipo de cimentación a usar. La cimentación puede ser superficial (zapatas, losas), semiprofunda (pozos de cimentación) o profunda (pilotes y encepados). Además se indica la presión admisible del terreno (N/mm2) utilizada en los cálculos. Un
valor habitual es de 2 kp/cm2 (02 N/mm2). Una solera tipo para naves almacén está formada por hormigón, mallazo y encachado de bolos, con juntas de dilatación cada 5 m.
En este apartado se describirán los muros de contención y los muros de sótano.
cimentación habitual en naves. Cada pilar transmitirá la carga al
terreno a través de una zapata. Tensión admisible de 2 kp/cm2.Habitualmente las zapatas se unen entre sí con vigas de cimentación (riostras) formandouna retícula.
tensiones admisibles entre 05 kp/cm2 y 15 kp/cm2. También se utilizan en obras con pilares muypróximos entre sí.
Pozos de cimentación: cuando el terreno firme a 1 ó 2 metros de profundidad. Se llena la excavación con hormigón pobre (10 kp/cm2) hasta encontrar terreno firme, y sobre este se apoya las zapatas.
Pilotes y encepados: cuando el terreno firme a más de 2 metros de profundidad. Si terreno firme hasta 15 metros, el pilote trabajará por
punta. Pero si está más profundo se utiliza un pilote trabajando por fuste. Dado que el pilote trabaja exclusivamente a compresión, no puede transladar momentos ni cortantes, por tanto, se une la cabeza de varios pilotes en un encepado de hormigón armado. De esta forma las
cargas transmitidas a los pilotes son sólo axiles. Habitualmente los encepados se unen entre sí con vigas de cimentación (riostras) formando una retícula.
Los elementos importantes son el encachado de gravas (impermeabilizante), la lámina depolietileno (impermeabilizante), losa de hormigón de 15 cm de espesor con mallazo 15x15r6 y juntas de dilatación cada 5 metros. Si se va a anclar maquinaria a la solera o el tránsito es con vehículos pesados, se debe de aumentar el espesor de hormigón y el diámetro del mallazo. La calidad varia según sea de hormigón vibrado, hormigón fratasado, hormigón acabado en cuarzo, etc.
Cuando hay desniveles, excavaciones de sótanos o contención agua, etc. El muro de sótano tiene
impedido el desplazamiento en cabeza ya que apoya un forjado, mientras que el muro de contención no tiene esta limitación.
Red de saneamiento: se debe de incluir en el plano de cimentación. Comprende las arquetas y los tubos que las unen (albañales).
En algunos polígonos industriales, hay que separar la red de aguas fecales de la red de aguas pluviales.
Estructura: La estructura secundaria soporta la cubierta y los cerramientos, mientras que la estructura primaria soporta la estructura secundaria. Tipos de estructura primaria: pórtico acartelado, celosía+pilares y sección variable. En naves, no hay un límite estricto para elegir un tipo u otro, pórtico acartelado hasta 20 m de luz, la celosía+pilares hasta 30 m de luz, y a partir de 30 m sección variable.
Se utilizan perfiles laminados (IPN) como pilar y como dintel. Se colocan refuerzos e ½ IPN en los puntos de máxima solicitación, para adecuar la sección del pórtico a la ley demomentos flectores.
El pórtico de la figura se calcula como un pórtico rígido biempotrado, o sea, no hay
articulaciones.
Celosía y pilares:
En pilares se utilizan perfiles laminados de varios tipos tales como 2 UPN en cajón,
perfiles empresillados, IPN, etc.
Y la celosía se suele realizar con perfiles huecos rectangulares.
La uníón entre celosía y pilares se define con una uníón flexible (articulación). El
resto de uniones son rígidas (empotramientos).
Las cargas puntuales que van a la celosía deben de apoyarse (si es posible) en los
nudos, de esta forma no aparecen fenómenos de flexión en las barras.
Sección variable:
Se utilizan vigas armadas de alma llena con geometría variable, adaptándose la
sección del pórtico a la ley de tensiones. Las vigas tienen alas de sección constante y alma
de sección variable.
Todas las uniones son rígidas (empotramientos), salvo la cimentación que suele ser
articulada.
Muros hastiales:
Los muros hastiales (o cuchillos) se diseñan con pilares y jácenas. Son los
encargados de soportar la carga de viento en dirección longitudinal de la nave.
Tanto los pilares como las jácenas suelen ser de perfiles laminados tipo IPN.
Los pilares se calculan como empotrados en cimentación y articulados en cabeza.
Entramado de cubierta y entramado lateral:
Los entramados se colocan en paredes, hastiales y cubierta.
Tienen la función de rigidizar la nave en la dirección perpendicular al pórtico.
Estructura secundaria:
La estructura secundaria suele ser de correas tipo C (o tipo Z) atornilladas a ejiones.
Son perfiles conformados en frío que han sido galvanizados, por tanto, no deben soldarse,
se colocarán atornillados.
Habitualmente las correas se calculan como vigas biapoyadas, aunque a veces se
colocan como vigas continuas apoyadas en los pórticos.
Correas tipo Z y C. Uníón correa tipo Z a pórtico:
8.7.- Albañilería:
Se describen los trabajos realizados por el albañil tales como muros de carga, muros
de cerramiento, tabiques, etc.
8.8.- Cubierta:
En naves suele colocarse chapa grecada tipo sándwich. Otra solución menos
habitual es utilizar placas de fibrocemento ondulado (uralita) también con aislamiento.
8.9.- Revestimientos:
Los tipos de revestimientos comúnmente utilizados en las paredes de naves son el
enfoscado de cemento y el mortero monocapa. En interiores de oficinas o zonas
disponibles para personas se suele colocar yeso.
8.10.- Solados y alicatados:
Se describirá el tipo de suelo a utilizar (terrazo, gres, etc.) y las baldosas de las
paredes de cuartos de baño o similares.
8.11.- Carpintería:
En naves se suele utilizar carpintería metálica de aluminio, aunque en oficinas se
puede utilizar PVC o madera.
8.12.- Cerrajería y vidriería:
Se hará referencia al tipo de rejas de ventanas y puertas, y el tipo de cristal a utilizar
(climalit 6+10+6).
8.13.- Pintura:
Se indicará que revestimientos se pintarán.
9.- Instalaciones (eléctrica, abastecimiento, incendios, etc):
Se describirán brevemente las instalaciones de la nave. Si fuese necesario realizar
un proyecto para alguna de las instalaciones, se incluirá detalladamente en este apartado.
10.- Conclusiones:
Se indicarán las conclusiones del proyecto. Es el lugar de la firma de la memoria por
parte del Ingeniero autor del proyecto.
11.- Anexos:
11.1.- Justificación urbanística:
Se justifica que se cumplen las condiciones respecto a altura, ocupación,
edificabilidad, retranqueos, etc.
11.2.- Acciones en la edificación y cálculos estructurales:
Se definen las cargas que va a soportar la construcción. Además se deben de
justificar los cálculos estructurales de los distintos elementos de la estructura primaria, de
la estructura secundaria, de los arriostramientos y de la cimentación.
Se pueden adjuntar los diagramas de esfuerzos. Se adjunta ejemplo:
Envolvente de flectores:
11.3.- Estudio geotécnico:
Determina el nivel de terreno apto para cimentar y por tanto el tipo de cimentación a
usar, es decir, superficial, semiprofunda o profunda. Además determina la presión
admisible del terreno (N/mm2). Asimismo indica si el terreno contiene sulfatos, siendo
necesario en este caso el uso de cemento sulforresistente para el hormigón de
cimentación.
11.4.- Estudio básico de seguridad y salud:
Evalúa los riesgos que pueden aparecer en la obra, sirve de base para el plan de
seguridad. En este tipo de proyectos se utilizan redes en el montaje de chapa de cubierta y
protección de aleros para evitar caídas.
11.5.- Justificación cumplimiento Código Técnico de la Edificación:
Se justifica el cumplimiento de los distintos apartados del CTE que sean de aplicación:
o DB-SE: Seguridad estructural (ya se justifica en anexos anteriores).
o DB-SI: Seguridad en caso de incendio.
o DB-SUA: Seguridad de utilización y accesibilidad.
o DB-HS: Salubridad.
o DB-HR: Protección frente al ruido.
o DB-HE: Ahorro de energía.
PLIEGO DE CONDICIONES
Se denomina pliego de condiciones a un documento contractual, de carácter exhaustivo y
obligatorio en el cual se establecen las condiciones o cláusulas que se aceptan en un contrato de
obras o servicios.
En un Pliego de Condiciones se indica cómo y con qué hay que hacer realidad los
proyectos de obras y servicios que se contratan. En el Pliego que se concuerda y firma, contiene
las relaciones que existirán y que tienen que cumplirse, entre el propietario y el ejecutor de
cualquier proyecto, servicio o concesión administrativa. Este documento debe contener toda la
información necesaria para que el proyecto llegue a buen fin de acuerdo con los planos
constructivos del mismo, indica las condiciones generales del trabajo, la descripción y
carácterísticas de los materiales a utilizar, los planos constructivos, y la localización de la obra o
servicio. También señala los derechos, obligaciones y responsabilidades de las partes que lo
suscriben. Señala así mismo como se desarrollará el trabajo y como se resolverán los conflictos
que puedan surgir.
1.- Condiciones técnicas
2.- Condiciones legales
3.- Condiciones de seguridad
4.- Condiciones de contratación
5.- Condiciones administrativas
6.- Condiciones especiales
PRESUPUESTO
Es el documento que contiene las mediciones y el presupuesto del proyecto. El orden de
los capítulos se hace de acuerdo a las fases seguidas en la construcción de la obra. Sirve de
base para recibir distintas ofertas de constructores. Su valor se utiliza para pagar la licencia
municipal. También define las calidades de los materiales a utilizar.
Mediciones y presupuesto separados en los siguientes capítulos:
1.- Movimiento de tierras
2.- Cimentaciones y soleras
3.- Estructuras
4.- Albañilería
5.- Cubierta
6.- Revestimientos, solados y alicatados
7.- Carpintería
8.- Instalaciones
9.- Varios
10.- Prevención de riesgos laborales
Hoja resumen P.E.M.:
PLANOS
En los planos se realiza descripción gráfica de la memoria con detalles constructivos. Los
planos que tiene que contener un proyecto de este tipo serán los siguientes:
1.- Situación y emplazamiento
2.- Cimentación y saneamiento
3.- Estructura y detalles constructivos
4.- Entramados de fachada y cubierta
5.- Distribución en planta
6.- Cotas y superficies
7.- Alzados, perfiles y sección
8.- Cubierta
9.- Sección constructiva
10.- Carpintería e instalaciones
11.3.2.- Construcción de un edificio de oficinas con estructura de hormigón armado y
forjado unidireccional:
El proyecto de construcción de un edificio de oficinas incluirá la memoria, el pliego de
condiciones, el presupuesto y los planos.
El contenido de un proyecto de un edificio de oficinas es muy similar al contenido de un
proyecto de una vivienda.
MEMORIA:
1.- Objeto y alcance del proyecto.
Se describe para qué se redacta el proyecto y qué construcciones componen el proyecto.
2.- Razón social
Se indican los datos del titular, nombre, dirección, teléfono, Cif (Nif) y datos del
representante para posteriores comunicaciones.
3.- Localización y emplazamiento
La construcción estará situada en una localidad, además se indica la dirección del solar
donde se va a construir el edificio. En suelo urbano se indica la calle y el polígono industrial, y
en suelo no urbanizable se indica el paraje, polígono y parcela.
4.- Reglamentación afecta
Se detalla la lista de toda la normativa que debe cumplir el proyecto, tal como la
normativa urbanística, hormigón, acero, Código Técnico de la Edificación, instalaciones,
prevención de riesgos laborales, etc.
5.- Terrenos y edificaciones
Descripción del solar donde se situará el edificio de oficinas y si hay otras
construcciones existentes en el mismo solar.
6.- Condicionantes urbanísticos
Se debe verificar que nuestro proyecto cumpla la normativa urbanística en la parcela.
Se describirá el documento del planeamiento urbanístico (Plan General de Ordenación
Urbana), calificación del suelo, usos permitidos, superficie mínima, superficie ocupada, altura
máxima, edificabilidad, retranqueos, etc. Además se justificará, si es el caso, que nuestro
edificio se ajusta al plano de alineaciones.
Plano de alineaciones: indica la situación (alineación) de las fachadas de los edificios a
construir. También describe las carácterísticas de los chaflanes (por ejemplo R7), las alturas
máximas y el tipo de manzana. Este plano se elabora a partir del plano del catastro.
7.- Superficies
Se hará una tabla que incluirá el nombre de todas las dependencias de la construcción
y su superficie útil. La tabla debe indicar la superficie útil por cada planta y la de todo el
edificio.
Además se indicará la superficie construida por cada planta y la de todo el edificio.
La tabla de superficies debe ponerse también en el plano de superficies.
Este apartado de superficies es importante porque será el que utilice el notario para hacer
la escritura de obra nueva del edificio proyectado.
8.- Obra civil
8.1.- Carácterísticas constructivas:
Descripción de la obras a realizar y tipo de materiales a utilizar. Una tipología
habitual en un edificio de oficinas es utilizar estructura de hormigón armado con forjado
unidireccional, la cubierta será de teja sobre machihembrado, capa de compresión y
tabiquillos palomeros, el cerramiento será de ladrillo caravista con cámara y tabique de 7
cm.
8.2.- Replanteo:
Se deben indicar sobre el terreno los puntos importantes que definen el edificio de
oficinas, por ejemplo las esquinas del edificio y el arranque de la escalera. Se clavará una
barra de ferralla (o estaca) en cada punto, y a partir de ahí el constructor podrá dibujar con
yeso el plano de cimentación sobre el terreno. De esta manera se podrán realizar los
trabajos de retroexcavadora.
También es necesario indicar dónde está la cota 0 del edificio con el fin de obtener
los niveles, ya que, habitualmente el terreno no es totalmente horizontal.
Para los trabajos de replanteo se utiliza la cinta métrica, nivel láser y estación
topográfica.
8.3.- Movimiento de tierras:
Se describen los trabajos de explanación, excavación de zanjas y muros.
8.4.- Cimentación y solera:
Se define el tipo de cimentación a usar. La cimentación puede ser superficial
(zapatas, losas), semiprofunda (pozos de cimentación) o profunda (pilotes y encepados).
Además se indica la presión admisible del terreno (N/mm2) utilizada en los cálculos. Un
valor habitual es de 2 kp/cm2 (02 N/mm2).
Una solera tipo para un edificio está formada por hormigón, mallazo y encachado de
bolos, con juntas de dilatación cada 5 m.
En este apartado se describirán los muros de contención y los muros de sótano.
Los tipos de cimentación son:
Zapata aislada: es la cimentación habitual en edificios. Cada pilar transmitirá la carga al
terreno a través de una zapata. Las zapatas se suelen dimensionar para una tensión
admisible del terreno de 2 kp/cm2, aunque la tensión admisible del terreno sea superior.
Habitualmente las zapatas se unen entre sí con vigas de cimentación (riostras) formando
una retícula.
Losa: se suele utilizar con tensiones admisibles del terreno entre 05 kp/cm2 y 15 kp/cm2.
También se utilizan en obras con pilares muy próximos entre sí.
Pozos de cimentación: se utilizan cuando el terreno firme se encuentra a 1 ó 2 metros de
profundidad. Se llena la excavación con hormigón pobre (10 kp/cm2) hasta encontrar
terreno firme, y sobre este hormigón pobre se apoya la cimentación de las zapatas.
Terreno firme
Pilotes y encepados:
Se utilizan cuando el terreno firme se encuentra a más de 2 metros de profundidad.
Si el terreno firme se encuentra hasta 15 metros aproximadamente, el pilote trabajará por
punta. Pero si el terreno firme está más profundo, o incluso el estudio geotécnico no llega a
encontrarlo, se utiliza un pilote trabajando por fuste. Dado que el pilote trabaja
exclusivamente a compresión, no puede transladar momentos ni cortantes, por tanto, se
une la cabeza de varios pilotes en un encepado de hormigón armado. De esta forma las
cargas transmitidas a los pilotes son sólo axiles. Hay encepados de 1 pilote (cargas
pequeñas), 2 pilotes (habitual), 3 pilotes, 4 pilotes (losa escaleras), o más.
Habitualmente los encepados se unen entre sí con vigas de cimentación (riostras)
formando una retícula.
Solera de hormigón:
Una disposición típica de la solera de hormigón de un edificio es la de la figura. Los
elementos importantes son el encachado de gravas (impermeabilizante), la lámina de
polietileno (impermeabilizante), losa de hormigón de 15 cm de espesor con mallazo
15x15r6 y juntas de dilatación cada 5 metros. Si se va a anclar maquinaria a la solera o el
tránsito es con vehículos pesados (garaje), se debe aumentar el espesor de hormigón y el
diámetro del mallazo.
La calidad de la solera puede variar según sea de hormigón vibrado, hormigón
fratasado, hormigón acabado en cuarzo, etc.
Muros de sótano y muros de contención:
Cuando hay desniveles, excavaciones de sótanos o contención de tierras, se utilizan
los muros de sótano y de contención. El muro de sótano tiene impedido el desplazamiento
en cabeza ya que apoya un forjado, mientras que el muro de contención no tiene esta
limitación. Dado que la distribución de flectores es distinta en los dos casos, el armado será
también distinto.
8.5.- Red de saneamiento:
Puesto que la red de saneamiento se debe instalar a la vez que la cimentación, se
debe de incluir en el plano de cimentación. Comprende las arquetas (pie bajante, sifónica,
paso, etc.) y los tubos que las unen (albañales).
En algunos polígonos industriales, hay que separar la red de aguas fecales de la red
de aguas pluviales, ya que, van por distinto camino hasta la depuradora.
8.6.- Estructura:
Se describirá la estructura primaria y la estructura secundaria del proyecto. La
estructura primaria está compuesta por los pilares y las vigas de hormigón armado.
También puede estar formada por muros de carga.
Y la estructura secundaria está formada por forjados. La estructura primaria soporta
el peso de la estructura secundaria y el peso de los muros de cerramiento.
La estructura primaria está formada por pilares de hormigón armado y por vigas
(jácenas) de hormigón armado.
Ejemplo de un edificio con estructura de hormigón armado y forjados:
El forjado techo planta baja (F-1) y el forjado techo planta primera (F-2) están
terminados, el forjado techo planta segunda (F-3) está apuntalado, y el forjado techo planta
tercera (F-4) está encofrado.
Descripción del hormigón en masa, el hormigón armado y el hormigón pretensado.
1.-El hormigón (en masa) es una mezcla de cemento (resistencia 325 N/mm2),
arena, grava y agua. Se deja fraguar 28 días y se obtiene un hormigón con la resistencia
de cálculo (valor típico 25 N/mm2). En lenguaje coloquial, a veces, se confunde el término
cemento con hormigón, por ejemplo, se dice que una vigueta es de cemento o metálica
(tendría que decirse de hormigón o metálica).
2.-El hormigón armado está compuesto por hormigón y por acero (resistencia 500
N/mm2). El hormigón fresco se vierte en un encofrado donde se ha colocado el acero
corrugado formando así pilares, jácenas, zapatas, muros, etc.
El hormigón es un buen material trabajando a compresión, pero es un mal material
trabajando a tracción (resistencia tracción=010*resistencia a compresión). El acero trabaja
igual de bien a tracción que a compresión. Se trata pues de reforzar con acero la pieza de
hormigón a fabricar en las zonas donde hay tracciones. Es muy útil ver las diferencias entre
la configuración inicial y la configuración deformada, así se sabe dónde se coloca el acero.
El acero también se coloca para mejorar la resistencia a cortante del hormigón.
3.-El hormigón pretensado es utilizado principalmente en viguetas.
Su fundamento es hacer trabajar a compresión a la máxima sección posible de la
vigueta. Se coloca el acero liso sobre unas pistas de unos 50 m de longitud, y se tensa a
una tensión especificada (el acero se estira). Una vez que se tienen los alambres de acero
pretensados, se vierte el hormigón fresco con una máquina ponedora que deja a su paso
el hormigón con forma de vigueta. Se deja curar el hormigón y posteriormente se quita la
tensión de los alambres de acero. Ahora este acero tiende a volver a su longitud inicial y
hace que el hormigón también se encoja y trabaje a compresión.
La estructura primaria suele estar compuesta por pórticos planos (2D) unidos entre
sí mediante los forjados. Los pórticos constan de pilares y de jácenas. Al contrario a lo que
sucede en estructura metálica, todas las uniones entre jácenas y pilares son consideradas
como rígidas (empotradas). Y la rigidez de la uníón entre forjados y pórticos de hormigón,
hace que no sean necesarios los entramados de arriostramientos descritos en el apartado
anterior de naves metálicas.
Los pórticos soportan las cargas de peso propio, sobrecargas y viento.
La separación entre pilares suele ser inferior de 550 m, de esta manera las jácenas
y los forjados tienen cantos (alturas) normales.
Valores típicos de secciones: pilar de 30×30 en un edificio de hasta 4 alturas. Jácena
de 60×30 con separación entre pilares inferior a 550 m y longitud de viguetas 550 m.
En algunos casos se puede utilizar como estructura primaria el muro de carga o el
muro de sótano.
La estructura secundaria se realiza a base de forjados o losa encofrada. Esta
estructura es la encargada de soportar cargas superficiales (kp/m2) y transmitirlas a la
estructura primaria.
Normalmente los forjados son horizontales, pero pueden ser inclinados en la
cubierta del edificio.
Los tres tipos de estructura secundaria más importantes son: forjado unidireccional,
forjado reticular y losa encofrada.
1. Forjado unidireccional.
Es el tipo de forjado empleado habitualmente en edificación. Está formado por
viguetas, bovedillas y capa de compresión. Este tipo de forjados tiene resistencia
sólo en la dirección de las viguetas (flecta sólo en una dirección), de ahí su nombre
de forjado unidireccional.
Viguetas: se utilizan viguetas armadas (celosía), viguetas pretensadas
autorresistentes (P-18), viguetas pretensadas semirresistentes (P-11) y viguetas de
hormigón armado in situ.
Vigueta armada Vigueta pretensada autorresistente
Vigueta pretensada semirresistente Vigueta in situ
Bovedillas: son las piezas de aligerado que se colocan entre las viguetas.
Tienen la función de ser el encofrado perdido de la capa de compresión, es decir, no
aportan resistencia al forjado. El canto de la bovedilla es el que define el canto del
forjado, y por tanto su resistencia, a más canto más resistencia. El canto habitual de
las bovedillas suele ser de 17 cm, 20 cm, 22 cm o 25 cm. El material utilizado para
fabricar las bovedillas suele ser hormigón, cerámica o porexpán.
Capa de compresión: se encarga de distribuir la carga superficial que soporta
el forjado a las viguetas que componen el forjado. Tiene un espesor mínimo de 5 cm
en su sección más delgada, que es encima de la bovedilla. La capa de compresión
contiene un mallazo para aumentar su resistencia. El mallazo utilizado
habitualmente es el 15x15r4.
Un forjado tipo 25+5 tiene canto 30 cm y está formado por viguetas
autorresistentes P-18 separadas a 70 cm ejes, bovedilla de hormigón de 25 cm,
mallazo 15x15r4 y capa de compresión de 5 cm.
En el caso de que la solicitación del forjado sea grande, bien por grandes
cargas o bien por grandes luces, se suele hacer el forjado con doble vigueta, es
decir, la secuencia es vigueta+vigueta+bovedilla+vigueta+vigueta, en lugar de
vigueta+bovedilla+vigueta.
Se llama forjado plano a un forjado con el mismo canto que el canto que
tienen las jácenas.
Detalle de un forjado antes de hormigonar con vigueta pretensada
semirresistente, bovedilla de hormigón, mallazo y ferralla (negativos, jácenas y
zunchos):
Para calcular un forjado unidireccional, se necesita conocer la geometría del
forjado y las cargas que va a soportar.
Se considera que el forjado es una viga continua apoyada en las jácenas, por
tanto, deben colocarse armaduras (negativos de r12) para absorber los momentos
negativos en los apoyos. Además, en la uníón de la vigueta con la jácena se colocan
unos conectores (pelos de r8) para mejorar la resistencia a cortante en la zona de
cortante máximo, esta zona se encuentra en los apoyos de la vigueta
Como resultado del cálculo se debe de especificar el canto del forjado, el
momento positivo máximo que soporta el forjado (en centros de vanos de viguetas),
el momento negativo máximo que soporta el forjado (en apoyos de jácenas) y el
cortante máximo (en apoyos). Asimismo se comprobará que la deformación
solicitada sea inferior a la deformación requerida en normativa.
Ejemplo de envolventes de cortantes y flectores en una viga continua:
2. Forjado reticular.
Se utiliza cuando un forjado debe resistir cargas elevadas y con separación
mayor de pilares que en unidireccional. En este caso el forjado tiene dos direcciones
que aportan resistencia (el forjado flecta en dos direcciones).
Todo el forjado reticular es de hormigón armado, y los elementos aligerantes son
encofrados recuperables. El ejemplo típico es el de un suelo de un garaje.
Detalle de un reticular antes de hormigonar:
Detalle de un reticular terminado visto desde abajo:
3. Losa encofrada.
La losa encofrada se utiliza principalmente en las correas de las escaleras y en
los voladizos de balcones y aleros.
La losa es de hormigón armado, y tiene el canto inferior al canto de los forjados.
Una losa típica puede tener canto 20 cm.
Ejemplo de losa de escalera:
Para el diseño de una escalera se tienen en cuenta el ancho de la escalera, la
longitud de la huella y la altura de la tabica. Una escalera típica tiene 1 m de ancho,
28 cm de huella y 175 cm de tabica.
Ejemplo de losa en un voladizo:
8.7.- Albañilería:
Se describen los trabajos realizados por el albañil tales como muros de carga, muros
de cerramiento, tabiques, etc.
Los muros de cerramiento tienen una cámara donde se coloca el aislamiento térmico
para mejorar las carácterísticas térmicas del edificio.
Los principales tipos de aislamiento son: lana de roca, poliestireno extruido,
poliuretano proyectado, poliestireno expandido, fibra de vidrio, etc. Cada uno de ellos se
define por su resistencia térmica que indica la resistencia que opone al paso del calor, es
decir, si es buen conductor del calor.
El material utilizado habitualmente en paredes y techos es lana de roca de 5 cm,
porque además de ser buen aislante térmico también lo es acústico.
En el caso de suelos se colocan placas de poliestireno extruido de 3 cm, porque
tiene rigidez suficiente para colocar el solado y soportar la sobrecarga.
8.8.- Cubierta:
En edificación suele utilizarse tejado de teja con una pendiente del 30%. Se
construyen tabiquillos palomeros sobre el forjado, encima de estos tabiquillos se coloca
machihembrado de 80 cm y encima de los tabiquillos se coloca una capa de compresión de
hormigón de 2 cm. La teja se coloca apoyada encima de la capa de compresión. Para
aislar térmicamente el techo de la última planta se coloca manta de lana de roca de 80 mm
entre los tabiquillos.
Detalle del montaje de los tabiquillos (formación de pendiente):
Montaje de teja árabe sobre capa de compresión:
Otra solución para resolver la cubierta es mediante azotea. Puede ser
transitable o no transitable.
Debe colocarse material que garantice el aislamiento térmico, el acústico y
sobre todo protección frente a la lluvia.
Detalle de una azotea no transitable:
8.9.- Revestimientos:
Los revestimientos comúnmente utilizados en las paredes exteriores de los edificios
son de mortero monocapa. También se utiliza el ladrillo caravista. En interiores se suele
colocar yeso.
8.10.- Solados y alicatados:
Se describirá el tipo de suelo a utilizar (terrazo, gres, etc.) y las baldosas de las
paredes de cuartos de baño o similares.
8.11.- Carpintería:
En edificación se suele utilizar carpintería metálica de aluminio, de PVC o de
madera.
8.12.- Cerrajería y vidriería:
Se hará referencia al tipo de rejas de ventanas y puertas, y el tipo de cristal a utilizar
(climalit 6+10+6).
8.13.- Pintura:
Se indicará que revestimientos se pintarán.
9.- Instalaciones (eléctrica, abastecimiento, incendios, etc):
Se describirán brevemente las instalaciones de la nave. Si fuese necesario realizar un
proyecto para alguna de las instalaciones, se incluirá detalladamente en este apartado.
10.- Conclusiones:
Se indicarán las conclusiones del proyecto. Es el lugar de la firma de la memoria por parte
del Ingeniero autor del proyecto.
11.- Anexos:
11.1.- Justificación urbanística:
Se justifica que se cumplen las condiciones respecto a altura, ocupación,
edificabilidad, retranqueos, etc.
11.2.- Acciones en la edificación y cálculos estructurales:
Se definen las cargas que va a soportar la construcción. Además se deben de
justificar los cálculos estructurales de los distintos elementos de la estructura primaria, de
la estructura secundaria y de la cimentación.
Se pueden adjuntar los diagramas de esfuerzos. Se adjunta ejemplo:
Envolvente de flectores:
11.3.- Estudio geotécnico:
Determina el nivel de terreno apto para cimentar y por tanto el tipo de cimentación a
usar, es decir, superficial, semiprofunda o profunda. Además determina la presión
admisible del terreno (N/mm2). Asimismo indica si el terreno contiene sulfatos, siendo
necesario en este caso el uso de cemento sulforresistente para el hormigón de
cimentación.
11.4.- Estudio básico de seguridad y salud:
Evalúa los riesgos que pueden aparecer en la obra, sirve de base para el plan de
seguridad. En este tipo de proyectos se utilizan barandillas para evitar caídas a distinto
nivel.
Detalle de edificio con barandillas y redes de seguridad:
11.5.- Justificación cumplimiento Código Técnico de la Edificación:
Se justifica el cumplimiento de los distintos apartados del CTE que sean de aplicación:
o DB-SE: Seguridad estructural (ya se justifica en anexos anteriores).
o DB-SI: Seguridad en caso de incendio.
o DB-SUA: Seguridad de utilización y accesibilidad.
o DB-HS: Salubridad.
o DB-HR: Protección frente al ruido.
o DB-HE: Ahorro de energía.
PLIEGO DE CONDICIONES
Se denomina pliego de condiciones a un documento contractual, de carácter exhaustivo y
obligatorio en el cual se establecen las condiciones o cláusulas que se aceptan en un contrato de
obras o servicios.
En un Pliego de Condiciones se indica cómo y con qué hay que hacer realidad los
proyectos de obras y servicios que se contratan. En el Pliego que se concuerda y firma, contiene
las relaciones que existirán y que tienen que cumplirse, entre el propietario y el ejecutor de
cualquier proyecto, servicio o concesión administrativa. Este documento debe contener toda la
información necesaria para que el proyecto llegue a buen fin de acuerdo con los planos
constructivos del mismo, indica las condiciones generales del trabajo, la descripción y
carácterísticas de los materiales a utilizar, los planos constructivos, y la localización de la obra o
servicio. También señala los derechos, obligaciones y responsabilidades de las partes que lo
suscriben. Señala así mismo como se desarrollará el trabajo y como se resolverán los conflictos
que puedan surgir.
1.- Condiciones técnicas
2.- Condiciones legales
3.- Condiciones de seguridad
4.- Condiciones de contratación
5.- Condiciones administrativas
6.- Condiciones especiales
PRESUPUESTO
Es el documento que contiene las mediciones y el presupuesto del proyecto. El orden de
los capítulos se hace de acuerdo a las fases seguidas en la construcción de la obra. Sirve de
base para recibir distintas ofertas de constructores. Su valor se utiliza para pagar la licencia
municipal. También define las calidades de los materiales a utilizar.
Mediciones y presupuesto separados en los siguientes capítulos:
1.- Movimiento de tierras
2.- Cimentaciones y soleras
3.- Estructuras
4.- Albañilería
5.- Cubierta
6.- Revestimientos, solados y alicatados
7.- Carpintería
8.- Instalaciones
9.- Varios
10.- Prevención de riesgos laborales
Hoja resumen P.E.M.:
PLANOS
En los planos se realiza descripción gráfica de la memoria con detalles constructivos. Los
planos que tiene que contener un proyecto de este tipo serán los siguientes:
1.- Situación y emplazamiento
2.- Cimentación y saneamiento
3.- Estructura I: jácenas, cuadro de pilares y detalles constructivos
4.- Estructura II: forjados y detalles constructivos
5.- Distribución en planta
6.- Cotas y superficies
7.- Alzados, perfiles y sección
8.- Cubierta
9.- Sección constructiva
10.- Carpintería e instalaciones
La instalación eléctrica en baja tensión de un edificio de viviendas con su garaje, de una
industria, de un restaurante, de un hotel, de un alumbrado público, etc., son ejemplos de
proyectos de baja tensión que redactamos los ingenieros.
El proyecto de electricidad en baja tensión de un edificio (o local) incluirá la memoria, el pliego
de condiciones, el presupuesto y los planos.
MEMORIA:
1.- Generalidades.
1.1.- Objeto y alcance del proyecto.
Se describe para qué se redacta el proyecto y qué instalaciones componen el
proyecto.
1.2.- Razón social.
Se indican los datos del titular, nombre, dirección, teléfono, Cif (Nif) y datos del
representante para posteriores comunicaciones.
1.3.- Localización y emplazamiento.
El edificio (o local) estará situada en una localidad, además se indica la dirección del
solar donde se va a realizar la instalación.
1.4.- Reglamentación afecta.
Se detalla la lista de toda la normativa que debe de cumplir el proyecto, tales como el
Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, el Código Técnico de la Edificación, la
Normativa Particular de la Compañía Suministradora, etc.
1.5.- Suministro de energía.
Se indica el tipo de suministro de energía que tendrá la instalación, habitualmente se
suministra trifásica III+N a 400 V y 50 Hz. Y cómo va a ser el suministro, puede ser desde
red aérea, desde centro de transformación, etc.
1.6.- Instalaciones comprendidas.
Se describen las carácterísticas principales del proyecto como el número de viviendas,
número de plazas de garaje, número de locales comerciales y su superficie, etc.
1.7.- Previsión de potencia.
De acuerdo a lo indicado en normativa se detalla la potencia prevista de viviendas,
garajes, locales comerciales, etc. Y al final se hace un resumen con la potencia total del
proyecto en W.
1.8.- Clasificación del edificio.
El edificio puede ser de viviendas, garajes, etc. Se describirá el edificio indicando el
número de plantas, superficie construida, etc.
2.- Alimentación general. Instalaciones de enlace.
2.1.- Acometida.
La acometida la hace la compañía suministradora y es la línea que conecta la red
eléctrica exterior con la caja general de protección (c.G.P.).
2.2.- Caja General de Protección.
Un ejemplo de la c.G.P. En fachada:
La c.G.P. Incluye la primera protección de la instalación que son los fusibles.
En una instalación trifásica con neutro, los fusibles se colocan en las fases pero
NUNCA en el neutro. En los esquemas adjuntos queda claro por qué:
Si tenemos dos consumos monofásicos (figura izquierda), y cerramos el interruptor
aparecen unas intensidades en cada uno de ellos.
Pero puede darse el caso de que se corte el neutro y las fases sigan funcionando.
En este caso (figura de la derecha), el consumo de más resistencia se verá sometido a
sobretensión y sobrecarga.
Por tanto, no se colocarán fusibles en el neutro. El neutro podrá ser cortado sólo por
dispositivos de corte omnipolar, es decir, un dispositivo que corte el neutro y las fases a la
vez, por ejemplo un Piá o un diferencial.
Detalle de interior de c.G.P. Donde se aprecia que hay 3 portafusibles para las fases
pero el neutro tiene una pletina que garantiza su continuidad:
2.3.- Línea general de alimentación (l.G.A.).
Es el cable que conecta la c.G.P. Con el contador de energía eléctrica. En el caso de
una industria, la l.G.A. Será un cable tetrapolar. En el caso de un edificio de viviendas con 4
escaleras habrá 4 l.G.A., una por cada escalera y conectará la c.G.P. Con cada
centralización de contadores.
Debe indicarse la sección del conductor, el tipo de aislamiento, definir el tubo que lo
protege y la potencia máxima admisible que soporta cada l.G.A. Según los criterios de caída
de tensión y densidad de corriente.
Debe de indicarse la potencia máxima admisible de todo el edificio.
3.- Equipo de medida (contador).
Se indica dónde se instalará el contador o la centralización de contadores. Se describirán
las carácterísticas que tendrá el lugar donde esté el contador. Por ejemplo, en un bloque de
viviendas se describirá dónde está el cuarto de contadores, las medidas del cuarto, situación del
sumidero, situación del extintor, etc.
4.- Derivación individual (d.I.).
Es el cable que conecta el contador con el cuadro principal. En el caso de una industria, la
d.I. Será un cable tetrapolar. En el caso de un edificio de viviendas con 40 viviendas habrá 40 d.I.,
una por cada vivienda y conectará el contador con el cuadro de cada vivienda.
Debe indicarse la sección del conductor, el tipo de aislamiento, definir el tubo que lo
protege y la potencia máxima admisible que soporta cada d.I. Según los criterios de caída de
tensión y densidad de corriente.
5.- Consumos y cuadros eléctricos.
Se definen los distintos consumos eléctricos que tiene la instalación y el cuadro eléctrico
que alimenta a dicho consumo.
Los consumos son por ejemplo el garaje, las viviendas, los servicios generales escaleras,
etc.
Debe indicarse la sección del conductor, el tipo de aislamiento, el tubo que lo protege y la
potencia máxima admisible que soporta cada d.I. Según los criterios de caída de tensión y
densidad de corriente.
Toda instalación tendrá un cuadro principal y varios cuadros secundarios que serán
alimentados desde el cuadro principal.
Un cuadro eléctrico es el conjunto de dispositivos de corte y protección para distribuir la
energía eléctrica a cada consumo.
Cuadro eléctrico:
Cuadro eléctrico sin tapa:
Los principales elementos que componen un cuadro eléctrico son el limitador o piá
(pequeño interruptor automático) y el diferencial. En los cuadros eléctricos se colocan también
otros elementos como contactores, etc.
El piá tiene la función de proteger frente a sobrecargas y cortocircuitos. Los parámetros
más importantes que definen el piá son el número de polos y la intensidad admisible.
Un piá 2x16A tiene dos polos para una intensidad de 16 Amperios.
Piá bipolar: Piá tetrapolar:
El interruptor diferencial protege a las personas de los contactos directos e indirectos
provocados por el contacto con partes activas de la instalación (contacto directo) o con
elementos sometidos a potencial debido, por ejemplo, a una derivación por falta de
aislamiento de partes activas de la instalación (contacto indirecto). El diferencial
desconectará el circuito en cuanto exista una derivación o defecto a tierra mayor que su
sensibilidad.
Diferencias entre contacto directo y contacto indirecto:
Los parámetros más importantes que definen un diferencial son el número de polos, la
intensidad admisible y la sensibilidad. Un diferencial 2×40/30 tiene 2 polos para una
intensidad de 40 A y una sensibilidad de 30 mA. El diferencial cortará el paso de corriente
si aparece un defecto a tierra de 30 mA.
Interruptor diferencial tetrapolar:
El esquema unifilar de un cuadro eléctrico es la representación gráfica del cuadro
eléctrico, donde se detallan los consumos, los circuitos, los conductores, los interruptores y
sus conexiones.
Los criterios básicos para diseñar un esquema unifilar son los siguientes:
– Separar los circuitos de alumbrado por un lado y los circuitos de fuerza por otro. La
protección diferencial será distinta.
– Todo circuito estará protegido por un piá y por protección diferencial.
– Una vez hecha la distribución de todos los elementos se procede a calcular las
secciones de los cables, pias y diferenciales:
o Conocida la potencia a alimentar en un circuito, se calcula su intensidad y se
selecciona un conductor capaz de soportar al menos dicha intensidad y que
además cumpla el criterio de caída de tensión.
o A partir de la intensidad máxima admisible que soporta el conductor, se
selecciona un piá que proteja al conductor de ese circuito, es decir, el piá
tendrá una intensidad inferior a la máxima admisible del conductor.
Un ejemplo de esquema unifilar es el siguiente:
6.- Alumbrado de emergencia.
Además del alumbrado de la instalación, toda instalación dispondrá de un alumbrado de
emergencia.
El alumbrado de emergencia deberá proporcionar una iluminación adecuada, según
normativa vigente, en pasos principales, señalando las salidas y los cuadros eléctricos.
Deberá entrar en funcionamiento automáticamente cuando se produzca un fallo en los
alumbrados generales o cuando la tensión de estos baje a menos del 70 % de su valor nominal.
La autonomía de estos bloques de alumbrado de emergencia será de 1 hora, conteniendo
una batería estanca, dos lámparas de emergencia, un relé de encendido automático de las
mismas y dos lámparas de señalización permanente.
Ejemplos de luminarias de emergencia:
7.- Instalación de tierra.
La instalación de tierra se emplea en las instalaciones eléctricas para llevar a tierra
cualquier derivación indebida de la corriente eléctrica a los elementos que puedan estar en
contacto con los usuarios (carcasas, aislamientos, etc.) de aparatos de uso normal, por un fallo
del aislamiento de los conductores activos, evitando el paso de corriente al posible usuario.
El sistema de puesta a tierra constará de las siguientes partes:
o Toma de tierra.
o Conductores de tierra.
o Bornes de puesta a tierra.
o Conductores de protección.
La resistencia en el punto de puesta a tierra será inferior a 15 ohmios.
Fotografía del punto de puesta a tierra:
8.- Justificación cumplimiento Código Técnico de la Edificación
8.1.- DB SI Seguridad en caso de incendio.
Se indicarán las medidas necesarias para garantizar la seguridad en caso de
incendio, extintores, ventilación de garajes, etc.
8.2.- DB SU Seguridad de utilización.
Se realizará estudio luminotécnico para justificar que se garantizan los niveles
mínimos de iluminancia en alumbrado normal y para alumbrado de emergencia.
8.3.- DB HE Ahorro de energía.
Se realizará estudio luminotécnico para justificar el cumplimiento de este apartado.
9.- Conclusiones
Se indicarán las conclusiones del proyecto. Es el lugar de la firma de la memoria por parte
del Ingeniero autor del proyecto.
Anexo I: Cálculos de electricidad
Anexo I.1.- Cálculos de conductores.
Se justificará que se verifica la normativa según los criterios de caída de tensión y de
densidad de corriente en todos los cables objeto del proyecto: lga, di, circuitos interiores,
etc.
Para la caída de tensión las fórmulas empleadas son:
– En distribución trifásica a 400 V.:
P L
u = ————————
400 56 S
– En distribución monofásica a 230 V.:
P L 2
u = ————————–
230 56 S
Dónde:
u = Caída de tensión en V.
P = Potencia en W.
L = Longitud del circuito en m.
S = Sección en mm2.
Y para la densidad de corriente se emplea la siguiente tabla:
Anexo I.2.- Cálculos luminotécnicos.
Se utilizará un programa informático para realizar los cálculos de alumbrado normal
y también para el alumbrado de emergencia.
Un ejemplo de las gráficas del estudio luminotécnico del alumbrado de un garaje es
el siguiente:
Un ejemplo de las gráficas del estudio luminotécnico del alumbrado de emergencia
de un garaje es el siguiente:
Anexo II: Estudio básico de seguridad y salud.
Evalúa los riesgos que pueden aparecer en la obra, sirve de base para el plan de seguridad.
PLIEGO DE CONDICIONES
Se denomina pliego de condiciones a un documento contractual, de carácter exhaustivo y
obligatorio en el cual se establecen las condiciones o cláusulas que se aceptan en un contrato de
obras o servicios.
En un Pliego de Condiciones se indica cómo y con qué hay que hacer realidad los
proyectos de obras y servicios que se contratan. En el Pliego que se concuerda y firma, contiene
las relaciones que existirán y que tienen que cumplirse, entre el propietario y el ejecutor de
cualquier proyecto, servicio o concesión administrativa. Este documento debe contener toda la
información necesaria para que el proyecto llegue a buen fin de acuerdo con los planos
constructivos del mismo, indica las condiciones generales del trabajo, la descripción y
carácterísticas de los materiales a utilizar, los planos constructivos, y la localización de la obra o
servicio. También señala los derechos, obligaciones y responsabilidades de las partes que lo
suscriben. Señala así mismo como se desarrollará el trabajo y como se resolverán los conflictos
que puedan surgir. Tendrá los siguientes apartados:
1.- Condiciones técnicas
2.- Condiciones legales
3.- Condiciones de seguridad
4.- Condiciones de contratación
5.- Condiciones administrativas
6.- Condiciones especiales
PRESUPUESTO
Es el documento que contiene las mediciones y el presupuesto del proyecto. El orden de
los capítulos se hace de acuerdo a las fases seguidas en la instalación. Sirve de base para recibir
distintas ofertas de instaladores. También define las calidades de los materiales a utilizar.
Mediciones y presupuesto separados en los siguientes capítulos:
1.- Instalación de enlace
2.- Instalación interior
3.- Varios
4.- Prevención de riesgos laborales
Ejemplo de hoja resumen P.E.M. En un proyecto de electrificación de viviendas y garaje:
PLANOS
En los planos se realiza la descripción gráfica de la memoria con detalles. Los planos que
tiene que contener un proyecto de este tipo serán los siguientes:
1.- Situación y emplazamiento
2.- Sección del edificio
3.- Plantas: distribución.
Se realizará un plano por cada planta donde se indique la situación de los cuadros, las
líneas de distribución (lga, di, etc.), puntos de luz, tomas de corriente, interruptores, etc.
4.- Instalaciones de enlace.
5.- Esquemas unifilares.
1.- Qué es la automática.
Cuando se hace un trabajo de automática se busca que una máquina realice trabajos repetitivos
de forma automática sustituyendo a un operario. Así se consigue aumentar la productividad de la
máquina. También se puede hacer la automatización en procesos que sean no apropiados para
las personas por su peligrosidad o por ser muy monótonos.
Cuadro comparativo hombre-máquina:
Pero . . ., hay trabajos que una máquina no puede hacer.
2.- Estructura de un automatismo.
Se trata de analizar la forma de trabajar de una persona y copiarla utilizando distintos dispositivos.
Una persona tiene un cerebro que toma las decisiones. Los sentidos (vista, tacto, etc) hacen de
entradas y los músculos son las salidas (mover un brazo).
En una máquina automática el autómata programable hace de cerebro, las entradas (sensores,
etc.) hacen de sentidos y los actuadores (salidas) hacen de músculos.
2.1.- Entradas:
Los principales tipos de entradas son los siguientes:
* Sensores ópticos.
El esquema de conexión es el siguiente (con tres hilos):
* Sensores inductivos.
* Fin de carrera.
* Sondas de temperatura, presión, etc.
* Botones.
* Pantallas táctiles.
* Encoders.
* Otros.
2.2.- Autómata programable.
Para realizar una secuencia de órdenes se utiliza la máquina de estados. En cada estado, el
autómata activa un número definido de salidas. Las transiciones entre estados se hacen cuando
se cumple una condición.
Ejemplo de red de Petri:
Los estados son p1, p2, p3, p4 y p5. Y las transiciones son t1, t2, t3 y t4.
Cuando el estado p1 está activo y se produce la condición t1, p1 deja de estar activo y se activan
p2 y p3. Y así sucesivamente.
Los autómatas tienen entradas y salidas, y estas pueden ser digitales y analógicas.
El programa del autómata utilizará las entradas y salidas del sistema, pero también utilizará
bobinas auxiliares, contadores, temporizadores (al reposo, al trabajo, etc.) y otros elementos.
A partir de una red de Petri, se procede a implementar el programa en lenguaje de contactos. Un
ejemplo para el autómata Zelio es el siguiente:
Dos ejemplos de autómatas programables son el Zelio de Schneider y el CJ1G-P de Omron.
El Zelio puede tener (según el modelo elegido) hasta 12 entradas y 8 salidas. Sirve para
pequeños automatismos:
El esquema de conexión del Zelio es el siguiente:
El CJ1G-P es modular y permite 2.560 entradas y salidas. Es un autómata industrial:
El CJ1G-P se instala dentro de un armario eléctrico cuya distribución es la de la figura:
2.3.- Salidas (actuadores):
Los principales tipos de actuadores son los siguientes:
* Contactor y relé térmico: controlan habitualmente un motor eléctrico. El contactor
abre/cierra el paso de corriente eléctrica según le mande el autómata. El relé térmico abre
el contactor en el caso de que se produzca una sobrecarga.
El esquema de conexión es el siguiente:
* Variador de frecuencia (conversor AC-AC): permite utilizar un motor eléctrico con diferentes
velocidades de giro, rampas, cambio de sentido de giro, etc.
El fabricante del variador suministra el esquema de conexión donde se encuentra la
alimentación del variador desde red (R,S,T), la salida del variador que se conecta al motor
(U,V,W), la toma a tierra, las entradas de control (S1 a S5) y la salida en caso de fallo del variador
(MA, MB, MC). Estos dispositivos tienen gran variedad de parámetros configurables.
* Luces. Para saber en el estado en el que se encuentra una máquina, se utilizan luces de
distintos colores. Por ejemplo, luz verde significa máquina funcionando en modo
automático, luz naranja significa que ha saltado una alarma y luz roja significa que no hay
tensión en bornes de los contactores.
* Neumática: por ejemplo utilizando una válvula (V5V 3P c.C.) se controla un cilindro de
doble efecto. La presión del aire comprimido es de 6 bar.
* Hidráulica: por ejemplo utilizando una válvula (V5V 3P c.A.) se controla un cilindro de
doble efecto. La presión del aceite hidráulico es mayor de 100 bar.
* Otros.
3.- Seguridad en las máquinas. Relé de seguridad.
Las máquinas deben tener un sistema que garantice la seguridad en su funcionamiento. Este
sistema es independiente del autómata programable.
El sistema de seguridad protege al trabajador que la utiliza y también protege a la máquina.
De esta manera se evita que haya arranques no previstos y también se minimizan las
consecuencias de un fallo de un contactor que se ha quedado enganchado y no vuelve a la
posición de reposo.
Esquema de sistema de protección frente a arranques no previstos:
Se utiliza un relé de seguridad que actúa sobre dos contactores en serie con todos los
contactores accionados por el autómata. Este relé es accionado por el botón de rearme, setas de
emergencia, puertas de seguridad, barreras de seguridad, etc.
El esquema de conexión es el siguiente:
4.- Estructura y modo de trabajo de un automatismo.
Un ejemplo de una máquina automática es el siguiente:
Máquina y cuadro de control:
Armario eléctrico:
La máquina es el primer elemento y contendrá los motores, cilindros, etc. El segundo elemento
será un armario eléctrico que contendrá el autómata, los contactores, variadores de frecuencia,
relé de seguridad, etc. Y el tercer elemento será un cuadro de control con botones, pantalla táctil,
sirena acústica (indica que se sale del modo reposo) y balizas de señalización (verde, naranja y
rojo). La luz roja indica ausencia de fuerza motriz, la luz naranja indica que hay alguna alarma
(por ejemplo un relé térmico), la luz verde fija indica que la máquina funciona en modo automático
y la luz verde intermitente indica que la máquina funciona en modo manual.
El cuadro de control tendrá un selector con tres posiciones: reposo, manual y automático,
indicando qué debe hacer el autómata. También tendrá dos botones que controle el relé de
seguridad: fuerza motriz on y fuerza motriz off.
5.- Contacto libre de potencial (c.L.D.P):
Se utiliza un contactor para unir dos sistemas eléctricamente independientes.
El esquema del variador de frecuencia, el esquema del relé de seguridad y el esquema del Zelio
contienen contactos libre de potencial.
El contacto libre de potencial se puede utilizar para comunicar dos dispositivos y para adecuar el
funcionamiento de un dispositivo.
5.1.- Comunicación entre dispositivos:
Se puede utilizar un c.L.D.P. Para comunicar un autómata alimentado con 24 V continua con otro
autómata con 24 V alterna.
5.2.- Adecuar el funcionamiento de dispositivos:
Se puede utilizar un c.L.D.P. Para interrumpir la secuencia de un automatismo colocando un
contacto normalmente cerrado en serie con la bobina del contactor de un accionamiento.
Para profundizar en el manejo de los distintos dispositivos es necesario realizar cursos de
formación. La empresa Sumiaraiz en Zaragoza imparte este tipo de cursos.
1.- Normativa.
La normativa a cumplir en estos proyectos son el Reglamento de instalaciones térmicas en los
edificios (RITE) y el Código técnico de la edificación (CTE).
2.- Estructura del proyecto.
Los sistemas de calefacción tienen 3 partes:
o Generación de calor: caldera, placas solares, etc.
o Transporte de calor: tubería (distribución monotubular/bitubular) o conductos. Se
limita la velocidad del fluido para evitar ruidos y elevadas pérdidas de carga.
o Consumo de calor: emisores (radiadores, aerotermos, intercambiadores de placas,
etc.).
3.- Cálculos:
Cálculo de la carga térmica de calefacción:
o Pérdidas por cerramientos.
o Pérdidas por renovación de aire.
Cálculo del sistema de agua caliente sanitaria (A.C.S.).
Cálculo del circuito hidráulico.
4.- Esquema de principio de calefacción centralizada de viviendas:
Las principales carácterísticas del sistema de calefacción centralizada son las siguientes:
o Hay que regular la temperatura en 3 niveles:
?? Colector en forma de C.
?? Válvula de 3 vías.
?? Termostato de viviendas.
o Calderas: al menos 2 calderas con quemadores de gasoil de 2 etapas para adecuar
la producción a la demanda.
o Separador de aire y lodos.
o Depósitos de expansión: neutraliza la variación del volumen del fluido de la
instalación debido al incremento de temperatura.
o Sistema de A.C.S.: generación con intercambiador de placas y acumulación. Válvula
mezcladora. Bomba de recirculación.
o Equilibrado hidráulico: válvula k-flow.
o Instalación interior viviendas: contador calorías, válvula termostática, termostato
ambiente.
Dirección del blog de un fontanero con fotos de instalaciones de calefacción bien hechas y
mal hechas:
Tiene comentarios explicativos de los errores cometidos en instalaciones.
Los proyectos de ventilación suelen ser parte de otro proyecto de mayor entidad. Por ejemplo,
cuando se realiza un proyecto de baja tensión de un garaje se debe considerar la ventilación
como un anexo. Lo mismo sucede en un proyecto de actividad de un gimnasio, de un bar o de
una industria, la ventilación debe incluirse como un anexo del proyecto de actividad.
1.- Normativa y estructura del proyecto.
La normativa a cumplir en estos proyectos es principalmente el Reglamento electrotécnico
de baja tensión y el Código técnico de la edificación.
La estructura del proyecto de ventilación es similar a la indicada en apartado de proyectos
de electricidad en baja tensión.
2.- Diseño del sistema de ventilación.
2.1.- Los sistemas de ventilación deben hacer un barrido completo de la dependencia a
ventilar de un lado al lado opuesto.
2.2.- En los sistemas de ventilación debe cumplirse la siguiente condición:
Todo el aire que entra tiene que salir.
Aplicación a ventilación de salas de calderas: dado que en una sala de calderas
existe combustión y se produce humo que sale de la sala, será muy importante asegurar la
ventilación en dicha sala de calderas para que entre el mismo aire que sale.
2.3.- Estructura del sistema de ventilación.
El sistema de ventilación se compone de dos partes, el sistema de impulsión y el de
extracción:
El sistema de impulsión introduce el aire limpio a la dependencia. Puede ser natural
o forzada con ventiladores.
El sistema de extracción extrae el aire de la dependencia al exterior. Siempre es
forzada con ventiladores.
En cada uno de los dos sistemas de debe disponer del número suficiente de tomas
de ventilación para que el flujo de aire sea uniforme.
La sección de los conductos se calcula para limitar la velocidad del aire por su
interior con el fin de evitar ruidos y elevadas pérdidas de carga.
3.- Planos y especificaciones de los elementos seleccionados.
Se detallará la red de conductos, indicando las secciones, dirección del aire, etc.
También se definirán las carácterísticas principales de los ventiladores (caudal y presión).
Para diseñar una máquina se siguen los pasos indicados a continuación:
1.- Diseño inicial.
Sabiendo lo que tiene que hacer la máquina, se debe diseñar lo siguiente:
o Medidas de la máquina.
o Estructura de la máquina.
o Distintas partes de la máquina.
2.- Definición de componentes.
En el siguiente nivel se detalla con más precisión las distintas partes de la máquina. Cada
parte incluirá los siguientes elementos:
o Accionamientos: motor+reducción, cilindros de doble efecto, etc.
o Transmisiones: cadenas de rodillos, correas, acoples, etc.
o Elementos: ejes, vigas, etc.
o Rodamientos: radiales y lineales, casquillos, etc.
o Sistemas de uníón: tornillos y soldadura.
3.- Cálculos de los distintos elementos que componen la máquina:
Una vez que se ha definido completamente la máquina y sus elementos, se deben realizar
los cálculos necesarios para justificar que todos los componentes cumplen los criterios de
resistencia, estabilidad, deformación, etc.
En este punto se debe calcular la estructura, los accionamientos, transmisiones, etc.,
definiendo completamente todas las partes de la máquina.
Una vez realizados los cálculos, se procede a seleccionar los distintos elementos del
catálogo del fabricante.
4.- Resultados: planos y listado de componentes.
Se realizarán los planos que definan todas las piezas de forma individual y en conjunto.
Además se debe describir cada uno de los elementos calculados e indicar sus carácterísticas
principales indicadas en catálogo (así se puede seleccionar un elemento equivalente de otro
fabricante).
12.1.- Qué contiene un proyecto.
La Norma UNE 157001:2002 tiene por objeto establecer las carácterísticas que deben
poseer los proyectos de productos, obras y servicios (excluidas viviendas), instalaciones
(incluidas instalaciones de viviendas), servicios o software para que sean conformes al fin a que
están destinados. Esta norma no establece criterios para la elaboración de proyectos y se ocupa
exclusivamente de la documentación del mismo.
Este tema explica cada uno de los documentos en los que se estructurará el proyecto,
según la norma citada: índice general, Memoria, Anexos, Planos, Pliego de Condiciones, Estado
de Mediciones, Presupuesto y, cuando proceda Estudios con Entidad Propia, como el estudio de
Prevención de Riesgos Laborales o el de Impacto Ambiental.
12.2.- Índice del proyecto.
El Colegio de Ingenieros Industriales dispone de un documento que incluye el contenido
mínimo para cada tipo de proyecto (construcción, instalaciones, etc.). Ver fichero adjunto.
La estructura de un proyecto es la siguiente:
Memoria: se detalla qué se va a construir y de qué manera. Se justifica el cumplimiento de
la normativa y las soluciones adoptadas. Se pueden utilizar anexos.
Pliego de condiciones: se indica cómo y con qué hay que hacer realidad los proyectos de
obras y servicios que se contratan.
Presupuesto: contiene las mediciones y el presupuesto del proyecto. El orden de los
capítulos se hace de acuerdo a las fases seguidas en la construcción de la obra. Sirve de
base para recibir distintas ofertas de constructores. Su valor se utiliza para pagar la licencia
municipal. También define las calidades de los materiales a utilizar.
Planos: descripción gráfica de la memoria con detalles constructivos.
12.3.- Ejemplo de un proyecto de actividad de construcción de una nave.
El contenido mínimo que tendrá el proyecto será el siguiente:
Memoria:
o Datos del titular y de la situación de la obra.
o Descripción de las obras a realizar y materiales a utilizar.
o Justificación urbanística.
o Memoria de actividad.
o Estudio geotécnico.
o Estudio básico de seguridad.
Pliego de condiciones.
Presupuesto.
Planos:
o Situación y emplazamiento.
o Distribución en planta.
o Cotas y superficies.
o Alzados, perfiles y sección.
o Cubierta.
o Sección constructiva.
o Estructura.
o Cimentación y saneamiento.
o Medidas correctoras de la actividad.