Seminario y foro: Prefabricados en el Sector Industrial y Minero, Proyectos Recientes SANTIAGO 6 DE DICIEMBRE 2012 AUDITORIO CÁMARA CHILENA DE LA CONSTRUCCIÓN
Sistemas prefabricados con aislamiento sísmico: eficiencia en costos y protección sísmica Mario Alvarez S. SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
Proyecciones de inversión en minería abren grandes oportunidades Inversión proyectada en la minería chilena1 (Millones de dólares) 22,430
15,182
16,637
16,022 12,741
• Positivo impacto para proveedores de bienes y servicios
10,448
2012
2013
2014
2015
2016
• US$ 50.000 millones en construcción al 2020 (~50% inversión2)
20172020
Fuente: (1) Cochilco (Inversión en la minería chilena, Abril 2012, (2) Comité de Contratistas Generales Cámara Chilena de la Construcción
SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
Desafíos del sector minero e industrial En este escenario de grandes inversiones, los proyectos de infraestructura deberán abordar 4 desafíos Asegurar continuidad operacional Contar con capacidad técnica y humana para ejecutar la inversión planificada Responder exigencias medioambientales y laborales Enfrentar escenario de escasez de mano de obra
SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
1. ASEGURAR CONTINUIDAD OPERACIONAL
Brecha Sísmica en el Norte de Chile País
Año
Chile 1960
Mensaje
Magnitud
9.5
Alaska
1964
9.2
Rusia
1952
9.0
Japón
2011
9.0
Indonesia
2004
9.0
Chile 2010
8.8
Ecuador
1906
8.8
Alaska
1957
8.8
Islas Kuriles
1958
8.7
Alaska
1965
8.7
Chile 1922 8.5 SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
1. ASEGURAR CONTINUIDAD OPERACIONAL
Brecha SÃsmica en el Norte de Chile
Mensaje
SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
Sistema Constructivo MOMENTA® Sistema prefabricado de hormigón armado aislado sísmicamente 1
Menor tiempo construcción Mejor calidad
2
Menor dependencia mano de obra
3
Mayor certidumbre de plazos y costos
4
Menor impacto ambiental
5 6 7 8
Mayor seguridad laboral Viable en condiciones extremas
Seguridad frente a terremotos Reducción fuerzas y deformaciones entre 70% - 90% Protección de contenidos/Continuidad operacional
SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
Sistema Constructivo MOMENTA® Elementos distintivos del Sistema Nueva generación de uniones
Rápida ejecución en terreno No requieren faena húmeda en el montaje No requieren coplas para unión de barras Diseñadas para cargas sísmicas Ensayadas en laboratorio a escala real
Optimización Diseño estructural Coordinación en etapa de diseño Adecuación del sistema al proyecto Retroalimentación post construcción
Reducción de plazos de obra gruesa entre 40%-50% Costo O.G. en edificación similar a sistemas convencionales SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
Caso 1: Edificio prefabricado con aislamiento sÃsmico
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CASO 1: Edificio oficinas Chacay, Temuco Principales elementos del proyecto Menor tiempo construcción • Montaje estructura prefabricada en 11 días • Inicio de terminaciones en paralelo con obra gruesa
Diseño especial de uniones • Uniones rápidas sin faena húmeda durante montaje • Flexibilidad de diseño para adaptarse a distintos tipos de unión viga-columna
Sistema de aislamiento de bajo costo • Sistema simplificado de anclaje y montaje aisladores • Dispositivos de bajo costo
Edificio de 6 pisos y 1 subterráneo Superficie construida: 2,675 m2 Edificio estructurado en base a márcos rígidos de hormigón armado y aislado sísmicamente
Diseño estructural optimizado • Uso reducción fuerzas debido al aislamiento sísmico • Estructuración de pórticos sin muros de H.A. • Estandarización de elementos prefabricados
Solución integral prefab. + obras in-situ • Coordinación de trabajos en obra con prefabricado
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CASO 1: Edificio oficinas Chacay, Temuco Desempeño de sistema de aislamiento sísmico
PARÁMETRO
BASE FIJA
AISLADO
% RED.
Período fundamental (seg)
Tx = 0.937 Ty = 0.825
Tx = 2.814 Ty = 2.805
-
Aceleración máxima en el techo (g)
0.72
0.13
82%
Deformación máxima de entrepiso (0/00)
8.4
1.9
77%
Cuantía acero columnas (Kg/m3)
176
140
20%
Cuantía acero vigas (Kg/m3)
146
138
5%
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CASO 1: Edificio oficinas Chacay, Temuco
Video construcciรณn obra gruesa Chacay
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Caso 2: Proyecto industrial con aislamiento sÃsmico
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CASO 2: Planta Cristalerías Chile, Llay Llay Principales elementos del proyecto Sistema de aislamiento sísmico
máxima
Cant. Aisladores elastoméricos: Cant. deslizadores friccionales: Período estructura aislada: Peso Sísmico Estructura aislada: Deform. máxima aisladores (DTM):
• • • • •
80 (φ 70 a 85cm) 18 x SL 2.66 s 14.800 tonf 41cm
Gentileza
Ventajas del aislamiento sísmico Estructura de 1 nivel Dimensiones estructura: 75 x 55 m = 4.125 m2 Edificio tradicional de H.A. estructurado en base a pilares y estructura metálica de techo
• • • •
Se garantiza continuidad operacional Se protegen los contenidos Se protege la estructura Se viabiliza el uso y certificación de distintos equipos frente a solicitaciones sísmicas
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CASO 2: Planta Cristalerías Chile, Llay Llay Sistema de aislamiento sísmico
Losa de fundación
Gentileza
Instalación aislador sísmico SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
CASO 2: Planta Cristalerías Chile, Llay Llay Desempeño de sistema de aislamiento sísmico 81% 87%
Gentileza
83% SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
77%
CASO 2: Planta Cristalerías Chile, Llay Llay Construcción
Dificultades en obra • Consumo intensivo de mano de obra para colocación de armadura y moldaje • Instalación y retiro de moldajes y alzaprimas de losa aislada • Instalación de dispositivos y sus anclajes • Complejo control de calidad en terreno • Extensión de plazo de ejecución dadas estas dificultades
Gentileza
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CASO 2: Planta Cristalerías Chile, Llay Llay Factibilidad para prefabricar este tipo de proyectos es alta
Principales elementos a tener en cuenta Incorporación del prefabricado desde la etapa de diseño Configuración eficiente de la grilla de dispostivos de aislación dada la distribución de cargas y la estructura Uso coordinado de las normas NCh.2369 (diseño sísmico de estructuras industriales) y NCh.2745 (diseño de estructural con aislación sísmica) CORTE MINIMO ESTRUCTURAS PREFABRICADAS Ventaja uso
FIJO
Pref. + aislación
AISLADO
0.25 I A0 W (uniones humedas) 0.40 I A0 W (uniones secas) 0.17 I A0 W
Red. 30% - 60%
Flexibilidad para el diseño de distintos tipo de uniones (secas, húmedas, rotuladas, semi-empotradas, empotradas)
SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
Conclusiones Un sistema constructivo prefabricado con aislación sísmica responde a necesidades críticas para la infraestructura en el sector minero e industrial (continuidad operacional, menores plazos, mayor productividad y calidad, mayor seguridad laboral y menor impacto ambiental) La implementación de este tipo de sistemas requiere capacidades de ingeniería e innovación integradas en todo el proceso. Con esto se logran soluciones técnicamente eficientes y a costos competitivos frente a sistemas tradicionales El mercado actualmente está demandando soluciones industrializadas, por lo que los distintos actores debemos hacer un esfuerzo conjunto en innovación y generación de nuevas soluciones para satisfacer los requerimientos actuales, lo que ayudará a mejorar la productividad de la industria de la construcción SEMINARIO: PREFABRICADOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO, PROYECTOS RECIENTES
MUCHAS GRACIAS
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