estacion de servicio

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ENTREGA FINAL UI TECTÓNICA Y ESTRUCTURA (ARTEFACTO METÁLICO) LEIDY MARCELA GONZÁLEZ 201414054 UNIVERSIDAD DE LOS ANDES PROGRAMA DE ARQUITECTURA BOGOTÁ D.C. 2016

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ENTREGA FINAL UI TECTÓNICA Y ESTRUCTURA

(ARTEFACTO METÁLICO)

LEIDY MARCELA GONZÁLEZ

201414054

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

PROGRAMA DE ARQUITECTURA

BOGOTÁ D.C.

2016

TABLA DE CONTENIDO

Pag.

I. Introducción

II. Objetivos

III. Fundamentos

1. Localización y usos del proyecto

2. Métodos de construcción

3. Ventajas de la construcción en acero

IV. Procesos de diseño

1. Referentes

2. Requerimientos normativos EDS

3. Diseño arquitectónico

4. Diseño estructural

4.1. Pre-dimensionamiento

4.2. Memoria cálculo estructural

5. Materiales

6. Elementos que componen el artefacto

7. Habitabilidad

V. Modelo de Staad

1. Análisis de cargas

2. Deformaciones y desplazamientos

3. Momento, cortante y axial

4. Conclusiones

VI. Planimetría

1. Planta primer piso

2. Planta de cubierta

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3. Cortes

4. Fachadas

5. Axonometría general

6. Planta estructural

7. Axonometría estructural

8. Detalles constructivos

9. Render interior del proyecto

VII. Presupuesto

1. Presupuesto general

2. Presupuesto detallado

3. Análisis de precios unitarios (APU’s)

4. Cálculo de honorarios arquitectónicos

5. Cálculo de honorarios estructurales

VIII. Programación

1. WBS

2. Cuadro de precedencias y ruta critica

3. Programación y diagrama de Gantt

IX. Proceso constructivo y ensamble.

Conclusiones

Anexos

Tabla de imágenes

Referencias

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Artefacto: Cubierta para estación de servicio (EDS)

I. INTRODUCCIÓN

Por medio del siguiente documento, se busca evidenciar un

estudio detallado que muestra los procesos y factores que influyen en el diseño

y ejecución de una cubierta para una estación de servicio. Así, se muestra la

evolución desde el proceso de diseño y como a través del tiempo se va

materializando la idea, reflejada por medio de planos generales, detalles

constructivos, presupuesto y un cronograma para estimar el tiempo

aproximado de construcción.

II. OBJETIVOS

Objetivo general:

Entender las diferentes etapas que implica el desarrollo de un

proyecto arquitectónico, a partir de la elaboración de planos arquitectónicos,

estructurales, análisis de costos y estimación de duración de la obra.

Objetivos específicos:

• Proponer un sistema de cubierta que permita resolver grandes luces para

lograr una planta libre.

• Lograr integrar por medio de la cubierta la parte de los surtidores y los

servicios (Paradas de comida, puntos de información, entre otros).

4

III. FUNDAMENTOS:

1. Localización y uso del proyecto:

El proyecto es concebido desde el inicio para un lote esquinero,

debido a la posibilidad de acceso por ambos frentes. Sin embargo, al

proponerse los dos frentes longitudinales abiertos, el proyecto puede adaptarse

a un lote entre medianeras. Así, para este caso el lote cuenta con unas

dimensiones equivalentes a 29m x 42m.

Por otra parte, aunque el

proyecto en principio se limita a la cubierta,

resulta pertinente proponer una distribución,

tanto de los surtidores de combustible,

servicios y circulaciones, (vehiculares y

peatonales). Por esta razón, el uso del proyecto

no se limita únicamente a cubrir un espacio,

sino que plantea de manera general la forma en

la que van a circular los usuarios y cómo

interactúan con los servicios propuestos.

2.Método de construcción:

Como sistema estructural se plantean 7 perfiles laminados en

acero HR, los cuales se encuentran apoyados de forma articulada en sus

extremos. Adicionalmente, se encuentran unidos por perfiles laminados de

menor dimensión, con el fin de conformar un entramado que distribuya de

forma eficiente las cargas.

Fig.1: Esquema que muestra

la ocupación del lote propuesto.

5

Por otra parte, como envolvente se propone una cubierta tipo

sándwich, compuesta por paneles de lámina galvanizada de acero, lámina de

vinil y capa de aislamiento termo acústico, apoyados sobre una subestructura

en acero (perfiles IPE), con el fin de lograr las condiciones de habitabilidad

adecuadas para el uso del proyecto.

3. Ventajas de la construcción en acero:

• Presenta una alta resistencia a la hora de ser sometido ante las fuerzas

producidas por las cargas, de esta forma se puede reducir el peso de la

estructura al emplear estructuras de menor dimensión y en varios casos

aligeradas

• Permite una construcción más limpia, con respecto al concreto in situ. Por

esta razón y junto a la estandarización de elementos, la construcción es

mucho más rápida, ahorrando costos en tiempo.

• Aunque el tema de las uniones es un tema importante a desarrollar, existen

diversas posibilidades, como la soldadura o los pernos, que permiten dar

acabados totalmente diferentes a la arquitectura propuesta. (Carlos Luisar.

2007)

IV. PROCESOS DE DISEÑO

1. Referentes

a. Estaciones de servicio Repsol

Año: 1997

Arquitecto: Foster + Partners

Ubicación: España Fig. 2: Estaciones de servicio REPSOL

6

Se utiliza este referente desde el punto de vista estético, ya que

desde el inicio el proyecto se piensa desde dicha perspectiva, debido a que el

requerimiento del cliente era realizar unas EDS que resultaran atractivas

visualmente a los usuarios.

Por otra parte, este proyecto tenía como objetivo innovar en el

diseño de estaciones de servicio, por lo cual platea unos parasoles traslapados,

que varían en altura; así mismo, se buscaba que fueran producidos de manera

industrializada, con el fin de hacer su montaje más eficiente y adaptable a

cualquier ciudad española. (Foster + Partners. 1997).

b. United Oil Gasoline Station.Año: 2009Arquitecto: Kanner ArchitectsUbicación: Los Ángeles, CA

Fig. 3: United Oil Gasoline Station

Este referente es escogido desde la perspectiva estética, ya que

a través de la cubierta, se integran no solo los surtidores de combustible, sino

también el área de servicios. Esto resulta interesante, ya que es otra alternativa

completamente diferente a la anterior para responder a una misma situación.

Por último, su forma curva permite que el proyecto se entienda

como una continuidad y que así mismo resulte atractivo para las personas, ya

que por su geometría resulta ser un proyecto que invita a que los usuarios

estén dentro de él.

7

c. Estación de servicio pronto COPEC..

Año: 1992

Arquitecto: Sabbagh arquitectos.

Ubicación: Santiago de Chile

Fig. 4: EDS Pronto COPEC

Este referente es elegido desde la parte constructiva, ya que por

medio de un núcleo en concreto se inicia el soporte de una cubierta en

voladizo, concentrando el apoyo en el centro del elemento y liberando las

esquinas. Esta solución estructural podría funcionar para surtidores de

combustible, ya que permite un espacio de planta libre por el cual circularían

los vehículos.

2. Requerimientos normativos EDS

Las estaciones de servicio de combustibles son puntos de venta

no solo de combustibles, sino también de otros productos para automóviles

tales como aceites y otros derivados del petróleo. Así mismo, actualmente

estas paradas se caracterizan por comercializar alimentos y otros implementos

distribuidos por mini mercados.

Sin embargo, al centrarse en el combustible es necesario

resaltar dos componentes importantes que caracterizan a las estaciones de

servicio, como lo son, los dispensadores de combustible y los depósitos del

mismo.

8

Por otra parte, según la norma estipulada por el Ministerio de

Minas y Energía colombiano, existen especificaciones estandarizadas para

todas las EDS, tales como el uso de concreto armado para carriles de

abastecimiento, inserción de drenajes (Pluvial, sanitario y de aguas residuales

industriales), ubicación en un lugar visible los precios por unidad del

combustible y el logo del proveedor principal.

Adicionalmente, dicha norma también estipula dimensiones

mínimas a tener en cuenta, por ejemplo: entre dos islas debe existir una

distancia libre mínima de 6m, con el fin de que un carro pueda abastecerse sin

obstruir la circulación. Así mismo, también se aclara que al interior deben

existir radios de giro equivalentes a 12m para vehículos pesados y 6m pasa

vehículos livianos. Finalmente se encuentra que la altura libre mínima en el

área de surtidores debe ser equivalente a 4,5 m.

Otro punto importante a tener en cuenta es la dimensión

mínima en el frente y superficie del lote. De esta manera, se tiene que:

TIPO UBICACIÓN SUPERFICIE MIN (M2) FRENTE MIN (M)

Zona urbanaEsquina 400 20

No esquina 800 30

zona ruralEn poblado 400 20

Fuera poblado 800 30

Carretera

Carretera 2400 15

Mini Estación 400 20

Tabla 1: Dimensiones mínimas de acuerdo al lote y el lugar

9

Por último, en cuanto a cubierta se estipula que las columnas

que la soportan y su estructura deben ser resistentes al fuego, por lo cual

proponen una resistencia similar a la del acero o de un material incluso mejor.

También, se aclara que el agua lluvia debe ser canalizada, debido a que se

prohíbe la caída libre de esta sobre la superficie. (Ministerio de Minas y

Energía)

3. Diseño arquitectónico

Al principio del diseño, se exploraron 2 opciones formales

arquitectónicas. La primera (Fig. 5), en la cual la cubierta se compone por

pequeños parasoles que van conformando todo el proyecto. Por otra parte, en

la segunda alternativa (Fig. 6) se plantea un sistema continuo de cubierta que

envuelve tanto surtidores de combustible como área de servicios.

Debido al objetivo establecido en la parte inicial del

documento, se decide implementar la solución número 2, ya que es la que

mejor responde a lo que se quiere lograr arquitectónicamente, debido a que en

esta solución la cubierta se entiende como un solo elemento continuo que

integra los diferentes componentes del programa.

Fig. 5: Propuesta 1 Fig. 6: Propuesta 2

10

4. Diseño estructural

El sistema estructural se basa en seis costillas que se encargan

de vencer la luz máxima del proyecto (32,93 m). Estas cuentan con apoyos

articulados en sus extremos y en uno de estos se encuentra un apoyo continuo

formado por el área de servicios, por lo cual la luz verdadera que deben vencer

los perfiles es equivalente a 20,88 m.

A su vez, estas costillas se encuentran amarradas por la

estructura que sostiene los paneles de cerramiento de la cubierta, lo cual

permite que el sistema garantice una rigidez adecuada para el soporte de

cargas.

Fig. 7: Distribución de elementos estructurales

Por otra parte, el elemento más importante a nivel no solo

estructural sino también arquitectónico es el perfil que forma cada una de las

costillas del sistema. Por esta razón, su diseño toma mucha importancia dentro

del proyecto, lo cual implica un desarrollo de sección y diseño en detalle.

(IPE 300)

(IPE 140)

11

De esta manera, el perfil se plantea en principio como un gran

elemento laminado macizo con un espesor equivalente a 2”. Sin embargo, por

temas de costos y peso de la estructura se exploran otras alternativas como la

unión de dos perfiles en C o un perfil tubular rectangular. (Fig 8).

No obstante, al tener que mandar a fabricar los tubulares

propuestos, ya que por el tamaño de los perfiles (0,5 x 0,1 m) no se encuentran

en los catálogos de proveedores como ACESCO o Colmena, se decide seguir

trabajando con el perfil laminado.

Aunque en esta ocasión, el perfil logra ser reducido en espesor

en un 50%, debido a los análisis realizados con ayuda del software STAAD

(Posteriormente se expondrán dichos análisis), por lo cual ahora el perfil pasa

a tener un espesor de 1” y al estar rigidizado con la subestructura en acero para

la cubierta el sistema se comporta adecuadamente.

Opción

inicial

Opción

1

Opción

2

Opción

final

Peso: 115,62 Ton

No soldadura

Espesor intermedio

Peso: 100 Ton

Si soldadura

Espesor máximo

Peso: 99,64 Ton

Si soldadura

Espesor máximo

Peso: 100,8 Ton

No soldadura

Espesor mínimo

Fig. 8: Posibles soluciones perfil estructural principal

12

4.1. Pre-dimensionamiento

El perfil principal fue dimensionado como un arco, ya que esta

es la forma como se está comportando. Así, se escoge el arco más crítico como

base para pre-dimensionar los otros. De esta forma se tienen un arco que

cuenta con apoyos solamente en los extremos y que está cubriendo una luz

equivalente a 21 m. Por esta razón se toma la fórmula vista en clase, en la cual

se establece que arcos con una luz entre 25 y 70 m tendrán como altura dicha

luz dividida entre 50. Por lo tanto se obtiene que:

21m /50 = 0,42 por lo cual se decide manejar perfiles con una altura

equivalente a 0,5 m.

Adicionalmente, para los elementos que amarran dichos

perfiles fueron dimensionados como vigas, por lo tanto se tiene que al cubrir

una luz equivalente a 3m su altura mínima debería ser igual a 0,2 m (La luz es

dividida entre 14). Debido a esto se emplean perfiles IPE 200.

Finalmente, para la parte de servicios, que actúa como apoyo

continuo de la cubierta, se usa un muro estructural de concreto con un espesor

equivalente a 30 cm.

4.2. Memoria cálculo estructural

PERFILES PRINCIPALES (COSTILLAS)

Forma de trabajo Arco

Cociente para la luz a salvar 50

Luz (m) 20,88

Altura elemento (m) 0,42

Altura tomada (m) 0,5

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ELEMENTOS DE AMARRE

Forma de trabajo Viga

Cociente para la luz a salvar 14

Luz (m) 3

Altura elemento (m) 0,21

Altura tomada (m) 0,2

MURO ESTRUCTURAL

Area muros dirección 1 (m2) 9,8

Area piso (m2) 658,7

Indice muros (p) 1%

Cantidad muros (En cada dirección) 3

Altura muros (m) 4

Espesor muros (m) 0,3

5. Materiales

Los materiales emleados para este proyecto pueden ser

clasificados de acuerto al papel que desempeñan dentro del mismo. Así, se

tienen materiales como el acero presentes en la estructura, concreto para a

cimentación y algunos muros de carga y finalmente los materiales emplados

para el cerramiento y acabados (Cubierta).

Cimentación:

Se emplea como

material principal el concreto, el cual

conforma los dados a los cuales se

anclan las placa base y también la

placa de cimentación con la cual

cuenta el bloque de servicios. Fig. 9: Concreto 3000 psi

14

Fig. 10: Ficha técnica concreto convencional Argos

Estructura:

La totalidad de la estructura se resuelve usando acero A-36, sin

embargo, para este proyecto se usan 2 formas diferentes de acero. La primera

consiste en la formación de costillas a partir del corte y soldado de láminas

HR (Hot Rolled).

Fig. 11: Lámina HR A-36

15

Fig. 12: Ficha técnica Lámina HR A-36 (CGA)

La segunda

presentación del acero es a

través de perfiles IPE 300

(para las vigas de amarre) y

IPE 140 (Para las viguetas que

conforman la estructura

portante del cerramiento de

cubierta) Fig. 13: Perfiles IPE

Fig. 14: Ficha técnica Perfiles IPE (Aceros

La Campana)

16

Por otra parte, en cuanto a la estructura también es necesario e

importante considerar como material la protección al fuego, que para este caso

se empleó la pintura intumescente Sika Unitherm W, la protección contra la

corrosión, para lo cual se usó un imprimante alquídico y una capa de acabado

alquídico (SIKA Esmalte alquídico aluminio) que termina de sellar la

protección.

Fig. 15: SIKA Unitherm W Fig. 16: SIKA Imprimante

alquídico

Fig. 18: Ficha técnica SIKA Unitherm W

Fig. 17: SIKA Esmalte

alquidico aluminio

17

Fig. 19: Ficha técnica SIKA Imprimante alquídico

Fig. 20: Ficha técnica SIKA Esmalte alquídico aluminio

18

Cubierta:

Como acabados y a la vez recubrimiento para cubierta se

emplea el panel Glamet LV / Monroof, producido por la empresa

“Metechno”. Dicho panel se compone de una lámina de acero galvanizado

prepintado en su cara exterior, una capa de vinil e su interior y en medio de

ambas capas, una porción de material aislante.

Fig. 21: Panel Glamet LV / Monoroof (Metecno)

19

Fig. 22: Ficha técnica panel Glamet LV / Monoroof (Metecno)

6. Elementos que componen el artefacto

A continuación se presentan cada uno de los componentes

fundamentales que hacen parte del proyecto desarrollado.

ESTACIÓN DE SERVICIO

ELEMENTO SISTEMA DESCRIPCIÓN

Perfil laminado HR t=1”

Glamet LV/Monoroof

Viga IPE 300

Cerramiento

Estructura

Estructura

Este panel, permite lograr

un acabado interior y

exterior simultáneo, lo cual

ahorra peso y costos al

proyecto. Adicionalmente,

brinda una instalación fácil

y rápida.

El perfil no solo aporta a la

estructura, sino también a la

arquitectura, ya que se

convierte en el elemento que

da jerarquía a la

composición. Por otra parte,

permite lograr el efecto de

continuidad deseado.

Estos elementos son los

encargados de unir las

costillas de la estructura. Así

mismo, permiten conformar

la subestructura que sostiene

el cerramiento de cubierta.

20

ESTACIÓN DE SERVICIO

ELEMENTO SISTEMA DESCRIPCIÓN

Perfil IPE 140

Pasador de acero

Placa base

Dado concreto

Estructura

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Este elemento actúa como

una vigueta, que al igual que

la viga IPE 300, aporta

rigidez al sistema estructural

y permite terminar de

conformar la subestructura

de cubierta. Por último,

hacia el interior del proyecto

da el efecto de un entramado

Mediante este elemento,

propuesto en acero

galvanizado, se logra

realizar uniones articuladas

en ambos extremos de los

perfiles laminados,

permitiendo conseguir una

flexibilidad en la estructura.

Este elemento es el

encargado de permitir el

anclaje de la estructura de

acero a la cimentación de

concreto. Debido a esto y a

sus dimensiones parti-

culares, es necesario realizar

un diseño detallado del

mismo.

Esta es la cimentación

propuesta para la llegada de

los perfiles laminados. Se

plantea en concreto, ya que

es un material plástico y

maleable ideal para estar

sometido a los esfuerzos de

compresión.

21

ESTACIÓN DE SERVICIO

ELEMENTO SISTEMA DESCRIPCIÓN

Muro de carga (servicios)

Placa flotante (servicios)

Estructura

Cimentación

7. Habitabilidad

El objetivo principal de la cubierta propuesta es proteger de la

intemperie no solo los surtidores de combustibles y el área de servicios sino

también a los usuarios que se encuentren allí. Por esta razón las condiciones al

interior de este espacio resultan fundamentales para garantizar una

habitabilidad adecuada dentro del mismo. De esta forma, se plantea una

cubierta tipo sándwich que contenga aislante termo acústico.

El área de servicios se

delimita y conforma a partir

de este muro, el cual no solo

cumple con esta función,

sino que también actúa

como un punto de apoyo al

final del sistema. Debido a

esto la sección de apoyo

aumenta y por consiguiente

la luz a vencer se reduce.

Este elemento es el

encargado de transmitir las

cargas provenientes del

muro al terreno, por lo tanto

es planteado en concreto y

macizo con un espesor

equivalente a 25 cm

22

Adicionalmente, al tener aperturas en dos fachadas del

proyecto, se garantiza que la ventilación dentro del espacio pueda ocurrir de

forma natural, por lo cual no se necesita de equipos que realicen dicha tarea.

Finalmente, se plantea un sistema de recolección de agua lluvia que permita

almacenarla en tanques de reserva para evitar que esta caiga de forma libre

sobre el suelo del proyecto.

V. MODELO DE STAAD

1. Análisis de cargas

ANÁLISIS DE CARGAS

MUERTA

Panel Glamet LV 0,08 Ton/m2

Aislante 0,057 Ton/m2

Estructura metálica 0,117 Ton/m2

TOTAL C. MUERTA 0,254 Ton/m2

VIVA

Cubierta no transitable 0,035 Ton/m2

Granizo 0,1 Ton/m2

TOTAL C. VIVA 0,135 Ton/m2

TOTAL CARGA 0,389 Ton/m2

23

2. Deformaciones y desplazamientos

Como se observa en la gráfica, La estructura se deforma

principalmente en el eje y. Esto se debe a que todas las costillas que

conforman los perfiles principales se encuentran amarradas de forma

perpendicular. Por otra parte, la estructura cuenta con unos muros de carga en

la parte posterior que conforman el área de servicios, los cuales le brindan

mayor rigidez al sistema.

Finalmente, el nodo que más se desplaza, presenta un

movimiento equivalente a 3,41 mm. Este desplazamiento se encuentra dentro

de lo admitido por la deriva (35 mm), por lo cual se concluye que en cuanto a

deformada la estructura se comporta de forma adecuada.

3. Momento, cortante y axial.

Fig. 23: Gráfico de

deformación de la

estructura

Fig. 24: Gráfico de momento

de la estructura

Fig. 25: Momento presente en

la barra 17

24

El momento máximo se presenta en las barras centrales de la

estructura, específicamente en la barra número 17, el cual es equivalente a

14,6 KN-m. Esto se debe a que en este punto, la barra presenta un apoyo más

rígido que el otro, ya que cuando se encuentra con el muro estructural el apoyo

es completamente empotrado. Debido a esto la estructura pierde flexibilidad

en estos puntos.

Fig. 26: Gráfico de cortante

de la estructura

Fig. 27: Cortante presente en

la barra 17

Al igual que el momento, la cortante máxima dentro del

sistema se encuentra presente en la barra 17. De este modo, se obtiene un

valor de 5,91 KN como cortante para dicha barra.

Por otra parte, se observa que las cortantes mayores se

encuentran en las barras que tienen alguna relación con el muro estructural, ya

que al presentar mayor rigidez en el apoyo, éstas se encuentran bajo un mayor

esfuerzo.

25

Fig. 28: Gráfico de esfuerzos axiales de la estructura

Anteriormente, se había mencionado que el perfil principal se

comportaba como un arco. De acuerdo a la grafica anterior es posible

comprobarlo, ya que cada una de las barras que lo conforman se encuentran

sometidas a esfuerzos de compresión.

Por otra parte, los elementos que se encargan de amarrar cada

uno de estos perfiles se encuentran trabajando a tracción, por lo cual se puede

inferir que la tendencia del perfil laminado es a desplazarse hacia los lados.

4. Conclusiones

En general, la estructura planteada está trabajando

correctamente, ya que se ajusta a los límites de desplazamiento estipulados

dentro de la norma (1% de la altura, para este caso 3,5 cm). Por otra parte, al

amarrar los perfiles principales entre ellos, todo el sistema toma rigidez,

haciendo que las cargas se distribuyan de forma correcta hasta el suelo,

garantizando la resistencia de los elementos que componen la cubierta.

26

Adicionalmente, otro elemento que aporta rigidez a la

estructura es el apoyo continuo que se tiene en la parte posterior, el cual está

conformado por los muros de carga que definen el área de servicios.

Finalmente, cada una de las opciones para el perfil principal

fueron probadas y analizadas en STAAD, lo cual permitió tomar la decisión de

seguir trabajando con un perfil macizo, pero esta vez con una sección 50 %

menor que la propuesta inicialmente, ya que la diferencia entre el peso de la

estructura con los perfiles tubulares no era muy alta. De este modo, se obtiene

un peso propio para la estructura del proyecto equivalente a 100,80 Ton.

Fig. 29: Gráfico de la estructura con los materiales en

STAAD

VI. PLANIMETRÍA

A continuación se encuentran planos generales y de detalle que

permiten explicar de forma más clara el proyecto resultante como solución

para una cubierta de estación de servicio. Adicionalmente, se adjunta no solo

el diseño de la cubierta sino un contexto general de cómo se desarrollaría el

espacio tanto en planta como en corte.

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36

9.R

end

erin

teri

or

del

pro

yec

to

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VII. PRESUPUESTO

1. Presupuesto general

2. Presupuesto detallado

PRESUPUESTO GENERAL

CAPITULO/ETAPA VALOR

Preliminares $ 91.689.117

Cimentación $ 76.571.194

Estructura $ 45.350.916

Cerramientos y acabados $ 84.537.950

Equipos especiales $ 493.650

VALOR TOTAL OBRA $ 298.642.827

PRESUPUESTO DETALLADO

1. PRELIMINARES

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL PROVEEDOR

PROC 01 Descapote m2 1080 $ 25.521.804 Construdata

PROC 02 Replanteo m2 1080 $ 13.075.992 Construdata

PROC 03 Red Eléctrica Provisional L=50m un 1 $ 1.466.628,20 Construdata

PROC 04 Campamento de Obra (Contenedor m2 Alquiler) ms 3 $ 5.299.459 ACIX

PROC 05 Cerramiento Provisional H=2,00 m ml 134 $ 46.325.234 Alumina

TOTAL PRELIMINARES $ 91.689.117

2. CIMENTACIÓN

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL

CIM 01Pasador acero galvanizado 1/2" (unión articulada) un 28 $ 614.600 Cortametales

CIM 02 Placa base en acero (0,5 x 1,2 x 0,05 m) un 20 $ 16.430.600 Cortametales

CIM 03 Dado de concreto (2,00 x 20,00 x 1,00 m) m3 80 $ 33.040.000 Argos

CIM 04 Placa de cimentación en concreto t= 20 cm m2 111,94 $ 9.714.252 Argos

PROC 06 Excavación mecánica m3 347,4 $ 16.771.742 GAM

TOTAL CIMENTACIÓN $ 76.571.194

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3. Análisis de precios unitarios (APU’s)

3. ESTRUCTURA PROVEEDOR

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL

ESTR 01 Perfil acero galvanizado t= 1" (Lámina HR A-36) m2 286,4 $ 10.448.514 CGA

ESTR 02 Perfil IPE 300 m 72 $ 10.073.160 La campana

ESTR 03 Perfil IPE 140 m 522 $ 11.991.384 La campana

ESTR 04 Pintura intumescente (SIKA unitherm w) Gal 8 $ 116.480 SIKA

ESTR 05Recubrimiento anticorrosivo (SIKA ImprimanteAlquídico) Gal 2 $ 111.360 SIKA

ESTR 06 Esmalte alquídico aluminio (SIKA) Gal 2 $ 171.680 SIKA

ESTR 07 Muro pantalla en concreto t=0,3m m 56,5 $ 12.438.338 Argos

TOTAL ESTRUCTURA METÁLICA $ 45.350.916

4. CUBIERTA

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL

CERR 01 Panel tipo sandwich Glamet LV/Monoroof blanco m2 751,1 $ 69.101.200 Metecno

CERR 02 Membrana asfáltica de aluminio 3mm m2 797,6 $ 12.841.360 SIKA

CERR 03 Canal de acero galvanizado 10" m 35,7 $ 2.595.390 La campana

TOTAL CUBIERTA $ 84.537.950

5. EQUIPOS ESPECIALES

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL

EQUI 01 Grúa torre ms 1,5 $ 493.650 GAM

TOTAL EQUIPOS ESPECIALES $ 493.650

VALOR TOTAL OBRA $ 298.642.827

ANÁLISIS PRECIOS UNITARIOS (APU's)

1. PRELIMINARES

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL

PROC 01 Descapote m2 1 $ 23.631,30

PROC 02 Replanteo m2 1 $ 12.107,40

PROC 03 Red Eléctrica Provisional L=50m un 1 $ 1.466.628,20

PROC 04Campamento de Obra (Contenedor m2 Alquiler) ms 1 $ 1.766.486,40

PROC 05 Cerramiento Provisional H=2,00 m ml 1 $ 345.710,70

39

4. Cálculo honorarios arquitectónicos

Área predio: 1218 m2

Perímetro predio: 142 m

Dimensiones: 42m x 29m

Área cubierta (Superficie): 797,6 m2 800 m2 Aprox.

Construcción de 800 m2 con un valor unitario por m2 = $ 441.097

2. CIMENTACIÓN

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL

CIM 01 Pasador acero galvanizado 1/2" (unión articulada) un 1 $ 21.950,00

CIM 02 Placa base en acero (0,5 x 1,2 x 0,05 m) un 1 $ 821.530,00

CIM 03 Dado de concreto (2,00 x 20,00 x 1,00 m) m3 1 $ 413.000,00

CIM 04 Placa de cimentación en concreto t= 20 cm m2 1 $ 86.780,88

PROC 06 Excavación mecánica m3 1 $ 48.277,90

3. ESTRUCTURA

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL

ESTR 01 Perfil acero galvanizado t= 1" (Lámina HR A-36) m2 1 $ 36.482,24

ESTR 02 Perfil IPE 300 m 1 $ 139.905,00

ESTR 03 Perfil IPE 140 m 1 $ 22.972,00

ESTR 04 Pintura intumescente (SIKA unitherm w) Gal 1 $ 14.560,00

ESTR 05Recubrimiento anticorrosivo (SIKA Imprimante Alquídico) Gal 1 $ 55.680,00

ESTR 06 Esmalte alquídico aluminio (SIKA) Gal 1 $ 85.840,00

ESTR 07 Muro pantalla en concreto t=0,3m m 1 $ 220.147,58

4. CUBIERTA

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL

CERR 01 Panel tipo sandwich Glamet LV/Monoroof blanco m2 1 $ 92.000,00

CERR 02 Membrana asfáltica de aluminio 3mm m2 1 $ 16.100,00

CERR 03 Canal de acero galvanizado 10" m 1 $ 72.700,00

5. EQUIPOS ESPECIALES

CODIGO ITEM UNIDAD CANTIDAD VALOR TOTAL

EQUI 01 Grúa torre ms 1 $ 329.100,00

40

Honorario Básico: $ 24’701.432

Honorario Final (categoría B): $ 17’291.002,4

Honorario Esquema Básico (7%): $ 1’210.370,168

Honorario Anteproyecto (15%): $ 2’593.650,36

5. Cálculo honorarios estructurales

Construcción de 800 m2 con un valor total de estructura = $ 24’461.984

Honorario Básico: $ 1’272.024

Honorario Final (Grado D): $ 890.417

Tarifa por m2 (Grado D): 0,0273 x SMMLV = $ 23, 6 m2

Nota: La tarifa anterior es estipulada por la resolución 0004 del 28 de Oct de

2004

VIII. PROGRAMACIÓN

1. WBS

A continuación se muestra a manera de organigrama la

distribución de procesos que se deben realizar para la construcción del

proyecto que se está trabajando. De esta manera, se organizan en cuatro

grandes capítulos, los cuales son preliminares, cimentación, estructura y

cerramiento / acabados.

41

Estación de Servicio (WBS)

1. Preliminares

1.1 cerramiento

1.2 Instalación de campamento

1.3 Descapote y replanteo

2. Cimentación

2.1 Dado de concreto

2.1.1 Replanteo

2.1.2 Excavación

2.1.3. Armado de refuerzos

2.1.4. Anclaje placas base

2.1.5. Vertido y vibrado de concreto

2.2 Placa flotante

2.2.1. Replanteo

2.2.2. Excavación

2.2.3. Armado de refuerzos

2.2.4. Vertido y vibrado de concreto

2.2.5. Nivelación de placa (Boquilla)

3. Estructura

3.1 Muros pantalla

3.1.1. Replanteo

3.1.2. Armado de formaletas

3.1.3. Armado de refuerzos

3.1.4. Vertido y vibrado de concreto

3.1.5. Desencofrado

42

3.2 Perfiles laminados

3.2.1. Corte y soldado lámina HR

3.2.2. Montaje de andamio provisional

3.2.3. Anclaje al suelo con pasadores de acero

3.3. Vigas de amarre

3.3.1. Corte de perfiles IPE 300 a medida

3.3.2. Replanteo

3.3.3. Soldado de IPE a perfil laminado

3.4 Viguetas

3.4.1. Corte de perfiles IPE 140 a medida

3.3.2. Replanteo

3.3.3. Soldado de IPE a perfil laminado

3.5 Sistema de protección de la estructura

3.5.1. Limpieza de la estructura

3.5.2. Capa imprimante alquídico

(Anticorrosivo)

3.5.3. Capa pintura intumescente (Protección

contra el fuego)

3.5.4. Capa esmalte alquídico aluminio

(Recubrimiento)

4. Cerramiento y acabados

4.1 Panel glamet LV

4.1.1. Anclaje de paneles a la estructura

4.1.2. Sellado de juntas

4.2 Canal de desagüe

4.2.1. Doblado y corte lámina galvanizada

4.2.2. Anclaje del elemento a la estructura

43

WBS

Estación de servicio

Preliminares

(1)

Cimentación

(2)Estructura

(3)

Cerr. y

acabados

(4)

1.1

1.2

1.1

2.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.2

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.2

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.2

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.2

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.2

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.2

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

2.1.1

Organigrama que ilustra el WBS del proyecto

44

2.C

uad

rod

ep

rece

den

cias

yru

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a

I

Fin

AB

C

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00

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10

22,5

22,5

22,5

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58

73

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75

58

75

58

75

75

92

75

92

92

92

92

92

58

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(H)

equiv

alen

tes

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45

3.P

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Nota

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hora

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l día

.

46

IX. PROCESO CONSTRUCTIVO Y ENSAMBLE

1 2

3 4

5 6

Preparación del lote, preferiblemente

esquinero. Realizar descapote y

actividades preliminares.

Realizar replanteo dados de concreto

(elementos de cimentación costillas

estructurales)

Realizar excavación de los elementos

trazados

Colocar refuerzos de acero y fundir el

concreto en la excavación realizada

previamente.

Incrustar las placa base a lo largo de los

nuevos elementos de concreto.

Realizar el replanteo del siguiente

elemento de cimentación, la placa

flotante, la cual recibirá el muro de

servicios.

47

7 8

9 10

11 12

Realizar la excavación correspondiente a

la placa flotante.Colocar el emparrillado de acero y fundir

el concreto en la excavación realizada.

Posteriormente, realizar el afinado de la

placa

Realizar el replanteo correspondiente al

muro del núcleo de servicios y armar las

formaletas correspondientes a dicho

elemento.

Colocar el refuerzo de acero para el muro

y realizar el vertido del concreto. Vibrar

el concreto para evitar hormigueros.

Esperar a que el concreto fragüe para

proceder a realizar el desencofrado de las

formaletas.

Soldar los pasadores metálicos a las placa

base. Posteriormente, realizar el anclaje

mediante pernos de las costillas que

conforman la estructura.

48

12’ 13

14

15

Repetir el paso anterior con cada uno de

los elementos estructurales principales

hasta completar la totalidad del área a

cubrir.

Cortar y soldar los perfiles IPE 300, los

cuales conformaran las vigas de amarre

de los perfiles previamente instalados.

Cortar y soldar los perfiles

IPE 140, los cuales

conformaran las viguetas que

no solo ayudan a rigidizar la

estructura, sino que también

sirven como soporte para los

elementos de cerramiento

para la cubierta.

Colocar las canales de acero

galvanizado. Posteriormente,

proceder con la instalación de

los paneles Glamet LV

/Monoroof.

Nota: estos paneles no

necesitan tener un sellado de

juntas tan detallado, ya que

están diseñados para encajar

de forma hermética.

49

CONCLUSIONES

A través del desarrollo de este ejercicio me fue posible

aprender todas las implicaciones no solo arquitectónicas, sino también

económicas y constructivas que implica el desarrollo de un proyecto, por más

sencillo y pequeño que sea.

Adicionalmente, también entendí como se debe conformar de

manera general una estación de servicio y que normativa se requiere para una

buena ejecución de la misma. Así mismo, pude lograr un desarrollo que podría

en un futuro resultar atractivo como solución para una cubierta de EDS.

Finalmente, logré entender que el acero es un material versátil

que permite una construcción muy rápida, con poco desperdicio de material y

con una técnica de construcción mucho más limpia y liviana si se compara con

materiales como el concreto. No obstante, este material requiere una mayor

sofisticación técnica en cuanto a la protección al fuego y a la intemperie, por

lo cual fue necesario consultar algunas preguntas con un experto en dicho

tema (Erika Velasco, ingeniera metalúrgica de SIKA.)

50

ANEXOS

CGA (Aceros)Cliente: Leidy Marcela González

Ciudad: Bogotá D.C.

Correo: lm.gonzá[email protected]

ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDADVALOR

UNITARIO VALOR TOTAL

1

Lamina HR A-36 con espesor de 2" en formato 2,44x6m. Con estimación de corte y soldado de elementos m2 1 $ 72.971 $ 72.971

2

Lamina HR A-36 con espesor de 1" en formato 2,44x6m. Con estimación de corte y soldado de elementos m2 1 $ 36.482 $ 36.482

3

Lamina HR A-36 con espesor de 5mm en formato 2,44x6m. Con estimación de corte y soldado de elementos m2 1 $ 10.620 $ 10.620

Asesor Vannessa Diaz

Cotización para tipos de perfiles estructurales

CortametalesCliente: Leidy Marcela González

Ciudad: Bogotá D.C.

Correo: lm.gonzá[email protected]

ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDADVALOR

UNITARIO VALOR

TOTAL

1Placa base en acero A-36 de 1,2 x 0,5 m y 1" de espesor un 1 $ 821.530 $ 821.530

2Pasador en acero A-36 de 0,5 x 0,25 m y 1/2" de espesor un 1 $ 21.950 $ 21.950

Asesor Cortametales calle 19

Cotización para accesorios de cimentación

51

SIKACliente: Leidy Marcela González

Ciudad: Bogotá D.C.

Correo: lm.gonzá[email protected]

ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDADVALOR

UNITARIO VALOR

TOTAL

1 SIKA unitherm w Gal 8 $ 14.560 $ 116.480

2 Imprimante alquidico Gal 2 $ 55.680 $ 111.360

3 Esmalte alquidico aluminio Gal 2 $ 85.840 $ 171.680

Asesor Erika velasco

Cotización para protección contra fuego y corrosión

Asesoría para cantidades de obra

La CampanaCliente: Leidy Marcela González

Ciudad: Bogotá D.C.

Correo: lm.gonzá[email protected]

ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD VALOR UNITARIO VALOR TOTAL

1 Perfil IPE 140 x 6m un 1 $ 206.500 $ 206.500

2 Perfil IPE 300 x 6m un 1 $ 675.000 $ 675.000

3 Canal en u 10" x 6m un 1 $ 72.700 $ 436.000

Asesor La campana calle 17 con carrera 22

Cotización perfiles en acero

52

TABLA DE IMÁGENES

Fig.1: Esquema que muestra la ocupación del lote propuesto. Realizada por

Leidy Marcela González

Fig. 2: Estaciones de servicio REPSOL. Tomada de

http://www.fosterandpartners.com/media/Projects/0935/img1.jpg

Fig. 3: United Oil Gasoline Station. Tomada de

http://www.archdaily.com/36062/united-oil-gasoline-station-kanner-

architect/501174f728ba0d7042000aeb-united-oil-gasoline-station-kanner-

architect-image

Fig. 4: EDS Pronto COPEC. Tomada de la revista tectónica

Fig. 5: Propuesta 1. Realizada por Leidy Marcela González

Fig. 6: Propuesta 2. Realizada por Leidy Marcela González

Fig. 7: Distribución de elementos estructurales. Realizada por Leidy Marcela

González

Fig. 8: Posibles soluciones perfil estructural principal. Realizada por Leidy

Marcela González

Fig 9: Concreto 3000 psi http://1.bp.blogspot.com/-

5JTuZ6uuW4M/VTQSfP6G4PI/AAAAAAAAAL0/tOpfvz0Gvqc/s1600/tabic

on%2Bde%2Bconcreto%2Bmorelia%2Bmichoacan%2Bmexico__A8A64D_1

1.jpg

Fig. 10: Ficha técnica concreto convencional Argos.

http://www.argos.co/colombia/productos/producto/subproducto?id=736

Fig. 11: Lámina HR A-36 http://adwidemedia.com/dycorltda/images/page2-

img1.jpg

Fig. 12: Ficha técnica Lámina HR A-36 (CGA

http://www.cga.com.co/productos-y-servicios/productos/a-36

53

54

TABLA DE IMÁGENES

Fig. 13: Perfiles IPE https://http2.mlstatic.com/vipas-ipe-300-

D_NQ_NP_436621-MLV20817671595_072016-F.jpg

Fig. 14: Ficha técnica Perfiles IPE (Aceros La Campana)

http://www.lacampana.co/producto-viga-ipe

Fig. 15: SIKA Unitherm W http://col.sika.com/es/proteccion-al-

fuego/proteccion-al-fuego/proteccion-pasiva-contra-fuego.html

Fig. 16: SIKA Imprimante alquídico http://col.sika.com/es/recubrimientos-

metal/recubrimientos-metal/02a029/elementos-fabricados-acero-de-

carbono.html

Fig. 17: SIKA Esmalte alquidico aluminio

http://col.sika.com/es/recubrimientos-metal/recubrimientos-

metal/02a029/elementos-fabricados-acero-de-carbono.html

Fig. 18: Ficha técnica SIKA Unitherm W http://col.sika.com/es/proteccion-al-

fuego/proteccion-al-fuego/proteccion-pasiva-contra-fuego.html

Fig. 19: Ficha técnica SIKA imprimante alquidico

http://col.sika.com/es/recubrimientos-metal/recubrimientos-

metal/02a029/elementos-fabricados-acero-de-carbono.html

Fig. 20: Ficha técnica SIKA esmalte alquidico aluminio

http://col.sika.com/es/recubrimientos-metal/recubrimientos-

metal/02a029/elementos-fabricados-acero-de-carbono.html

Fig. 21: Panel Glamet LV / Monoroof (Metecno).

http://www.metecnocolombia.com/productos/atc/glametlv.html

Fig. 22: Ficha técnica panel Glamet LV / Monoroof (Metecno). Enviada por

Yamile Ramirez. Asesora comercial Metecno Colombia.

Fig. 23: Gráfico de deformación de la estructura. Tomado de STAAD Pro.

55

TABLA DE IMÁGENES

Fig. 24: Gráfico de momento de la estructura. Tomado de STAAD Pro.

Fig. 25: Momento presente en la barra 17. Tomado de STAAD Pro.

Fig. 26: Gráfico de cortante de la estructura. Tomado de STAAD Pro.

Fig. 27: Cortante presente en la barra 17. Tomado de STAAD Pro.

Fig. 28: Gráfico de esfuerzos axiales de la estructura. Tomado de STAAD Pro.

Fig. 29: Gráfico de la estructura con los materiales en STAAD. Tomado de

STAAD Pro.

56

REFERENCIAS

ARCHDAILY. (2009). United Oil Gasoline Station / Kanner Architects.

Recuperado de http://www.archdaily.com/36062/united-oil-gasoline-station-

kanner-architect

CARLOS LUIS. (2007). Estructuras de acero. Recuperado de

http://estructurasacero.blogspot.com.co/2007/06/ventajas-y-desventajas-del-

uso-de-acero.html

COMPAÑÍA GENERAL DE ACEROS. Recuperado de

http://www.cga.com.co/

FOSTER + PARTNERS. (1997). Estaciones de servicio Repsol. Recuperado

de http://www.fosterandpartners.com/es/projects/repsol-service-stations/

METECNO. Recuperado de

http://www.metecnocolombia.com/productos/atc/glametlv.html

MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÌA. Anexo general. Reglamento técnico

aplicable a las estaciones de servicio. Recuperado de

https://www.minminas.gov.co/documents/10180/674559/RESOLUCION+AN

EXO+REGLAMENTO+TECNICO+AGENTES+DE+LA+CADENA+-

+FEBRERO+16+DE+2015.pdf/db47534e-30f9-47f9-8e71-e5b354bd686a

PFENNIGER, B. F. (2002). Arquitectura y acero. Santiago de Chile. Ed:

SIKA. Recuperado de http://col.sika.com/

SURTIDORES. (2016). Los diseños más consagrados de estaciones de

servicio por el mundo. Recuperado de http://www.surtidores.com.ar/los-

disenos-mas-consagrados-de-estaciones-de-servicio-por-el-mundo/

UNIVERSIDAD DE LAS AMERICAS. Programa para el diseño y revisión de

placas base y anclas para columnas de acero. Recuperado de

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/orozco_l_d/capitulo2.pdf

57

REFERENCIAS

WIKIPEDIA. (2012). Estación de Servicio. Recuperado de

https://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_de_servicio