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
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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5
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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).
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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
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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.
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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.
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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
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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)
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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
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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)
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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.
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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.
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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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I
Fin
AB
C
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22,5
22,5
22,5
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58
73
60
75
58
75
58
75
75
92
75
92
92
92
92
92
58
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45
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.
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