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21 DE OCTUBRE DE 2019 UNIVERSIDAD JOSÉ CARLOS MARIÁTEGUI FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA

SISTEMA NO CONVENCIAL WALLTECH NOMBRE: JOSEANNY DURAND VIZCARRA DOCENTE: ING. BUSTAMANTE CURSO: INNOVACIÓN Y TECNOLOGÍAS DE LA CONSTRUCCIÓN CICLO: VIII

ÍNDICE.1.

¿QUE ES EL SISTEMA WALLTECH? ........................................................................ 2

2.

APLICACIONES DEL SISTEMA WALLTECH .......................................................... 2

3.

CIMENTACIÓN DEL SISTEMA WALLTECH ........................................................... 2

4.

ELEMENTOS VERTICALES ........................................................................................ 3 4.1

ELEMENTOS QUE COMPONEN EL PANEL ..................................................... 3

4.2

DIMENSIONES TÍPICAS DEL PANEL Y TIPOLOGÍAS ................................... 5

4.2.1

DIMENSIO NES TÍPICAS DEL PANELY TIPOLOGÍAS ............................... 5

4.2.2

TIPOS DE PANEL............................................................................................... 5

5

ELEMENTOS HORIZONTALES EN EL SISTEMA “WALLTECH” ......................... 5

6

VENTAJAS..................................................................................................................... 6

7

LIMITACIONES ............................................................................................................ 7

8

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y CONSTRUCTIVAS ......................................... 7 8.1

9.

MATERIALES ........................................................................................................ 7

8.1.1

ACERO DE REFUERZO................................................................................. 7

8.1.2

MALLA DESPLEGADA ................................................................................. 8

8.1.3

MORTERO....................................................................................................... 8

8.2

DIMENSIONES, MODULACIÓN Y PESO ....................................................... 9

8.3

ESTRUCTURA INTERNA DEL ELEMENTO CONSTRUCTIVO ................ 10

8.4

PROCESO DE FABRICACIÓN ....................................................................... 10

8.5

UNIONES .......................................................................................................... 11

DURABILIDAD ........................................................................................................... 14

10.

MANTENIMIENTO ................................................................................................. 14

11.

CRITERIOS Y CONSIDERACIONES PARA EL ANÁLISIS Y EL DISEÑO ...... 14

12.

ANEXOS ................................................................................................................... 16

13.

BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 18

SISTEMA WALLTECH 1. ¿QUE ES EL SISTEMA WALLTECH?

Es un Sistema modular de Paneles fabricados Industrialmente a base de armaduras verticales y refuerzos horizontales de acero de alta resistencia que forman una retícula estructural, sobre la cual se coloca una malla de metal desplegado. Se emplea Principalmente en la Construcción de Paredes, de Múltiples Usos y Aplicaciones. El panel está protegido contra la corrosión por una pintura de base alquídica. Estos paneles se conectan entre sí para formar los muros de las viviendas o edificaciones en general. Los módulos se fabrican con los vanos correspondientes a puertas y ventanas. Las caras de cada panel son recubiertas por mortero simple de cemento, que no es más que una mezcla de Agua, Arena y Cemento; creando un vacío entre las mismas. Los paneles son unidos entre sí por medio de conectores verticales que transmite los esfuerzos normales y cortantes, garantizando de esa manera la continuidad de los paneles y permitiendo que la estructura se comporte en forma monolítica. 2. APLICACIONES DEL SISTEMA WALLTECH La Aplicación del Sistema Walltech, se circunscribe a estructuras diafragmadas o no diafragmadas, en la que los paneles Walltech, cumplen una función portante ante cargas de gravedad y laterales. Este sistema se puede utilizar para construir viviendas y otro tipo de estructuras, con configuración estructural regular y luces relativamente pequeñas, de hasta tres 3 niveles, siendo el último nivel de material ligero. 3. CIMENTACIÓN DEL SISTEMA WALLTECH Debido al poco peso de la estructura, la Cimentación consiste en cimientos corridos de concreto Armado. Las dimensiones de la Cimentación se dan para cada proyecto Específico en Función de las Características del Suelo. Las siguientes figuras muestran Típicos detalles de la Cimentación. El concreto Empleado es f´c= 210 kg/cm2.

Esta misma Calidad de Concreto se Empleará para el Sardinel de llegada de los muros Perimetrales.

4. ELEMENTOS VERTICALES

Los Paneles del Sistema Walltech son Elementos Fabricados con Acero Estructural que forma una Armadura Tridimensional que es los Suficientemente Rígida para que puedan ser Transportados y Ubicados en el Sitio de Construcción de la Vivienda o Edificación, estando listos para ser cubiertos por el Mortero de Cemento en Obra y Formar un Muro Resistente a las cargas Verticales de la Edificación y a las cargas Horizontales del Sismo. 4.1 ELEMENTOS QUE COMPONEN EL PANEL La Armadura Tridimensional que forma los paneles consiste básicamente en una estructura vertical de tipo Celosía o Cercha formada por dos Varillas de 4mm de diámetro, espaciadas 70mm entre sí y formando módulos de 300mm de Separación por Varillas Horizontales de 4mm de espesor y espaciadas cada 300mm. Sobre la Armadura Tridimensional o Esqueleto se coloca una malla de acero expandido o desplegado que forra íntegramente al Esqueleto de Acero.

Al panel, se le aplica una capa de Primer Anticorrosivo para evitar la Oxidación. Luego de ser colocados los paneles en su posición final se coloca una capa de mortero de cemento por ambas caras del Panel, de un aproximado de 20mm de espesor, conformando de esta manera un Vacío en el Centro que sirve como Aislamiento Térmico y Acústico. Las Dimensiones exteriores del Esqueleto de Acero del Panel Walltech, son de 2,40m de alto por 1,20m de largo y 70mm de Ancho. Con las Capas de Mortero, el panel llega a tener 110m de espesor. Las uniones entre paneles y otros elementos, se realizan con conectores metálicos y traslapando las mallas desplegadas. Estos Conectores tienen la función de Transmitir los esfuerzos normales y cortantes entre paneles.

4.2 DIMENSIONES TÍPICAS DEL PANEL Y TIPOLOGÍAS 4.2.1

DIMENSIONES TÍPICAS DEL PANELY TIPOLOGÍAS

 ESPESOR: La estructura del panel terminado tiene un espesor mínimo de 110mm.  ALTURA: La altura libre del panel estructural es de 2.40m, la altura total de la armadura vertical es 2.795m, por los conectores a la losa y los anclajes a la cimentación.  LONGITUD: Su longitud del panel es de 1.20m. Sin incluir los traslapes del metal desplegado. 4.2.2

TIPOS DE PANEL

 PANEL ESTÁNDAR: El Panel se usará en cualquier tipo de obra, sus dimensiones son de 1.20m de ancho x 2.40m de altura x 110mm de Espesor.  PANEL PUERTA: El Panel tipo puerta, puede variar según diseño o proyecto de las puertas o el claro del vano.  PANEL VENTANA: Al igual que el panel de puerta, varía según diseño o proyecto de las ventanas o el claro del vano.  PANEL ESPECIAL: Es aquel que tiene diferente forma Geométrica, dimensiones totalmente al panel Estándar, ya sea de forma estructural o Decorativo. El peso promedio de un panel terminado es 134 kg/m2. 5

ELEMENTOS HORIZONTALES EN EL SISTEMA “WALLTECH”

Los elementos horizontales en el sistema “Walltech”, lo componen en primer lugar la viga de amarre, que tiene como fin integrar el entrepiso con los paneles. Dicha viga se vaciará en sitio.

El siguiente esquema muestra la viga de amarre y su relación con la losa y con los paneles.

No existe limitante del tipo de entrepiso en este tipo de sistemas. Se puede usar los aligeradas con viguetas vaciadas en sitio o con viguetas prefabricadas. A manera de comentario se indica que el modelo a escala natural se hizo con una losa aligerada vaciada en sitio de 200m. 6

VENTAJAS

Se destaca por su rapidez de instalación, solidez y gran resistencia antisísmica, así como adaptabilidad a cualquier tipo de terreno y clima, fue aprobado recientemente por el Ministerio de Vivienda. La edificación utiliza como materiales base el acero y el cemento,

con lo cual se ha logrado crear estructuras capaces de soportar sismos superiores a siete grados en la escala de Richter. A diferencia de otros muros hechos de ladrillo o concreto armado, éstas tienen cámaras de aire en su interior que permiten el aislamiento térmico y acústico, y sirven de canal para el paso de las instalaciones sanitarias y eléctricas. Otro aspecto favorable es la flexibilidad en cuanto al espacio y al modelo que se puede construir, dado que puede ir desde un módulo básico de vivienda hasta una edificación de tres pisos y con detalles arquitectónicos. 7

LIMITACIONES

Cada Proyecto de vivienda que se realice con el Sistema Constructivo No Convencional “Sistema Walltech”, debe de contar con un diseño estructural que emplee detalles semejantes a los mostrados anteriormente. El diseño Estructural para cada proyecto en particular, requiere que los correspondientes cálculos justificatorios, suscritos por el profesional responsable. 8

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y CONSTRUCTIVAS 8.1 MATERIALES 8.1.1

ACERO DE REFUERZO Las varillas que conforman la malla electrosoldada y los elementos en celosía o tralichos, son de acero trefilado en frío con una fluencia mínima de 4500 kg/cm2. Las mallas se fabrican cumpliendo la norma ASTM A8294. La soldadura empleada en el desarrollo de la malla cumple con la norma ASTM A185-94. El diámetro típico de varillas es de 4mm. La soldadura empleada en la fabricación de los paneles conforme con la especificación ASW 70-18. Las conexiones empleadas para la unión de paneles y para la unión del panel a la cimentación y al sistema de entrepiso serán de acero convencional corrugado o liso con un diámetro mínimo de 6mm y con un límite de fluencia mínimo de 4200 kg/cm2.

8.1.2

MALLA DESPLEGADA Malla construida de láminas delgadas, resultante del proceso de corte y expansión de platinas finas de 0.32mm de espesor, que forman rombos continuos, los cuales forman la abertura de la malla. Propiedades mecánicas: Límite de fluencia = 2350 kg/cm2 Resistencia a la rotura = 3040 kg/cm2 Módulo de elasticidad = 1960,000 kg/cm2 Densidad del acero = 7.85 g/cm3 Dimensiones de la abertura: a = 16mm b = 7mm h = 1.1mm t = 0.32mm Otras características técnicas: Peso = 0.63kg/m2 Volumen de acero = 80.2cm3/m2 Área de contacto con mortero = 5.455cm2/m2

8.1.3

MORTERO El mortero junto con el refuerzo, actúan en conjunto para dar forma al elemento, soportar esfuerzos de compresión y evitar el ingreso de agentes externos que puedan contribuir a deteriorar el panel. El mortero tiene una resistencia a la compresión de f'c=150 kg/cm2. El mortero está constituido por cemento, cal, arena gruesa, agua y eventualmente aditivos. 8.1.3.1 CEMENTO En condiciones normales se usa el cemento Pórtland, con el objeto de obtener elementos que tengan resistencia a la compresión, impermeabilidad, dureza y resistencia lo más elevada posible al ataque químico y que su consistencia se mantenga uniforme, compacta, sin huecos, detrás de la concentración del refuerzo.

Los tipos de cemento Pórtland adecuados para la construcción de paneles son el cemento tipo I y II, los cuales están definidos en la norma ASTM C-150. 8.1.3.2 CAL Se usa cal hidratada normada de acuerdo a la norma 339.002:1979. 8.1.3.3 AGREGADOS Los agregados utilizados para la producción de mortero de alta calidad para estructuras de este tipo deben ser fuertes, impermeables, libres de sustancias perjudiciales y deben ser capaces de producir una mezcla suficientemente trabajable para lograr la penetración adecuada en la malla. El agregado que normalmente se usa es la arena natural. El grano máximo de arena deberá pasar el tamiz #4, es decir 4.8mm. 8.1.3.4 AGUA La calidad del agua para mezclar el mortero es de vital importancia para el ferrocemento endurecido resultante, las impurezas del agua pueden interferir en el fraguado del cemento y afectar adversamente la resistencia

o

provocar

manchado

en

la

superficie,

causando

eflorescencias y asimismo originar la corrosión del refuerzo. En ningún caso debe usarse agua de mar, generalmente el agua de servicios públicos está considerada apta y no requiere ningún tratamiento adicional. El agua usada por el mortero en su mezcla y curado debe cumplir con los requisitos de la norma técnica peruana NTP 339-088. 8.2 DIMENSIONES, MODULACIÓN Y PESO Las dimensiones del panel se indican a continuación. 

Espesor: La estructura del panel terminado tiene un espesor mínimo de 110mm.



Altura: La altura libre del panel estructural es de 2.40m.



Longitud: La longitud del panel es de 1.20m. Sin incluir los traslapes del metal desplegado.

8.3 ESTRUCTURA INTERNA DEL ELEMENTO CONSTRUCTIVO La estructura interna del panel tiene una configuración tridimensional como se aprecia en la figura siguiente. Está compuesta por armaduras o cerchas espaciadas a cada 350 mm unidas horizontalmente por varillas de Ø4 mm en cada cara espaciadas a 400 mm. 8.4 PROCESO DE FABRICACIÓN Se prepara el terreno y se funde el contrapiso. El proceso de fabricación de los paneles Walltech consiste en primer lugar en definir las medidas y las formas de los paneles que se necesitarán para la obra civil en particular que se desea llevar a cabo, con base en los planos de arquitectura de la edificación. Posteriormente se producen los paneles tridimensionales en lotes de un mismo tipo, en un proceso automático de corte, selección, doblado y soldado de varillas para formar primero los reticulados y después todo el esqueleto del panel. Una vez armado y soldado el esqueleto del panel, compuesto por sus elementos en celosía verticales (tralicho) y horizontales, se procede la colocación de la malla desplegada para el aplanado con mortero. Esta malla se adhiere a la estructura del panel mediante anillos de acero, los cuales son aplicados con pistolas neumáticas en cada una de las intersecciones de los reticulados horizontales y verticales. Este proceso también se puede hacer manualmente utilizando alambre recocido. Se colocan las instalaciones eléctricas y sanitarias. Los tubos son sujetados a la estructura del panel mediante alambre recocido, dejando siempre una holgura en la parte inferior para poder empalmarlos con los tubos respectivos que van en la cimentación.

Finalmente, se perfilan los bordes de las puertas y de las ventanas. 8.5 UNIONES

Los paneles son modulados con respecto al diseño arquitectónico, listos para ser ubicados en su sitio, conectados y posteriormente recubiertos con el mortero. Al ser los paneles prefabricados es inevitable que haya conexiones. Las conexiones son entre paneles laterales en un mismo plano, entre paneles que se interceptan, entre el panel y la cimentación, entre el panel y la losa de un entrepiso y verticalmente entre paneles de pisos sucesivos. Se describen seguidamente cada uno de ellos.

a. De cimentación a panel. Las varillas en forma de “U” de acero corrugado de 6mm se dejan embebidas o empotradas en la cimentación, al igual que una porción de malla desplegada, luego los paneles se montan sobre estas, alineándolos y uniéndolos. Se procurará que la interfaz entre panel y cimentación sea rugosa.

En el primer nivel los paneles se apoyan sobre un sardinel de concreto de 100mm de peralte. Este elemento tiene por finalidad alejar la humedad de la interfase panel cimentación.

b. De panel a panel. Los conectores son varillas de acero corrugado de 6mm de diámetro espaciadas cada 300mm.

c. De panel a losa. Se presentan dos tipos de detalle, el que se da en un entrepiso y el que se da en el último nivel (suponiendo que se prescindiera de la cobertura ligera).

9. DURABILIDAD Los agentes que atentan contra la durabilidad de los paneles son los mismos que para cualquier estructura de concreto armado, es decir, la corrosión y el ataque de sulfatos. La durabilidad del panel contra la corrosión depende del recubrimiento de concreto que tengan las armaduras de concreto. El recubrimiento mínimo del refuerzo especificado para muros o paneles prefabricados es de 20mm, es decir igual al ofrecido en los paneles Walltech. Debe considerarse además que la densidad que se logra en el concreto aplicado con la técnica de empastado es muy alta y es superior a la que se obtiene en un concreto normal vaciado en encofrados. Los paneles, al estar aislados del suelo, están aislados de los sulfatos. 10. MANTENIMIENTO En lo que se refiere al mantenimiento de los paneles, este casi es innecesario ya que estos difícilmente llegan a dañarse y por lo tanto no llegan a necesitar ningún tipo de mantenimiento correctivo. No existe ningún tipo de mantenimiento necesario ya que una vez instalado en obra y aplicado el aplanado con mortero de alta densidad se forma una estructura totalmente protegida contra agentes externos. En su arranque en el primer nivel los paneles están alejados de la humedad proveniente del piso por un sardinel de concreto armado 11. CRITERIOS Y CONSIDERACIONES PARA EL ANÁLISIS Y EL DISEÑO La estructura se ha analizado mediante procedimientos elásticos. Para efectos del modelo, los paneles se han considerado de un espesor igual a 40mm y con un peso específico que guarda relación con el peso promedio del panel terminado. El modelo contempló que existe continuidad estructural entre muros adyacentes y ortogonales. Se optó por este criterio sobre la base de las observaciones en laboratorio que demostraron que las uniones entre muros no mostraron daños no distorsiones propias de uniones no monolíticas.

La orientación de las viguetas de la losa aligerada se hizo de forma tal que la incidencia de cargas de gravedad comprometa la mayoría de los paneles.

12. ANEXOS

PROYECTO WALLTECH PERÚ

PROYECTO WALLTECH VILLA OLIVO - ECUADOR

PROYECTO WALLTECH CHILE

13. BIBLIOGRAFÍA 

Ministerio de Vivienda aprueba nuevo sistema de construcción de acero y cemento

denominado

"Walltech".

(2009).

Descargado

en:

https://andina.pe/agencia/noticia-ministerio-vivienda-aprueba-nuevo-sistemaconstruccion-acero-y-cemento-denominado-walltech-251255.aspx 

Proyectos. (2019). Descargado en: http://walltechinternational.com/proyectos/



SENCICO. (2019). Expediente para la aprobación del Sistema de Construcción No

Convencional

WALLTECH [Ebook].

Lima,

Perú.

Descargado

en:

http://walltechinternational.com/wp-content/uploads/2017/09/Peru.pdf 

Sistema

WALLTECH.

(2019).

http://walltechinternational.com/sistema/

Descargado

en: