Logística Metálica

Traducido y adaptado del artículo de la Revista Téchne - Edição 229 - Abril/2016

De la fábrica al obrador, las obras con estructuras metálicas exigen un proyecto optimizado y una planificación cuidadosa de su manipulación para garantizar economía y seguridad.

Antes de dar vida y movimiento a las construcciones, las estructuras metálicas recorren un largo camino hasta la obra -en forma literal en muchos casos- dadas las dimensiones continentales de Brasil. El transporte y el montaje de ese material exigen cuidados especiales para evitar accidentes en calles y avenidas o en el propio obrador.

La regla de oro que toman en cuenta los proyectistas, arquitectos, ingenieros y fabricantes es planificar, planificar y planificar, desde el origen del proyecto hasta la ejecución final, para garantizar la seguridad y reducir el costo.

Figura 1. Estructuras metálicas usadas en la reforma y ampliación de Bumbódromo de Parintins (Estado de Amazonas, Brasil) fueron transportadas en barcaza por 420 km, de Manaos hasta su destino final. 

De acuerdo al Instituto del Acero de Brasil y el Centro Brasileño de Construcción en Acero (CBCA), en 2015 la construcción en acero representaba el 15% del universo del sector de edificaciones en el Brasil. En los Estados Unidos, 50% de las construcciones comerciales de varios pisos son en acero y en Inglaterra llegan al 70%.

 

Figura 2. La planificación del montaje de los elementos metálicos debe considerar también condiciones de seguridad del terreno donde deben ser manipulados para evitar accidentes.

 

Figura 3. Los desafíos relacionados con el costo de transporte de estructuras metálicas pueden ser resueltos más fácilmente en la fase del proyecto, con la fabricación de piezas menores que quepan en los camiones convencionales.

Especializado en estructuras metálicas, el ingeniero Flavio D'Alambert, del estudio Projeto Alpha, señala que los desafíos– no solo en términos arquitectónicos, sino también económicos- comienzan en el proyecto de obra. "Quien proyecta tiene que definir el tamaño de los elementos estructurales para que tengan hasta 12 m de largo y quepan en los camiones tradicionales sin necesidad de escolta. Si usted hace un proyecto maravilloso, pero de piezas gigantes, va a precisar de escolta y eso tiene un costo mayor que el propio material.

D´Alambert cita como un gran desafío una obra en la cual su escritorio participó el Bumbódromo de Parintins (estado del Amazonas), sitio de un tradicional festival folclórico, situado a 370 km río abajo de Manaos. Las estructuras fueron en camión hasta Manaos y de allí siguieron en barcaza hasta su destino final. El estudio Alpha también intervino en el Museo de Amanhã, en Rio de Janeiro, proyectado por el arquitecto Santiago Calatrava.

El uso de barcazas para transportar estructuras metálicas es raro en Brasil y por eso el caso del Bumbódromo de Parintins se destaca como ejemplo. En un país mayoritariamente carretero, como Brasil, el camión termina siendo el medio más usado para llevar las piezas a la ubicación de destino, aun en una obra en una región portuaria, recuerda João Luiz Macario Begali, Gerente de gestión del fabricante de estructuras metálicas Dagnese. Son de esa empresa, por ejemplo, las estructuras metálicas usadas en las instalaciones del Centro Aquático da Olimpíada 2016, en Rio, y del Velódromo, donde se realizarán las competiciones de ciclismo.

Figuras 4 y 5. Con las conexiones apernadas, la Arena do Futuro, que recibirá los juegos de hándbol en la Olimpíada 2016, será posteriormente desmontada y reconstruida como escuelas públicas de la ciudad de Rio de Janeiro.

 

Figura 6. Los desafíos relacionados con el costo de transporte de estructuras metálicas pueden ser resueltos más fácilmente en la fase de proyecto, con la fabricación de piezas memores que quepan en los camiones convencionales.

"Ya hicimos algunos estudios para enviar piezas por cabotaje, pero el precio era inviable.Ya tuvimos una obra en el mismo puerto de Recife pero para descargar y hacer la obra en el mismo puerto, el costo de transporte marítimo resultaba muy encima de cualquier otra cotización por tierra” afirma Begali.

Destaca una obra en el interior del Estado de Tocantins en el cual el cliente para evitar problemas en la descarga de las estructuras asfaltó todo el obrador. "Fue una medida simple, con algún costo, pero permitió la seguridad total en la descarga. Muchas veces las condiciones del terreno en el obrador no son buenas, no hay lugar para la carga o en una ubicación con presencia de agua todo se complica. Con el obrador asfaltado, fue posible almacenar material en forma segura, identificar bien todos los materiales y seguir la secuencia prevista de montaje, sin gastos extras y con excelencia en cuanto al cumplimiento de la seguridad” relata.

Socio del Estudio de Arquitectos, Gustavo Martins destaca la necesidad de usar las estructuras metálicas de acuerdo con lo que el proyecto necesita. En el predio del Núcleo de Estudios de Agua de la Universidad Federal Fluminense, la propuesta era conseguir levedad en el proyecto y un plazo razonable de ejecución. La opción fue por una estructura mixta y una marquesina soportada por una estructura de acero, formando dos Vs en la entrada.

Figura 7. La entrega de piezas que componen la estructura metálica del techado de la Nueva Arena Multiuso de Sorocaba, en el interior de São Paulo, exigió un esquema especial de transporte entre la fábrica y el obrador, distante cerca de 16 km. La planificación previó la entrega, en dos días, de piezas con 28 m de largo y 5 toneladas cada una distribuidas en cuatro carretones de 30 m de largo, 6,7 m de ancho. El trabajo fue realizado durante la madrugada con apoyo de escolta y del Policía Caminera, con una velocidad máxima permitida de 30 km/h.

 

Figura 8. Las Estructuras metálicas deben ser firmemente ancladas a la base de concreto.

Otro proyecto del mismo estudio de arquitectos es el gimnasio de hándbol de la Olimpíada, llamado de Arena do Futuro. Como el gimnasio va ser desmontado después de la competición y transformado en escuelas, la opción elegida fue la estructura metálica y en consecuencia en el montaje se optó por las conexiones apernadas y no por las soldadas, que darán más trabajo para ser desmontadas después.

El arquitecto Roberto Inaba, consultor especializado en construcciones con estructuras metálica y autor de varios manuales sobre el tema, resume en algunos pasos las buenas prácticas de seguridad sobre las dimensiones de las piezas a la hora de su transporte. “En primer lugar, es preciso seguir especificaciones técnicas y de seguridad sobre las dimensiones de las piezas en la hora del transporte y montaje. O sea que las piezas, los camiones y los equipos de izaje deben tener el tamaño adecuado entre sí, recordando que las piezas de más de 12 metros de largo requieren transporte especial”

"Todo va a depender del proyecto y del análisis que fue hecho. Por ejemplo en un gran vano de pasarela o puentes se puede optar por piezas mayores de 12 metros y soportar el costo del transporte especial para tener en contrapartida un montaje y una liberación del tráfico más rápidos en la ubicación del puente o pasarela en menos tiempo. También son necesarios los cuidados en el montaje.
Recuerda asimismo un accidente en un estadio de São Paulo, cuando un problema de estabilidad el suelo causó el tumbamiento de una grúa.

Sobre el costo mayor de estructuras metálicas, Inaba estima que la diferencia de precio se termina compensando. Si usted toma solo el costo de la estructura en sí, la de acero es más cara que la tradicional de concreto armado (en Brasil, Abril 2016) en un 15% a 20%. Pero ese costo se diluye en el conjunto de la obra, ya que la estructura metálica trae ganancias con el menor tiempo de ejecución y reducción de gastos en la carpintería y mano de obra.

Según Humberto Bellei, miembro de la comisión ejecutiva de la CBCA, el transporte de las piezas, como regla general representa cerca de 1,5% a 3% del costo de la estructura. En el caso de estructuras especiales, debido a la necesidad de transporte diferenciado, ese costo puede superar el 7 %.

"El precio del flete es determinado por diversos factores, pero en el caso de las estructuras un factor determinante es la dimensión de las piezas. Cuanto más nos alejamos del transporte estándar se encuentra, más caro será ", afirma Bellei, recordando que en algunas regiones de Brasil es importante prestar atención a los horarios y permisos relacionados con el tamaño de los vehículos que pueden transitar por las rutas.

"Como en cualquier sistema industrializado, el transporte de estructuras metálicas necesita ser planeado de manera eficiente, de modo de reducir los impactos de costo, almacenaje, integridad de la carga, movimentación e impactos en la vecindad que algunas veces son olvidados. No existe una regla determinada y sí una necesidad de planificar, implementar y controlar todas las etapas de la operación, que van desde el proyecto estructural hasta la entrega final de la obra” destaca el integrante del CBCA:

Recomendaciones para el transporte y montaje de estructuras metálicas

Tamaño adecuado

Las piezas deben ser proyectadas en dimensiones y pesos compatibles con los camiones que harán el transporte, Según la legislación de transito brasileña, los vehículos de transporte por carretera deben tener un ancho máximo de 2,60 metros, largo total máximo de 14 m (camón de doble eje trasero) o de 18,15 m (vehículos articulados) y altura máxima respecto al suelo de solo 4,40 m. Para ser transportadas en forma segura, las piezas deben tener por lo tanto hasta 2,3 m de ancho y 3 m de alto, aproximadamente. Las piezas mayores deben ser transportadas con vehículos especiales con escolta. Es fundamental que el peso total no debe superar los 25,5 t, para un vehículo con eje triple y rodaje doble o sea de 12 neumáticos.



Figura 9. La importancia del tamaño de las piezas para llegar a la optimización del costo transporte + montaje.

Embarque y desembarque

Las piezas deben ser embarcadas, en la fábrica, de acuerdo a la seecuencia de montaje. Se recomienda programar las entregas sobre la base del cronograma de ejecución de la estructura para que su producción sea “just in time” .De esa forma las piezas no llegan ni antes ni después de lo necesario, evitando la acumulación de inventarios o atrasos en la obra. Es preciso, también verificar las piezas antes de la descarga. El personal encargado de la recepción debe poseer una lista de las piezas a ser recibidas.

Organización de las piezas

Las piezas más pesadas y resistentes va en la parte inferior del carretón o caja del camión y las más livianas en la parte superior. Las piezas deben ser organizadas en camadas, con pallets de madera entre ellas, para evitar el deslizamiento, facilitar la estabilización de la carga y el pasaje de cables o cintas para izar las piezas. La carga debe estar bien amarrada y trabada. Dependiendo de la naturaleza de las piezas, puede ser necesario usar embalajes especiales, pues muchas estructuras ya salen de la fábrica final con la pintura final de terminación. Las cintas dañan menos la pintura que los cables de acero. Las piezas livianas que se encajan unas a otras pueden ser atadas en haces. Eso agiliza el trabajo en el momento de la operación de la carga y descarga.

Conexiones

Las estructuras de acero deben ser montadas preferentemente, sobre la base de concreto armado. Un equipo de topografía debe verificar el nivelado de las bases, el alineamiento y las dimensiones en planta. Las diferencias de nivel deben ser solucionados con calces. Después de la corrección o alineación de las columnas, los vacíos deben ser rellenados con grouting. La preparación de la argamasa de grouting debe seguir estrictamente las instrucciones del fabricante, Las conexiones apernadas con las más usadas. Exigen mayor tiempo de fabricación y menor tiempo de montaje, Las conexiones soldadas demandan menos tiempo de fabricación, pero más tiempo de montaje así como un consumo elevado de energía eléctrica.

Figura 10. Conexiones apernadas y anclaje de columna

Izamiento

Las grúas sean de base móvil o de torre son fundamentales para el montaje de piezas más pesadas o en ubicaciones más altas. Para elegir el equipamiento de montaje, hay que tener en cuenta la pieza más pesada y la que debe ser montada en la parte más alta de la obra. Una grúa con capacidad debajo de la necesaria trae problemas de seguridad y atrasará su obra. Andamios, cables guías para el cinturón de seguridad y guarda-caídas son fundamentales en la fase de montaje de las estructuras.

Figura 111 Es fundamental seleccionar las grúas adecuadas para evitar accidentes.

Reportaje: Fernanda da Escóssia 

Fotos: Flavio D’Alambert

Por ejemplo, 18/06/2019
Por ejemplo, 18/06/2019