Métodos de Construcción 2023
Catedrático titular: Ing. Luis Stolz MA
MaterialparaelcursodeMétodosdeConstrucción2023.Elautornosehaceresponsableporelmalusoqueseledieraaesta informaciónacadémicayquefuepreparadacontalesfines.
INGENIEROCIVIL
PORLAUNIVERSIDADNACIONALAUTÓNOMADEHONDURAS, UNAH.
DIPLOMADOENGERENCIADELACONSTRUCCIÓNPORINCAE, COSTARICA.
MAGÍSTERENPLANIFICACIÓNYGESTIÓNURBANAPORLAURL, GUATEMALA.
MAGÍSTERENEDUCACIÓNUNIVERSITARIAPORLAUNIS, GUATEMALA.
+30AÑOSDEEXPERIENCIAENLAINDUSTRIADELA CONSTRUCCIÓN.
3AÑOSDEEXPERIENCIAENCIMENTACIONESCONAISLAMIENTO SÍSMICOENLABASE.
16AÑOSCOMOPROFESORUNIVERSITARIOENURL
https://bit.ly/3IGGALa
https://bit.ly/3GBjkfO
https://www.pinterest.es/ingstolz 03/civil-engineering/ https://www.pinterest.es/ingstolz 03/civil-engineering/
Viajeeneltiempo…
Semana 1 – 22 de enero MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN
PENSAR
Planificación, logística y programación de proyectos
THINK
PENSAR
MENTE ABIERTA IMAGINACIÓN
Planificación de proyectos
Un ejemplo desde las Pirámides de Egipto: Una suposición teórica.
Antecedentes históricos
Uso o función: FUNERARIO
Costo actual de las tres:
Materiales: US $ 240 millones 35%
Mano de Obra: US $ 445 millones 65%
Total Mat + MO: US $ 685 millones
https://bit.ly/LSMCPirámidesCosto
Antecedentes históricos Micerinos:
Faraón Menkaura IV Dinastía egipcia
(Hijo de Kefrén y nieto de Keops)
Arquitecto-Ingeniero: No disponible
Concluida: 2514-2486 a. C.
Antecedentes históricos Kefrén:
Faraón Kefrén IV Dinastía egipcia
(Hijo de Keops)
Arquitecto-Ingeniero: No disponible
Concluida: 2600 a. C.
Antecedentes históricos Keops:
Faraón Keops IV Dinastía egipcia
Arquitecto-Ingeniero: Hemiunu
Concluida: 2550-2570 a. C.
Mano de obra: 100,000 hombres
Antecedentes técnicos:
El cliente: Familia de Faraones de la IV Dinastía egipcia
Tiempo de ejecución: 114 años
Sitio de construcción: El desierto (Temp 35 - 40°C)
Intervalo de tiempo entre cada una: 28 años
https://bit.ly/LSMCMicerinos
Geometría: Planos
https://bit.ly/3dC1Zqk
https://bit.ly/3pHt2qd
Antecedentes técnicos Micerinos:
Base cuadrada: 103.40m por lado
A = 10,691.56 metros cuadrados
H = 64 metros S~51 grados
Vol de material aprox = (1/3)(10691.56)(64)
Vol ~ 228,087 metros cúbicos
5 años
Antecedentes técnicos Kefrén:
Base cuadrada: 215.25m por lado
A = 46,332.56 metros cuadrados
H = 145.49 metros S~53 grados
Vol de material aprox = (1/3)(46332.56)(145.49)
Vol ~ 2,246,975 metros cúbicos
26 años
Antecedentes técnicos Keops:
Base cuadrada: 227m por lado
A = 51,529 metros cuadrados
H = 138 metros S ~52 grados
Vol de material aprox = (1/3)(51529)(138)
Vol ~ 2,370,334 metros cúbicos.
27 años
Datos preliminares para LOGÍSTICA CONSTRUCTIVA MATERIALES EN VOLUMEN
Volúmen total de materiales: 4,845,396 m³
https://bit.ly/LSMCMicerinos
05%
Del volumen total de materiales
https://bit.ly/3dC1Zqk
46%
Del volumen total de materiales
https://bit.ly/3pHt2qd
49%
Del volumen total de materiales
https://bit.ly/LSMCMicerinos
https://bit.ly/3dC1Zqk
https://bit.ly/3pHt2qd
Antecedentes técnicos:
Datos preliminares para LOGÍSTICA CONSTRUCTIVA
MANO DE OBRA = 204, 650 hombres
Volúmen total de materiales: 4,845,396 m³
https://bit.ly/LSMCMicerinos
https://bit.ly/3dC1Zqk
https://bit.ly/3pHt2qd
9,650 hombres
Para 228,087m³
95,000 hombres
Para 2,246,975m³
100,000 hombres
Para 2,370, 334 m³
Antecedentes arquitectónicos 1:
El cliente: Familia de Faraones de la IV Dinastía egipcia
Particularidades de la construcción al interior de los espacios
PENSAR
https://bit.ly/LSMCMicerinos
Geometría: Planos
https://bit.ly/3dC1Zqk
https://bit.ly/3pHt2qd
Antecedentes técnicos Micerinos:
Material: Cuerpo de piedra caliza común y exterior con Piedra caliza pintada en rojo. Forma parte de un complejo en cuya cara sur están 3 pirámides llamadas "las pirámides de las reinas" y un templo en la cara este conectado por una calzada de ladrillos; Pasaje descendente de 31 metros de longitud; 1 cámara decorada con puerta falsa; 1 antecámara; Un segundo pasaje que dirige a 6 nichos.
Antecedentes técnicos Kefrén:
Material: Piedra caliza común y exterior con piedra caliza blanca pulida.
Se construyó siguiendo el triángulo sagrado egipcio de proporciones: 3-4-5; Contiene:
2 entradas en el lado norte; 1 cámara tallada en roca, con techo de granito a dos aguas; 1 sarcófago de granito negro.
Antecedentes arquitectónicos Keops:
Material: Interior con piedra caliza roja y exterior con piedra caliza blanca
1. Acceso original. 2. Acceso actual, ordenado abrir por AlMamun. 3. Bloques de granito. 4. Pasaje a la cámara subterránea. 5. Cámara subterránea. 6. Pasaje a la Gran Galería. 7. Cámara de la reina. 8. Pasaje a la cámara de la reina. 9. Gran Galería. 10. Cámara del rey y cámaras de descarga. 11. Antecámara. 12. Pasaje a la Gran Galería y cámara subterránea. 7-10 Canales de ventilación
Logística de proyectos
FASE 1: KEOPS
Cliente: Keops
Área de trazo: 51,529 m² H =138 m S=52°
Cantidad de material de cantera previsto = 2,370,334 m³
Tiempo de ejecución previsto = 27 años
UN TERRENO
UNOS LINDEROS
UNA TOPOGRAFÍA
UNA PROPIEDAD
3
2
1
Presupuesto total estimado = US $ 335.65 millones
Presupuesto materiales = 35% = US $ 117.55 millones
Presupuesto mano de obra = 65% = US $ 218.10 millones
Cantidad de mano de obra = 100,000 hombres
Raciones de comida = 2,956,500,000 raciones en 27 años
Raciones de agua = 3l/p-d = 2,956,500,000 litros en 27 años
Desechos sólidos = 0.5lb/p-d = 492,750,000 lb de excretas
Desechos líquidos = 1l /p-d = 985,500,000 l de líquidos en 27a
FASE 2: KEFRÉN
Cliente: Kefrén
Área de trazo: 46,332,56m² H =145.49 m S=53°
Cantidad de material de cantera previsto = 2,246,975 m³
Tiempo de ejecución previsto = 26 años
Presupuesto total estimado = US $ 315.10 millones
Presupuesto materiales = 35% = US $ 110.30 millones
Presupuesto mano de obra = 65% = US $ 204.80 millones
Cantidad de mano de obra = 95,000 hombres
Raciones de comida = 2,704,650,000 raciones en 26 años
Raciones de agua = 3l/p-d = 2,704,650,000 litros en 26 años
Desechos sólidos = 0.5lb/p-d = 450,775,000 lb de excretas en 26 años
Desechos líquidos = 1l /p-d = 901,550,000 l de líquidos en 26años
FASE 3: MICERINOS
Cliente: Micerinos
Área de trazo: 10,691,56m² H =64 m S=51°
Cantidad de material de cantera previsto = 228,087 m³
Tiempo de ejecución previsto = 5 años
Presupuesto total estimado = US $ 34.25 millones
Presupuesto materiales = 35% = US $ 12.00 millones
Presupuesto mano de obra = 65% = US $ 22.25 millones
Cantidad de mano de obra = 9,650 hombres
Raciones de comida = 52,833,750 raciones en 26 años
Raciones de agua = 3l/p-d = 52,833,750 litros en 26 años
Desechos sólidos = 0.5lb/p-d = 8,805,625 lb de excretas en 26 años
Desechos líquidos = 1l /p-d = 17,611,250 l de líquidos en 26años
LOGÍSTICA
1.ACARREOS:AGUAPOTABLE–RACIONESDECOMIDA
2.TRASLADOSDEMANODEOBRA
3.ACARREODEMATERIALESDE CANTERA
4.CAMPAMENTOPARADORMITORIOS CAMPAMENTOPARAHERRAMIENTASY EQUIPO
5.CAMPAMENTODEINGENIEROS, ARQUITECTOS,TÉCNICOS AGRIMENSORES
6.CAMPAMENTODECAPATACESY MAESTROSDEOBRAARTESANOS
7.MÉDICOS
8.SEGURIDADDELSECTOR
9.BESTIASDECARGA(OTRA PROBLEMÁTICA)
Métodos Constructivos
TECNOLOGÍA DISPONIBLE
THINK
PENSAR
MÁQUINAS SIMPLES
https://bit.ly/3dC1Zqk
MÁQUINAS SIMPLES
Antoine-Yves Goguet: Ilustración a partir de la descripción de Heródoto sobre la construcción de las pirámides. 1820.
THINK PENSAR
DIRECCIÓN
MÁQUINAS SIMPLES
THINK
CAMPAMENTOS
SUMINISTROS
AGRICULTURA
BESTIAS DE CARGA
ABASTOS
HIDRATANDO EL SUELO
FASES DE CONSTRUCCIÓN KEOPS
DEFINIR LA GEOMETRÍA COMPLETA DEL COMPLEJO VOLÚMENES DE TRABAJO: PIEDRA CALIZA PARA RELLENOS Y REVESTIMIENTOS.
178.68x227x4
40560.36m2 cara
Por 4= 162,241.44 m²
3.64m espesor de bloques de recubrimiento
590,812.20m³ recubrimientos exteriores 169,085.44m³
577,369.06m³
1,033,067.30m³
FASE 0
Volumen de una pirámide truncada (h/3) (ABM+ABm)+√(ABMxABm) (38/3) (51529.00+27060.25)+√1394387622.25= (12.67)(78589.25)+37341.50 = 1,033,067.30 m³ (16.67)(27060.25+6763.42)+13528.48=577,369.06 m³
Programación del proyecto KEOPS
SECUENCIAS Y CONFORMACIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO EDT o WBS (siglas en inglés)
THINK
ASPECTOS CONCEPTUALES DE LAS ACTIVIDADES DE CONSTRUCCIÓN
LAS GRANDES ACTIVIDADES QUE CONFORMAN LA COLUMNA VERTEBRAL DEL PROYECTO. (LA IDEA GENERAL) 03 01 03 03 05 05 02 02 02 02 02
BAJO TIERRA TÚNELES
GRANDES ACTIVIDADES
O ACTIVIDADES MACRO
RELLENOS
REVESTIMIENTOS
RECÁMARAS
SECUENCIAS KEOPS
ESQUEMA CONCEPTUAL Y ESTRUCTURA EDT
590,812.20m³ recubrimientos
exteriores
Espesor3.64m
Estructura del trabajo EDT o WBS
1 FASE 0 (bajo tierra) 1 años
01 Túnel 4a
02 Recámara 5 y pasadizos 5a y 5b
03 Túnel 12 parte 12a
04 Termina FASE 0
2 FASE 1 9 años
01 Relleno sector 6b
FASE 3 05 AÑOS
169,085.44m³
FASE 2
12 AÑOS
577,369.06m³
02 Túnel 4b1
03 Túnel 6b
04 Relleno a nivel 12b
05 Túnel 12b
06 Túnel 6a
07 Túnel 8
08 Recámara 7
09 Relleno por debajo de túnel 9
10 Túnel 7b
11 Túnel 9
12 Túnel 7a
13 Revestimientos: cara A, B, C y D
14 Termina FASE 1
3 FASE 2 12 años
FASE 1 10 AÑOS
1,033,067.30m³
FASE 0
01 Relleno completo Fase 2
02 Túnel 11
03 Túnel 7c
04 Túnel 7d
05 Recámara 10
06 Túnel 10a
07 Túnel 10b
08 Revestimientos: cara A, B, C y D
09 Termina FASE 2
4 FASE 3 05 años
01 Relleno completo
02 Revestimientos: cara A, B, C y D
03Termina FASE 3
Programación del proyecto KEOPS
TIEMPOS DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO EN UN DIAGRAMA DE GANTT SIMPLE: ESTRUCTURA BÁSICA DE EJECUCIÓN
NIVEL: MACRO
RESUMEN EJECUTIVO
PROYECTO:CONSTRUCCIÓNDELAPIRÁMIDEDEKEOPS
COD ESTRUCTURA tiempo
años
Programación del proyecto KEOPS
MÉTODO DE LA RUTA CRÍTICA (CRITICAL PATH METHOD)
PENSAR
Programación del proyecto KEOPS: LA EDT Y EL DIAGRAMA DE GANTT
DIAGRAMA DE
SIMPLE:
MÁS COMPLEJA DE EJECUCIÓN
2 (ESTE PROCESO NO INCLUYE EL MARGEN DE TIEMPO ENTRE LAS PIRÁMIDES QUE ES DE 28 AÑOS)
PROYECTO:CONSTRUCCIÓNDELAPIRÁMIDEDEKEOPS
2.13.02
2.13.03
2.13.04
2.14
3.9
4
4.03
RUTA CRÍTICA DE LA FASE 0
MÉTODO DE LA RUTA CRÍTICA (CRITICAL PATH METHOD)
MICROSOFT PROJECT 2019
De
ahora
en adelante, las preguntas CLAVE a hacerse son:
¿Puedo construir con una información de este tipo?
¿Cuál es el orden que debo seguir?
¿Con cuál actividad comienzo?
¿Cuál sigue?
¿Cuál va antes que cual?
¿Cuál sigue después de cuál?
¿Pueden hacerse al mismo tiempo?
¿Y si se atrasan?
¿Cuál va después que cuál?
LAS RELACIONES ENTRE LAS ACTIVIDADES.
Introducción al contexto urbano en la Ciudad de Guatemala. PENSAR
Urbanismo Desarrollo urbano Crecimiento urbano Aglomeración
Metropolización
Primacía urbana
Conurbación
Uso del suelo
Segregación socioespacial Desequilibrios
Inequidades Vulnerabilidad
2021 cerca de las 61,000 ha. o más.
Autor: Arq. Silvia García V.
La información colocada en las siguientes diapositivas fue obtenida de conferencias con personal de Planificación de la Municipalidad de Guatemala.Arquitecta Silvia García Vettorazzi (2021)
