ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA DISEÑO Y CÁLCULO ESTRUCTURAL DE UN REFUGIO DE MONTAÑA BIOCLIMÁTICO Autor: Marta Irene Feria Cerrada Director: María Luisa Vilar Guerrero Madrid Julio 2014 DISEÑO Y CÁLCULO ESTRUCTURAL DE UN REFUGIO DE MONTAÑA BIOCLIMÁTICO Marta Irene Feria Cerrada ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA DISEÑO Y CÁLCULO ESTRUCTURAL DE UN REFUGIO DE MONTAÑA BIOCLIMÁTICO Autor: Marta Irene Feria Cerrada Director: María Luisa Vilar Guerrero Madrid Julio 2014 DISEÑO Y CÁLCULO ESTRUCTURAL DE UN REFUGIO DE MONTAÑA BIOCLIMÁTICO Marta Irene Feria Cerrada Resumen Este proyecto se encuadra en dos fenómenos sociales que predominan en la ocupación del ocio y el tiempo libre del hombre actual, el turismo y el deporte. Los refugios contemporáneos son instalaciones de utilidad pública, donde la faceta deportiva se complementa con una misión de alcance social: facilitar el contacto entre los humanos y la naturaleza. La creciente preocupación por el impacto en el medio ambiente de la actividad industrial, ha desencadenado un aumento de las demandas sociales exigiendo comportamientos responsables medioambientalmente o sostenibles. Surgen con el objetivo de satisfacer esta demanda los llamados refugios de última generación en los que se integran arquitectura y sostenibilidad, respondiendo a dos retos básicos: Cumplir rigurosas normativas medioambientales y lograr autonomía energética. Figura 1. Refugio de Monte Rosa. Alpes Suizos (2.795 m) Figura 2. Refugio de Gouter.Alpes franceses (3.800 m) Una alternativa viable para responder a estos retos desde la fase de diseño de los refugios de montaña, consiste en aplicar los principios básicos de construir con el clima, propios de la arquitectura bioclimática. Tras la crisis energética de los setenta, los primeros trabajos de la arquitectura bioclimática estaban dirigidos exclusivamente al ahorro energético, sin embargo este concepto ha transcendido hacia un concepto más complejo, el de sostenibilidad. La arquitectura bioclimática o sostenible tiene en cuenta además del ahorro energético, el impacto ambiental de los materiales, la adecuación ambiental, la estética, el confort de los usuarios, así como promover valores culturales y de igualdad. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada V R ESUMEN Gran parte de la energía del planeta se utiliza para construir y posteriormente climatizar e iluminar los edificios. La estructura de un edificio está formada por los elementos más importantes y duraderos del mismo, por lo que las decisiones tomadas en el diseño de la estructura afectan en gran medida al impacto ambiental del edificio. Además, una vez que el edificio está construido es prácticamente imposible alterar la estructura para mejorar su comportamiento energético. Por esto es de suma importancia un diseño adecuado de la estructura del refugio de montaña para obtener notables beneficios en ahorro energético y adecuación ambiental mediante técnicas propias de la arquitectura bioclimática. Básicamente, la arquitectura bioclimática se fundamenta en la adecuación del diseño arquitectónico a las condiciones climáticas exteriores, de modo que se alcance un confort de los usuarios en el interior utilizando el menor número de sistemas mecánicos. Vitrubio (un arquitecto romano del siglo I AC) escribió que un buen edificio debe satisfacer tres cosas, resistencia, utilidad y belleza (firmitas, utilitas, venustas). Es necesaria en este proyecto una estrecha colaboración entre las dos disciplinas, arquitectura e ingeniería, desde el diseño de la forma y orientación de la estructura del refugio, la elección de los materiales y los sistemas estructurales empleados, hasta la funcionalidad de la misma. El objeto del presente proyecto es el diseño y cálculo de la estructura de un refugio de montaña bioclimático, con requisitos de mínimo peso, buscando el ahorro energético y la adecuación ambiental. A lo largo del proyecto se ha tenido en cuenta la problemática que plantea una estructura de alta montaña, condiciones climáticas extremas, altas cargas de nieve y viento y difícil acceso para el transporte de los materiales. El proyecto se ha estructurado en tres fases, donde cada una de las fases atiende a cada uno de los objetivos que se han planteado para el proyecto, la fase de diseño, la fase de cálculo y por último la fase de elaboración del presupuesto. En primer lugar, en la fase de diseño se atiende al objetivo de proponer un diseño bioclimático para la estructura de un refugio de montaña según las características del emplazamiento elegido en el presente proyecto. Se asigna una ubicación hipotética del refugio de montaña a 1865 metros de altitud, en Benasque (Huesca), municipio español situado en el Pirineo Aragonés. Para realizar el análisis del clima del emplazamiento, se han solicitado a la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) los valores normales de las variables climáticas (temperatura, humedad, velocidad y dirección del viento y radiación solar) disponibles de la estación meteorológica más cercana. Se han proporcionado los datos desde 2006 hasta 2012 de la estación meteorológica de Cerler, situada a 1600 metros de altitud. Con el fin de seguir una metodología en el diseño bioclimático de la estructura se ha realizado un análisis bioclimático a partir de estos datos del clima del emplazamiento. En dicho análisis se han empleado, el Climograma de Givoni (Building bioclimatic chart), desarrollado por el arquitecto especialista en arquitectura bioclimática Baruch Givoni, y las Tablas Mahoney, metodología desarrollada por el Departamento de Desarrollo y Estudios Tropicales de la Asociación de Arquitectura en Londres. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada VI R ESUMEN Figura 3. Aplicación del diagrama bioclimático de Givoni al emplazamiento de la estructura. Estrategias. Tras este análisis se concluye que para realizar el diseño bioclimático del refugio dado el emplazamiento elegido, nos podemos limitar a incorporar técnicas de explotación solar pasivas tan sencillas como asegurar una forma compacta de la estructura y una adecuada orientación de la misma. Además se debe asegurar un buen aislamiento térmico mediante el diseño de la envolvente térmica del refugio, comprobándose que cada una de las transmitancias térmicas de los elementos que la forman (fachada, cerramientos de los forjados y huecos de las ventanas), son inferiores al valor máximo indicado en el Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE. En la fase de diseño también se justifican la elección de los materiales y los sistemas estructurales empleados desde el punto de vista resistente, económico y medioambiental. Finalmente se diseña la estructura en AutoCAD 3D para exportarla al programa de cálculo. Al final de la fase de diseño se concluye que el diseño final de la forma de la estructura trata de asemejarse a una superficie semiesférica con el fin de aumentar el coeficiente de compacidad, lo que se traduce en ahorro energético. Pero al mismo tiempo se ha deformado dicha semiesfera disponiendo de tres plantas poligonales excéntricas para disponer de una mayor superficie orientada al sur para mejorar la captación solar. La estructura se ha diseñado con capacidad para 60 alberguistas y con plantas libres disminuyendo al máximo el número de elementos estructurales interiores para maximizar la flexibilidad del diseño. Figura 4. Orientación estructura refugio. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada VII R ESUMEN Figura 5. Estructura refugio. El diseño de la envolvente térmica del refugio asegura un buen aislamiento para alcanzar el mayor potencial del diseño bioclimático de la estructura. Es una estructura formada por un entramado de madera laminada encolada principal, formado por los forjados y los pilares que los soportan, y una malla espacial de una capa formada por perfiles tubulares de aluminio que constituye la estructura envolvente del refugio. En el diseño final y la elección de la malla espacial como sistema estructural para conseguir la forma compacta deseada, este proyecto se ha inspirado en las Cúpulas Geodésicas. Estas estructuras esféricas o parcialmente esféricas, formadas por una red de triángulos, las patentó el arquitecto Richard Buckminster Fuller. En la fase de cálculo se utiliza el programa CYPE, en concreto con su módulo Nuevo Metal 3D. Nuevo Metal 3D calcula estructuras tridimensionales definidas con elementos tipo barras en el espacio y nudos en la intersección de las mismas. En primer lugar se determinan las distintas cargas actuando sobre los distintos elementos de la estructura aplicando el Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural-Acciones en la edificación) del CTE, al emplazamiento escogido y a las características particulares del edificio. Todas las cargas se han definido superficiales uniformes y se han introducido por paños al programa. Siendo un paño en el programa un recinto definido por nudos coplanarios. El gran reto ha sido la determinación e introducción por paños de la carga de viento, debido a la gran cantidad de planos con distintas inclinaciones que constituyen la malla espacial, estructura envolvente del refugio. Para el dimensionamiento de los perfiles, se ha seguido el criterio de mínimo peso, intentando reducir al máximo el número de perfiles distintos. El programa CYPE utiliza un método matricial y considera un comportamiento elástico y lineal de los materiales. El programa obtiene la matriz de rigidez y el vector de desplazamientos. Para la construcción de la matriz de rigidez debemos describir el perfil y el material de las barras. Para la determinación del vector de desplazamientos de los nudos, a partir de las matrices de cargas, se deben determinar las vinculaciones de los extremos de las mismas, mediante la descripción de los nudos de la estructura. Además se tienen que limitar las flechas y asignar coeficientes de pandeo y de momentos a todas las barras que forman la estructura y en sus dos planos principales. El programa calcula para cada barra sus solicitaciones pésimas y según estas dimensiona cada una. El dimensionado de uniones se realiza comprobándose las cargas admisibles según los datos proporcionados por el fabricante en catálogos o en la página web. Para terminar con la fase de cálculo, una vez calculados todos los resultados pertinentes de la estructura y fijados como definitivos una serie de perfiles, el programa calcula las reacciones y Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada VIII R ESUMEN las cargas de cimentación que genera la estructura. Y a partir de estas dimensiona los elementos de la cimentación. Al final de la fase de cálculo se obtiene una estructura cuyos forjados están formados por vigas de madera laminada encolada de clase resistente C24 de dos tipos distintos de perfiles V-220x220 y V-220x240 unidas entre ellas a través de distintos estribos de acero galvanizado S250GD. Estos forjados están soportados a partir de pilares también de madera laminada encolada y a su vez se apoyan en la estructura exterior constituida por barras tubulares de aluminio. Los perfiles de dichas barras (T0) van desde el diámetro 70mm hasta un diámetro de 220mm y están unidas mediante el sistema ORTZ. Dicha unión permite que los perfiles tubulares redondos de aluminio estén sometidos únicamente a esfuerzos de tracción y compresión. Para apoyar las vigas de los forjados sobre la estructura envolvente o malla espacial se ha propuesto cualitativamente una posible unión mecánica de acero que una las vigas a los nudos esféricos del sistema ORTZ que une las barras tubulares de aluminio. Para terminar, la cimentación consta únicamente de dos elementos, las placas de anclaje y zapatas de hormigón armado, ya que no se van a disponer ni de vigas de atado ni vigas centradoras. Por último, puesto que se trata de un proyecto técnico-económico, en la última fase se realiza el presupuesto de la fabricación y construcción de la estructura del refugio de montaña bioclimático proyectada en este trabajo. El presupuesto de la ejecución material del presente proyecto asciende a la cantidad de 159.291,84 euros. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada IX R ESUMEN Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada X Abstract This project is developed within the context of two social phenomena that dominate the occupation of leisure and free time of modern life, tourism and sport. Nowadays these public buildings are facilities where sport is complemented by a powerful social mission: facilitating contact between humans and nature. The growing concern about environmental impacts of industrial activity, has triggered increasing social demands requiring environmentally responsible or sustainable behaviours. In order to meet this demand arise the called last generation refuges, in which architecture and sustainability are integrated, addressing two basic goals: fulfil stringent environmental regulations and achieve energy independence. Figura 1. Monte Rosa mountain hut. Alps (2.795 m) Figura 2. Gouter mountain hut.Alps (3.800 m). One viable alternative to address these goals from the design stage of the mountain huts consists in apply the basic principles of bioclimatic architecture based on building with the climate conditions. After the energetic crisis of the seventies, the first bioclimatic designs aimed exclusively to save energy, but the concept of bioclimatic has developed into a more complex concept the concept of sustainability. The bioclimatic or sustainable architecture takes into account not only the energy saving but also the aesthetics, the users comfort, the environmental impact, as well as promote equality and cultural values. Most of the energy generated on earth is used to build and then acclimate and illuminate the buildings. The buildingâs structure is constituted from the most important and lasting elements Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada XI A BSTRACT of the building therefore, the decisions on the design stage of the structure affect so much in the environmental impact generated by the building. Moreover, once that the building is built it is almost impossible to alter the structure in order to improve the energy behaviour of the building. This is the reason why is very important to design adequately the structure of the mountain hut in order to obtain significant energy savings and environmental sustainability. Basically, the bioclimatic architecture is based in the adaptation of the architectural design to the external climatic conditions, so that the userâs comfort is ensured using the fewest mechanical systems. Vitrubio (a roman architect I AC) wrote that a good building must satisfy three things, resistance, utility and beauty (firmitas, utilitas, venustas). Is necessary in this project a close collaboration between the two disciplines, architecture and engineering, from the design and orientation of the structure, the selection of materials and structural systems onto its functionality. The object of the present project is the design and structural analysis of a bioclimatic mountain hut with minimum weight requirements, pursuing energy savings and a sustainable behaviour. Along the project it has been taken into account the problems posed by the extreme climate conditions characteristic of the site selected and the difficult access for the transport of the materials. The project has been structured in three phases, in which each phase pursue each one of the objectives posed for the project. Firstly, in the design stage it is pursued the objective of proposing a bioclimatic design for the structure known the characteristics of the site chosen in this project. The hypothetical location selected for the mountain hut is 1865 m above the sea level, in Benasque (Huesca), Spanish municipality located in the Aragonese Pyrenees. For the analysis of the site climate, the State Meteorological Agency (AEMET) has proportioned the normal values of climatic variables (temperature, humidity, wind speed and wind direction and solar radiation) available from the nearest weather station. Data were provided from 2006 to 2012 from Cerlerâs weather station, located at 1600 m altitude. In order to follow a methodology in the bioclimatic design of the structure a bioclimatic analysis has been carried out from these climate data. In this analysis it has been used, the Building bioclimatic chart, developed by architect specialized in bioclimatic architecture Baruch Givoni, and Mahoney Tables, methodology developed by the Department of Development and Tropical Studies Association Architecture in London. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada XII A BSTRACT Figura 3. Aplication of the bioclimatic diagram developed by Givoni to the site chosen for the structure. After this analysis we conclude that for the bioclimatic design of the mountain hut given the chosen location, it is sufficient to incorporate passive Solar exploitation techniques as simple as ensuring a compact form of the structure and a proper orientation. In addition it must be ensured a good thermal insulation through the design of the thermal envelope of the mountain hut, verifying that each of the thermal transmittances of the elements (facade, floors and window openings), are lower than the value maximum stated in the Basic Document DB hE energy saving of CTE. In the design phase, the choice of materials and structural systems employed is also justified from the resistance, economically and environmentally points of view. Finally, the structure is designed in AutoCAD 3D for its further exportation to the calculation program. At the end of the design phase is concluded that the final design of the shape of the structure resembles a spherical surface in order to increase the coefficient of compactness, which results in energy saving. But at the same time this has been deformed in order to increase the surface oriented to the south improving the solar capitation of the structure. The structure is designed for up to 60 users and free plants decreasing the maximum number of internal structural elements to maximize the design flexibility. Figura 4. Orientation of the structure. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada XIII A BSTRACT Figura 5. Structure mountain hut. The design of the thermal envelope of the mountain hut ensures good insulation to achieve the highest potential of bioclimatic design of the structure. It is a structure formed by a âPost and Beamâ laminated wood structure, consisting of slabs and pillars that support them, and a spatial mesh of one layer formed of aluminium tubular bars forming the shell structure of the shelter. In the final design and the choice of the spatial mesh as a structural system to achieve the desired compact form, this project has been inspired by the geodesic domes. These spherical or partially spherical structures formed by a network of triangles, was patented by the architect Richard Buckminster Fuller. In the calculation the CYPE program is used, specifically its Metal 3D module. First of all the loads acting on the various elements of the structure are determined using the Basic (Structural-Safety Events in the Building) of the CTE, taking into account the site chosen and the particular characteristics of the building. All loads are defined as uniform surface loads and were introduced in the program to build the load vector. The challenge has been the determination and introduction of the wind loads due to the large number of planes with different inclinations which constitute the spatial mesh. For the sizing of the profiles, it has been followed the criterion of minimum weight, trying to minimize the number of different profiles. The program CYPE uses a matricidal method and consider a linear and elastic behaviour of the materials. For the construction of the stiffness matrix it should be described the profile and material of the bars and to determine the unknown displacement vector of the nodes it also must be determined the contour conditions of the bar ends, by the description of the structure nodes. Also the deformation limits, equivalent buckling longitude and moments coefficients must be determined to all the bars forming the structure and for its two principal planes. The program calculates for each bar its solicitations for further their sizing. The sizing of joints is performed checking the allowable load according to data provided by the manufacturer in catalogues or web page. To finish the calculation of the structure, once all relevant results has been calculated and definitive profiles have been assigned, the program calculates the reactions and foundation loads generated by the structure and then size the foundation elements. At the end of the calculation phase it is obtained a structure whose slabs are formed by beams glulam strength class C24 of two distinct types: V-220x220 and V-220x240 profiles, linked together through different stirrups made of Galvanized steel S250GD. These slabs are supported by pillars also glulam and in turn on the outer structure made of tubular aluminium bars. The profiles of said bars (T0) diameter ranging from 70 mm to a diameter of 220mm and are joined Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada XIV A BSTRACT by ORTZ system. Such attachment allows the round aluminium extrusions to be subjected only to tensile and compression. To support the floor on the envelope structure or spatial mesh it has been qualitatively proposed a possible mechanical joining made of steel to connect the beams to the spherical knots of the ORTZ system connecting the tubular aluminium bars. Finally the foundation only has tie plates and pads as they will not have or tie beams or beams. Finally since this is a technical-economic project in the last phase it has been determined the budget of the construction and building structure of the bioclimatic mountain hut designed in this work. The budget for the actual execution of this project is the amount of 159.291,84 euros. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada XV A BSTRACT Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada XVI Índice de documentos DOCUMENTO I. MEMORIA Memoria pág. 12 a 98 87 páginas pág. 3 pág. 4 a 13 1 página 10 páginas DOCUMENTO II. PLANOS 1. Lista de planos 2. Planos DOCUMENTO III. PLIEGO DE CONDICIONES 1. Generales y económicas 2. Técnicas y particulares pág. 7 a 40 pág. 41 a 52 34 páginas 12 páginas DOCUMENTO IV. PRESUPUESTO 1. Mediciones 2. Precios unitarios 4. Presupuesto general pág. 5 a 7 pág. 9 a 15 pág. 17 a 17 3 páginas 7 páginas 1 páginas ML DOCUMENTO I MEMORIA D OCUMENTO I. M EMORIA § Í NDICE Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 2 Índice 1. Introducción 1.1. Estado de la cuestión . 1.2. Motivación . . . . . . 1.3. Objetivos del proyecto 1.4. Metodología de trabajo 1.5. Recursos a emplear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 14 19 20 21 22 2. Diseño estructura 2.1. Emplazamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Análisis bioclimático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Aplicación del diagrama bioclimático de Givoni al emplazamiento de la estructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Aplicación de las tablas de Mahoney en el emplazamiento de la estructura . 2.3. Forma y Orientación del refugio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Programa de necesidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Descripción de las plantas en general y distribución de las necesidades . . . . . 2.6. Diseño de la estructura en AutoCAD 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 33 36 38 38 39 3. Materiales y solución estructural 3.1. Estructura interior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1. Material estructural: Madera Laminada . . . . . . . . . . . . . 3.1.1.1. Justificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1.2. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1.3. Composición de secciones y clases resistentes . . . . . . . . 3.1.2. Solución estructural: Viga-Pilar . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2.1. Sistemas estructurales en construcción con madera laminada 3.1.2.2. Justificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Estructura exterior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1. Material estructural: Aluminio . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1.1. Justificación y generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1.2. Selección aleación de aluminio . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. Solución estructural: Malla espacial de una capa . . . . . . . . . 3.2.2.1. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2.2. Justificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3. Perfil tubular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3.1. Propiedades geométricas de resistencia . . . . . . . . . . . 3.2.3.2. Justificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Aislamiento según DB HE Ahorro de energía . . . . . . . . . . . . 3.3.1. Determinación de la zona climática . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.2. Clasificación de los espacios del edificio . . . . . . . . . . . . . 3.3.3. Definición de la envolvente térmica y cerramientos . . . . . . . 43 43 43 43 44 45 47 47 50 50 51 51 52 53 55 56 57 57 58 58 58 59 60 Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 23 31 3 D OCUMENTO I. M EMORIA § Í NDICE 3.3.4. Limitación de la demanda energética 3.3.4.1. Fachada . . . . . . . . . . . . . 3.3.4.2. Forjados . . . . . . . . . . . . . 3.3.4.3. Huecos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Cálculo estructura 4.1. Cargar la estructura . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1. Hipótesis de Carga . . . . . . . . . . . . . 4.1.1.1. Acciones permanentes . . . . . . . . . 4.1.1.2. Acciones variables . . . . . . . . . . . 4.1.1.3. Acciones accidentales . . . . . . . . . 4.1.2. Pandeos y flechas . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2.1. Flechas . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2.2. Pandeos . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2.3. Coeficientes de momentos . . . . . . . 4.2. Dimensionamiento perfiles . . . . . . . . . . . 4.2.1. Descripción de barras . . . . . . . . . . . . 4.2.2. Descripción de nudos . . . . . . . . . . . . 4.2.3. Cálculo y comprobación . . . . . . . . . . 4.3. Uniones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1. Estructura interior: Uniones mecánicas . . . 4.3.1.1. Tipo general de uniones seleccionadas . 4.3.1.2. Tipo concreto de uniones seleccionadas 4.3.2. Malla espacial: Sistema MERO . . . . . . . 4.3.2.1. Sistema ORTZ . . . . . . . . . . . . . 4.3.3. Forjados-malla espacial . . . . . . . . . . . 4.4. Cimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1. Estudio geotécnico . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.1. Reconocimiento del terreno . . . . . . 4.4.2. Dimensionamiento de placas de anclaje . . 4.4.3. Dimensionamiento de zapatas . . . . . . . 4.5. Proceso constructivo . . . . . . . . . . . . . . 4.5.1. Soporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.1.1. Nivelación zapatas . . . . . . . . . . . 4.5.1.2. Nivelación pies de pilar . . . . . . . . . 4.5.2. Estructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.2.1. Cerramientos forjados . . . . . . . . . 4.5.3. Cerramiento envolvente exterior . . . . . . Bibliografía Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 61 64 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 69 69 69 70 73 75 75 75 76 76 76 76 77 78 79 79 82 84 87 91 92 93 93 93 93 97 97 97 98 98 99 99 101 4 Índice de figuras 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. Refugio de Monte Rosa. Alpes Suizos (2.795 m) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Refugio de Gouter.Alpes franceses (3.800 m). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Situación general. Pirineo Aragonés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Situación de la zona. Municipio de Benasque. Provincia de Huesca. . . . . . . . . . Situación de la zona. Núcleo poblacional de Cerler. Municipio de Benasque. . . . . . Paisaje valle de Benasque. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Situación del terreno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vista Este-Oeste terreno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clasificación climática de Köppen-Geiger en la Península Ibérica e Islas Baleares . . Zonas climáticas según la velocidad básica del viento. Anejos D. Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural- Acciones en la edificación). . . . . . . . . . . . . . . Zonas climáticas de invierno. Anejos E. Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural- Acciones en la edificación). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Irradiación Global media [1983-2005] (Kwhm−2 dia−1 ). Atlas de Radiación Solar en España utilizando datos del SAF de Clima de EUMETSAT. . . . . . . . . . . . . . . Irradiancias Global, Directa y Difusa en Huesca [1983-2005]. Atlas de Radiación Solar en España utilizando datos del SAF de Clima de EUMETSAT. . . . . . . . . . P= Precipitaciones totales medias mensuales. Atlas Climatico Iberico. . . . . . . . . Aplicación del diagrama bioclimático de Givoni al emplazamiento de la estructura. . Aplicación del diagrama bioclimático de Givoni al emplazamiento de la estructura. Estrategias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Orientación estructura refugio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estructura refugio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Boceto refugio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Boceto refugio. Vista de planta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño final, Autocad 3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vigas de madera laminada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clases resistentes de madera.UNE-EN 1912 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clases resistentes de madera laminada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Características de la madera laminada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estructuras macizas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estructuras de placas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estructura sistema Viga-Pilar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estructura sistema light frame. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aleaciones forjadas de aluminio para estructuras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Propiedades generales aleaciones de aluminio.UNE-ENV 1999-1-1 del Eurocodigo 9. Pabellón USA. Expo 1967. Montreal. Arquitecto: Sholi Sadao. . . . . . . . . . . . . Cúpula geodésica Museo Dali, Figueras. Arquitecto: Emilio Perez Pinero. . . . . . . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 17 17 23 24 24 25 26 26 27 27 28 30 30 31 32 33 37 37 40 40 41 43 46 46 47 48 48 49 50 51 53 54 54 5 D OCUMENTO I. M EMORIA § Í NDICE 34. People’s Meeting Dome. Bornholm, 2012. Arquitectos: Kristoffer Tejlgaard y Benny Jepsen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35. Mountain Dome House. Mountain a las afueras de Ojai, California. Arquitectos: Shawn Hausman and Jessica Kimberley. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36. Mallas espaciales de una capa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37. Perfiles tubulares de aluminio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38. Zonas climáticas. Apéndice D del Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39. Orientación de una fachada. Documento Básico ’DB HE Ahorro de energía’ del CTE. 40. Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica U en W/m2 K. Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41. Características EGO CLT 160. Catálogo CTL egoin Fachadas madera. . . . . . . . . 42. Panel de cubierta Delfos. Catálogo general de paneles y aislantes. Europerfil. . . . . 43. Características Delfos. Catálogo general de paneles y aislantes. Europerfil. . . . . . . 44. Lana de vidrio AislanGlass. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45. Características lana de vidrio AislanGlass. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46. Características EGO CLT MIX 200. Catálogo CTL egoin Forjados madera. . . . . . 47. Valor UH de las ventanas de la serie Schüco AWS en función de los valores Uv del vidrio. Catálogo Ventanas Schüco AWS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48. Modelo AWS 65. Catálogo Ventanas Schüco AWS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49. Características modelo AWS 65. Catálogo Ventanas Schüco AWS. . . . . . . . . . . 50. Direcciones hipótesis de viento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51. Mapa de peligrosidad sísmica. Norma de construcción sismoresistente: parte general y edificación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52. Estribos estándar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53. Estribos con alas interiores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54. Estribos estándar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55. Estribos en forjados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56. Tipos de pies de pilar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57. Pie de pilar en cimentación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58. Medidas estribo. Catálogo Simpsom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59. Características grandes estribos con alas interiores. Catálogo Simpsom. . . . . . . . 60. Características estribos cantilevers reforzado. Catálogo Simpsom. . . . . . . . . . . 61. Características estribos con pendiente regulable. Catálogo Simpsom. . . . . . . . . . 62. Características estribos con pendiente y orientación regulables. Catálogo Simpsom. . 63. MERO TSK: KK-System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64. Sistema PALC3 Estructura espacial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65. Asteca estructuras: Sistema NUCLOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66. Componentes nudo MERO, variante casquillo atornillado. . . . . . . . . . . . . . . 67. Sistema ORTZ. LANIK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68. Esquema del sistema ORTZ. LANIK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69. Relación tornillo-esfera y capacidad del conjunto (KN).Catálogo LANIK. . . . . . . 70. Esfuerzos pésimos del primer grupo de perfiles de aluminio extruido. . . . . . . . . . 71. Esfuerzos pésimos del segundo grupo de perfiles de aluminio extruido. . . . . . . . . 72. Esfuerzos pésimos del tercer grupo de perfiles de aluminio extruido. . . . . . . . . . 73. Esferas sistema ORTZ. LANIK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74. Casquillos cónicos sistema ORTZ. LANIK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75. Variante del sistema MERO para madera laminada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 55 55 56 57 59 60 61 62 62 63 63 64 64 66 66 67 72 74 79 80 80 81 81 82 82 83 83 84 84 85 86 86 87 87 88 88 89 89 90 90 91 91 6 D OCUMENTO I. M EMORIA § Í NDICE DE FIGURAS 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. Esquema nudo extremo para barras laminadas. Sistema MERO. . . . . . . . Nudo LIGNUM. Sala polivalente en Arbón (Suiza 1985). . . . . . . . . . . . Tipos de cimentaciones directas según el Documento Básica SE-C Cimientos. Vista 3D zapata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Esquema CYPE zapata tipo 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Esquema CYPE zapata tipo 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Esquema CYPE zapata tipo 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Detalles de montaje cerramiento fachada, huecos de las ventanas. . . . . . . . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 . 92 . 94 . 95 . 95 . 96 . 96 . 100 7 Índice de tablas 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. Temperatura media anual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Humedad relativa media anual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Velocidad máxima rachas viento anual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datos climáticos. Estación meteorológica de Cerler. Agencia Estatal de Meteorología durante el periodo 2006-2012. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabla Mahoney: Grados de Humedad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabla Mahoney: Límites de confort. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estrés Térmico diurno y nocturno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Precipitación pluvial media mensual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oscilación media mensual (Tmax-Tmin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabla Mahoney: Indicadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabla Mahoney:Recomendaciones para el diseño. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resumen recomendaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resistencias térmicas componentes fachada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resistencias térmicas componentes fachada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Permeabilidad al aire según UNE - EN 122207. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabiquería. Hipótesis de sobrecarga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sobrecargas de uso corregidas por el coeficiente de reducción. Hipótesis de sobrecarga de uso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cargas de nieve.Hipótesis de nieve. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cargas de viento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 28 29 29 32 33 34 34 34 34 34 35 36 64 65 67 70 71 71 73 8 Acrónimos CTE DB-SE-AE DB-HE AEMET SAF EUMETSAT UNE-EN MLE UNE-ENV MIG TIG AWS DB-SI IGME DB-SE-M DB-HE AISI DIN DB-SE-C Código Técnico de la Edificación Documento Básico Seguridad Estructural-Acciones en la edificación Documento Básico Ahorro de Energía Agencia Estatal de Meteorología SatelliteApplication Facility European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites Una Norma Española-European Norm Madera Laminada Encolada Una Norma Española-Ventilación de Edificios Meral Inert Gas Tugsten Inert Gas Aluminium Window System Documento Básico Seguridad en caso de Incendio Instituto Geológico y Minero de España Documento Básico Seguridad estructural Madera Documento Básico Ahorro de Energía American Iron and Steel Institute Deutsche Industrie Normen Documento Básico Seguridad Estructural Cimientos Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 9 D OCUMENTO I. M EMORIA § ACRÓNIMOS Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 10 Símbolos α G Q T S0 S1 S2 Sk qn µ N V qb δ vb cp cs qe qs g ab Cm L UV UF UM F UF D UH Ángulo formado entre el norte geográfico y la normal exterior de la fachada. Acciones permanentes de carga según el CTE expresadas en T /m2 . Acciones variables de carga según el CTE expresadas en kN/m2 . Acción permanente de carga correspondiente a la tabiquiería, expresada en T /m2 . Sobrecarga de uso forjado planta 0 expresada en kN/m2 . Sobrecarga de uso forjado planta 1 expresada en kN/m2 . Sobrecarga de uso forjado planta 2 expresada en kN/m2 . Sobrecarga de nieve según el CTE expresada en kN/m2 . Carga de nieve por unidad de superficie en proyección horizontal expresada en kN/m2 . Coeficiente de forma según el CTE. Carga de nieve expresada en T /m2 . Carga de viento expresada en T /m2 . Presión dinámica del viento según el CTE expresada en kN/m2 . Densidad del aire expresada en kg/m3 . Velocidad básica del viento según el CTE expresada en m/s. Coeficiente de presión según el CTE. Coeficiente de succión según el CTE. Carga de viento por unidad de superficie según el CTE, expresada en kN/m2 . Carga de succión del viento por unidad de superficie según el CTE, expresada en kN/m2 . Aceleración de la gravedad, 9,81m/s2 . Aceleración sísmica según Norma de construcción sismorresistente, en m/s2 , en función de g. Coeficientes de momentos, toman valores entre 0 y 1. Longitud de las barras de la estructura expresada en m. Transmitancia térmica de la fachada. Transmitancia térmica de la fachada. Transmitancia térmica media. Transmitancia térmica de los forjados. Transmitancia térmica de los huecos. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 11 . M EMORIA § S ÍMBOLOS Memoria Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 12 Capítulo 1 Introducción STE proyecto se encuadra en dos fenómenos sociales que predominan en la ocupación del ocio y el tiempo libre del hombre actual, el turismo y el deporte. Los refugios contemporáneos son instalaciones de utilidad pública, donde la faceta deportiva se complementa con una misión de alcance social: facilitar el contacto entre los humanos y la naturaleza. El concepto de calidad de vida, incluye la posibilidad de frecuentar espacios naturales sin barreras arquitectónicas, obstáculos visuales, ruidos constantes o luces artificiales. Esta diversidad de ocio que ofrecen los refugios de montaña da lugar a que se entremezclen en estos entrañables edificios, montañeros y turistas. E Debido a los cambios que se están produciendo en la sociedad, es de máxima relevancia presentar a España cómo un destino global en un mercado turístico cada día más complejo y competitivo, aprovechando todos sus recursos y riqueza paisajística. Con este objetivo el Gobierno de Aragón aprobó el Plan de Refugios, gracias al cual se invierten en los años 2012, 2013 y 2014 un total de 680.000 euros en actuaciones de construcción, remodelación y mejora de refugios de montaña ubicados en la provincia de Huesca. Uno de los cambios más importantes que se están produciendo en la sociedad, es la creciente preocupación por el impacto en el medio ambiente de la actividad industrial, lo que ha desencadenado un aumento de las demandas sociales exigiendo comportamientos responsables medioambientalmente o sostenibles. De forma paralela surge el concepto de ecoturismo, turismo responsable en áreas naturales que apoya la conservación del medio ambiente y mejora el bienestar de las comunidades locales (Sociedad Internacional de Ecoturismo). Las montañas constituyen una reserva de preciados bienes que pertenecen a todos y que la actividad humana ha degradado a lo largo del tiempo, sin embargo, tanto los montañeros como los turistas reivindican su derecho a acceder libremente a las zonas de montaña. Por este motivo hay que crear instalaciones para acoger a estos colectivos, que promuevan el desarrollo sostenible a estas zonas naturales. De acuerdo con la definición de sostenibilidad entendemos este desarrollo como aquel que permite satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin poner en peligro la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades. Con el objetivo de satisfacer esta demanda surgen los llamados refugios de última generación en los Alpes, en los que se integran arquitectura y sostenibilidad dentro de la arquitectura bioclimática. Esta nueva generación de refugios trata de introducir mejoras en el diseño arquitectónico tradicional y en la resolución constructiva de los refugios, la correcta elección Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 13 . M EMORIA § 1. I NTRODUCCIÓN de los materiales (han de ser reciclables y asegurar un buen aislamiento) y la integración de energías renovables de tal modo que con un pequeño incremento de costes, se obtengan notables beneficios en ahorro energético y adecuación ambiental. El camino de esta nueva generación de refugios sostenibles lo marcó en 2010 el nuevo refugio de Monte Rosa construido para remplazar al antiguo, situado en los Alpes suizos a 2.883 metros sobre el nivel del mar. Seguido por la construcción en 2012 del Refugio de Gouter, camino del Mont-Blanc, y situado a 3.817 metros de altitud, entre otros (SnowCrystals). Dentro de este contexto, con el fin de atender las expectativas de futuro planteadas para la ingeniería en general y en particular para los refugios de montaña, se plantea el presente proyecto, que consiste en diseñar y calcular la estructura de un refugio de montaña bioclimático. Por último a la vista de la iniciativa tomada por el Gobierno de Aragón y su interés mostrado por las instituciones públicas en la innovación y el desarollo de refugios de montaña en el Pirineo Aragonés, se asigna una ubicación hipotética del refugio de montaña en Benasque (Huesca), municipio español situado en el Pirineo Aragonés, a 1.800 metros de altitud, ya que reúne las condiciones ideales de nieve, paisaje y montañas. 1.1. Estado de la cuestión En los Pirineos, cuevas y brechas en las paredes de las montañas constituían los primeros refugios. A continuación fueron las chozas construídas con piedras y pieles, origen de la arquitectura pirenaica, las precursoras de los actuales refugios. Los primeros refugios son sobrios y con aspecto de bunker, construidos con paredes gruesas de piedra que se curvan hasta confluir en lo alto. Uno de estos refugios situados en el Pirineo Aragonés es La Reclusa (1916). La popularización del montañismo requiere refugios con mayor capacidad y ciertas comodidades. Estos son de dos plantas y la cubierta es de dos pendientes, como por ejemplo el refugio de Góriz (1963). La decisión de construir estos nuevos refugios se rige por la ley de la oferta y la demanda, edificándose en los accesos a las cumbres más frecuentadas. En los años 90, basándose en las técnicas de construcción más avanzadas, los refugios se caracterizan por utilizar elementos prefabricados, materiales más ligeros y el helicóptero como medio de transporte reduciéndose los plazos de ejecución y los costes. La ingeniería industrial (estructuras metálicas, aislamiento térmico) y las nuevas tecnologías (energías renovables) entran en juego. Algunos de estos llamados macro refugios son el refugio de Estós (1949) y el Refugio de Piedrafita-Respomuso (1993). A comienzos del siglo XXI, se remodelan algunos refugios como el de la Reclusa, el Refugio de Ángel de Orús El Forcau o el de Góriz y se comienzan a construir nuevos como el refugio de Cap de Llauset, respondiendo a dos retos básicos: Cumplir rigurosas normativas medioambientales y lograr autonomía energética. Una alternativa viable para responder a estos retos desde la fase de diseño de los refugios de montaña, consiste en aplicar los principios básicos de construir con el clima propios de la arquitectura bioclimática. El desarrollo de la arquitectura bioclimática surge en el campo de la adecuación ambiental de la construcción y ocurre en paralelo al resto de reflexiones sobre el progreso científico-técnico del siglo XX y su coste ecológico. Tras la crisis energética de los setenta, los primeros trabajos realizados se centraban exclusivamente en el ahorro energético, sin embargo, el concepto bioclimático ha trascendido hacia un concepto más complejo, el de sostenibilidad. La arquitectura bioclimática o sostenible ha de tener en cuenta además del ahorro Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 14 . M EMORIA § 1. I NTRODUCCIÓN energético, la adecuación ambiental, el confort de los usuarios, el impacto de los materiales, la estética, así como promover igualdad y valores culturales. Debido a que este concepto es mucho más amplio, en el presente proyecto nos limitamos a realizar un diseño bioclimático dirigido exclusivamente al ahorro energético, donde el balance energético global incluirá no solo la fase de vida útil del edificio, sino todo su proceso constructivo desde la extracción de los materiales, su elaboración industrial y su reciclaje. Gran parte de la energía producida en el planeta se utiliza para construir y posteriormente calentar, enfriar e iluminar edificios, y en el caso de un refugio de montaña, la mayor parte del ahorro energético se corresponde con la fase de diseño a partir de estrategias pasivas (emplazamiento, forma, orientación, energía solar pasiva y aislamiento), por lo que parece razonable que nos limitemos a los sistemas pasivos. Es necesario señalar la diferencia entre el refugio bioclimático presentado en este proyecto y los edificios de alta tecnología o inteligentes, estos últimos buscan el ahorro energético a largo plazo gracias a tecnologías de energía renovable incorporadas una vez construidos (sistemas activos como la energía fotovoltaica, energía eólica, biomasa etc.), sin tener en cuenta los materiales empleados en la construcción o los sistemas pasivos. La arquitectura bioclimática, en lo que concierne al presente proyecto, se fundamenta principalmente en la adecuación del diseño arquitectónico para protegerse de las condiciones climáticas del emplazamiento, aunque otros factores como la elección adecuada de los materiales o la dificultad de transporte también se tienen en cuenta. Mirando hacia el pasado, la arquitectura que acabamos de describir puede identificarse con la arquitectura tradicional o arquitectura vernácula en la medida en que se adapta y utiliza el clima exterior para alcanzar un confort en el interior utilizando el menor número de sistemas mecánicos. Al no disponer de recursos tecnológicos para modificar el medioambiente, la arquitectura debía adaptarse al medioambiente en que se localizaba para conseguir en el interior condiciones térmicas de habitabilidad. Por ejemplo los primeros refugios del Pirineo Aragonés, tal y como hemos descrito anteriormente, tenían una forma compacta, con paredes de piedra de gran inercia térmica y escasas aberturas para proteger el interior del frio. A continuación vamos a presentar brevemente el origen del concepto bioclimático así como las principales técnicas pasivas a utilizar en el refugio objeto de este trabajo. El precursor del concepto bioclimático fue Victor Olgyay (1963), quien desarrolló un método para proceder de forma lógica en el diseño basándose en la tabla bioclimática, que relaciona variables del clima con los limites de confort térmico. Resulta obvio que antes de comenzar a realizar el diseño es absolutamente necesario un análisis previo del clima del emplazamiento incluyendo las siguientes variables: temperatura, radiación solar, humedad y viento. Para hacer este análisis previo del clima se han solicitado a la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) los valores normales de dichas variables (temperatura, humedad, dirección y velocidad del viento y radiación solar) disponibles de la estación meteorológica más cercana al emplazamiento, la estación de Cerler (esquí cota 2000 m) . Una vez realizado el análisis del clima compararemos las condiciones climáticas exteriores del emplazamiento con el confort térmico deseado en el interior del edificio. Al tratarse de una zona de clima de alta montaña, caracterizado por temperaturas bajas, altos valores de radiación y fuertes vientos, para proteger el interior del refugio de las condiciones extremas exteriores se emplean en el diseño las siguientes estrategias pasivas: Explotación pasiva de la energía solar. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 15 . M EMORIA § 1. I NTRODUCCIÓN La energía solar uno de los principales recursos del que se dispone. Gracias a su privilegiada situación, tanto la orientación como la forma de la estructura se eligen según estrategias de explotación pasiva de la energía solar. La energía solar se puede emplear en forma de iluminación y en forma de energía térmica, al incidir la radiación solar sobre los materiales. Forma y orientación del refugio. En el diseño de la forma de la estructura se tiene en cuenta el coeficiente de compacidad, que es la relación entre la superficie envolvente y el volumen que encierra. La forma más compacta, coeficiente de compacidad igual a uno, es la esfera. Una estructura más compacta tiene menores pérdidas de energía ya que hay un menor contacto con las condiciones exteriores, sin embargo hay menor captación solar. Finalmente el complejo diseño de la forma resultante de la estructura trata de asemejarse a una superficie esférica con el fin de aumentar el coeficiente de compacidad con respecto a un diseño tradicional, lo que se traduce en ahorro energético. Para mejorar el comportamiento solar pasivo del edificio se dispone de una mayor superficie orientada al sur y menor superficie de la cara norte para favorecer las ganancias solares. Aislamiento. El Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE, Código Técnico de la Edificación, especifica parámetros y procedimientos que se deben tener en cuenta al proyectar un edificio para satisfacer las exigencias básicas de ahorro de energía. Se presentan cinco exigencias básicas: Limitación de demanda energética, rendimiento de las instalaciones térmicas, eficiencia energética de las instalaciones de iluminación, contribución solar mínima del agua caliente sanitaria y fotovoltaica mínima de energía eléctrica. Nos limitaremos a la primera exigencia básica, es decir a la limitación de demanda energética y utilizando la opción simplificada. El objeto de esta opción es básicamente establecer determinados valores límite de transmitancia térmica U (valores mínimos de aislamiento) de los componentes de la envolvente térmica del refugio. El valor límite de transmitancia térmica de cada elemento depende de la zona climática, del coeficiente de compacidad del refugio, de la orientación de la pared, de la superficie con ventanas respecto a la superficie total y del tipo de acristalamiento. El verdadero reto del proyecto son las condiciones del emplazamiento del refugio. Se plantean dos problemas principalmente. Por un lado el emplazamiento se corresponde con un lugar remoto de difícil acceso, por lo que el peso de la estructura cobra un papel importante, tanto a la hora de transportar los materiales en helicóptero como a la hora del montaje. Y por otro lado las condiciones climáticas extremas, altas cargas de nieve y viento. Una vez diseñada la estructura, y teniendo en cuenta la problemática presentada en el párrafo anterior, distintos materiales, soluciones estructurales, superficies envolventes y distintas tecnologías se pueden emplear para alcanzar el ahorro energético deseado. Para finalizar vamos a analizar las distintas estrategias empleadas en dos de los refugios de montaña más importantes de los Alpes y precursores de los refugios bioclimáticos de última generación. Ambos refugios, el Refugio de Gouter, situado en los Alpes franceses (3.800 m) y el refugio de Monte Rosa, situado en los Alpes Suizos (2.795 m), tienen una forma cilíndrica y ovalada, disminuyendo el contacto con las condiciones extremas exteriores y disminuyendo la fuerza del viento sobre la envolvente. En los dos casos se ha elegido la madera como material estructural debido a la ligereza y calidez que la caracterizan, y se utilizó un helicóptero para el Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 16 . M EMORIA § 1. I NTRODUCCIÓN transporte de los materiales. En el caso del refugio de Gouter, los distintos elementos de madera que constituyen la estructura, se transportaron de uno en uno. Mientras que en el refugio de Monte Rosa, para minimizar el número de trayectos, la estructura de madera fue prefabricada utilizando un modelo por ordenador para determinar la secuencia optima del ensamblaje de los elementos. Considerando la envolvente de cada refugio, en ambos se utilizan paneles sándwich de madera recubiertos con finos paneles de acero y aluminio (refugios de Gouter y de Monte Rosa respectivamente), con el fin de proteger la madera. Figura 1. Refugio de Monte Rosa. Alpes Suizos (2.795 m) Figura 2. Refugio de Gouter.Alpes franceses (3.800 m). En conclusión, tras observar la evolución de los refugios de montaña en los pirineos, analizar el concepto bioclimático y las estrategias que debemos incluir en el diseño para un adecuado comportamiento pasivo del refugio, tras aclarar las distintas restricciones del proyecto (condiciones climáticas extremas y exigencia de una estructura ligera) y, por último, evaluar las soluciones empleadas en los refugios de Monte Rosa y de Gouter, podemos afirmar que adoptar ciertas técnicas de la arquitectura vernácula en el diseño bioclimático es necesario, por ejemplo los primeros refugios en el Pirineo Aragonés tenían una forma semicircular, forma básica de la que derivan las formas más complejas finalmente adoptadas en el diseño de los dos refugios descritos, ya que es la forma más compacta y por lo tanto la que tiene mejor comportamiento pasivo en climas fríos. Además nuevas mejoras en cuestión de ligereza y aislamiento de los materiales empleados, tanto en la estructura como en la fachada, deben considerarse, para permitir refugios de mayores dimensiones, mayor iluminación y ahorro energético. Con respecto a los refugios de Monte Rosa y de Gouter, en los que se utiliza la madera como material estructural, el refugio de este trabajo incorpora una innovadora estructura combinando Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 17 . M EMORIA § 1. I NTRODUCCIÓN madera y aluminio. El refugio tiene tres plantas de base poligonal y tiene capacidad para 60 personas. Podemos dividir la estructura en dos partes: La estructura interna y la estructura envolvente. En la estructura interna, constituida por los pilares y los forjados se utiliza la madera laminada como material estructural, pues se trata de un material duradero, de baja densidad, resistente, ecológico y versátil. Además, la madera laminada es un excelente aislante térmico, asegurando un clima confortable en el interior del refugio. Las estructuras de madera son las únicas de comportamiento previsible en caso de incendio. No colapsan y su destrucción es progresiva a una velocidad conocida, lo que proporciona una mayor seguridad en caso de incendio. Para poder llevar a cabo la forma resultante de la envolvente del refugio, se ha elegido una solución estructural basada en una malla espacial de una capa para constituir la estructura exterior. Estas estructuras se caracterizan por estar constituidas a base de elementos muy simples (barras y nudos) que ordinariamente se ensamblan en obra por atornillado para formar el conjunto estructural. Con la finalidad de proponer una estructura lo más ligera posible, a pesar de que el material más empleado en este tipo de estructuras es el acero, en el presente proyecto se van a emplear perfiles tubulares de aluminio para construir dicha malla especial exterior. El aluminio presenta dos ventajas principales frente al acero para el uso estructural, ligereza y resistencia a la corrosión. La densidad del aluminio es algo menor que la tercera parte de la del acero facilitando situaciones donde el peso propio es importante como el montaje o el transporte en helicóptero de estructuras construidas en lugares poco accesibles. Por otro lado la ausencia de corrosión, permite reducir los gastos de mantenimiento y hace posible la permanencia de prestaciones estructurales. Por último se puede también hacer notar que las aleaciones de aluminio no pierden resistencia a bajas temperaturas y, más aún, no tienen una temperatura de transición definida a la que pueda pensarse que sobreviene la rotura frágil. Puede, pues, decirse que las aleaciones de aluminio son menos susceptibles que los aceros a la rotura frágil. Considerando el impacto ambiental ambos materiales, tanto el aluminio como la madera laminada son materiales que permiten su reciclado o re-uso. La finalidad de la estructura propuesta es la posible descomposición de la misma. Como ya hemos explicado podemos dividirla en dos partes, la estructura interior y la estructura exterior, estas dos partes de la estructura deberán unirse mediante determinadas uniones mecánicas que deberemos definir a lo largo del proyecto. A su vez, cada una de estas estructuras, con su correspondiente solución estructural asociada, se divide en elementos más sencillos. En la estructura interior, vigas y viguetas de madera unidas mediante estribos de Acero galvanizado S250GD, constituyen los forjados, y dichos forjados se apoyan sobre un número de pilares, también de madera, a través de estribos con pendiente regulable también de Acero galvanizado S250GD. El forjado inferior se encuentra elevado un metro sobre la superficie y se apoya sobre pilones de madera cuya longitud, puede adaptarse según la topografía del emplazamiento. Para la unión de dichas vigas de madera a las zapatas se utilizan pies de pilar. Por otro lado la solución estructural elegida para construir la estructura de aluminio exterior, nos permite descomponerla en un gran número de elementos iguales o muy similares, y se caracteriza por un alto grado de prefabricación, fácil traslado y montaje. Como en el caso del refugio de Monte Rosa, para minimizar el número de trayectos, se podría emplear utilizando un modelo por ordenador la secuencia optima del ensamblaje de los elementos. Para la unión de los perfiles tubulares que forman esta estructura exterior, se utiliza el sistema MERO diseñado Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 18 . M EMORIA § 1. I NTRODUCCIÓN por el Dr. Mengeringhausen, que fue uno de los precursores del empleo de las mallas espaciales, y que es sin duda el más difundido hasta el momento. Básicamente dicho sistema consiste en atornillar axialmente, por medio de un ingenioso dispositivo de conexión, las barras tubulares y los nudos esféricos. El nudo es una pieza esférica dotada de una serie de orificios roscados según las direcciones de las barras que han de concurrir en el mismo y deben estar capacitados para recibir las tracciones y compresiones de dichas barras. Las barras llevan soldados en sus extremos sendos casquillos cónicos dotados de orificios axiales, que transmiten el esfuerzo del tubo al tornillo. El tamaño de los tornillos y de las esferas deben buscarse los mínimos compatibles con la resistencia precisa. 1.2. Motivación Una de las predominantes características de la industria de la construcción a día de hoy es el balance entre ingenieros y arquitectos. La estructura está formada por los elementos más importantes y duraderos de un edificio, por lo tanto, las decisiones tomadas en el diseño de la estructura afectan en gran medida el impacto ambiental del edificio. Además es prácticamente imposible alterar la estructura de un edificio para mejorar su comportamiento energético una vez que el edificio está construido. Tradicionalmente y generalizando, el objetivo del arquitecto se ha centrado más en la estética o en el diseño de la forma de la estructura, mientras que el objetivo del ingeniero se ha centrado en la estabilidad y eficiencia, o en la funcionalidad de la estructura. En ocasiones hay un abismo entre la estética o apariencia de una estructura y la estabilidad o funcionalidad de su correspondiente esqueleto, pero no podemos decir que la forma de la estructura es responsabilidad del arquitecto y la funcionalidad del ingeniero. El ingeniero debe estar igual de involucrado en la forma de la estructura y el arquitecto en la funcionalidad, aunque quizás desde diferentes puntos de vista. Vitruvius (un arquitecto romano del siglo I AC) escribió que un buen edificio debe satisfacer tres cosas, resistencia, utilidad y belleza (firmitas, utilitas, venustas). Un edificio diseñado estéticamente pero con insuficiente ingeniería para sostenerse es inaceptable. Pero un edificio que se sostiene pero que no tiene en cuenta el uso que van a hacer las personas del espacio dentro del edificio, es igualmente inaceptable. A lo largo de la historia, la visión de algunos arquitectos, incorporando ideas innovadoras en sus diseños, ha influenciado enormemente el campo de la ingeniería. Un ejemplo, es el arquitecto Buckminster Fuller, cuyas ideas filosóficas sobre el diseño y la geometría dieron lugar a estructuras innovadoras como por ejemplo las llamadas Geodesic Domes hacia 1960. Estas estructuras esféricas o parcialmente esféricas, están formadas por una red de triángulos. Siendo el triangulo la forma geométrica más resistente, representan una celosía espacial capaz de cubrir un gran volumen sin elementos adicionales que la soporten y garantizar estabilidad ante condiciones extremas en terremotos, tifones y bajas temperaturas. Con este proyecto se quiere resaltar, en primer lugar la importancia del diseño adecuado de la estructura del refugio para alcanzar el mayor potencial del diseño sostenible o bioclimático, y en segundo lugar la importancia de una estrecha colaboración entre las dos disciplinas (arquitectura e ingeniería) desde las primeras etapas del diseño de la estructura. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 19 . M EMORIA § 1. I NTRODUCCIÓN Por otra parte las estructuras de Buckminster Fuller Geodesic Domes, por su alta eficiencia, han inspirado el diseño de la estructura y la elección de la solución estructural utilizada para el refugio de montaña bioclimático del presente proyecto. Por último, Garret Hardin escribió en 1968 un artículo titulado The tragedy of the commons en el que defiende la idea de que los bienes comunes como las montañas, los océanos etc. se degradan con la actividad humana y que la única forma de evitar su destrucción es limitar o controlar esta actividad. Los refugios de montaña deben erigirse por lo tanto como espacios sostenibles que fomenten el cuidado y disminuyan el impacto de la actividad humana en las montañas. A nivel internacional hay refugios bioclimáticos importantes que atienden a estas necesidades, como en refugio de Monte Rosa o el de Gouter, sin embargo a nivel nacional es un proyecto pionero, ya que no existe ningún otro refugio de montaña en todo el Estado con estas características. Sin embargo, se ha querido innovar con respecto a estos refugios de Monte Rosa o el de Gouter, en los cuales, como explicábamos anteriormente, se utilizan estructuras de madera laminada muy parecidas. La motivación para introducir una estructura combinando aluminio y madera es, en primer lugar, las propiedades de dichos materiales (ligereza, resistencia, durabilidad) y en segundo lugar, la posibilidad de descomposición de la estructura para su fácil transporte, montaje y posible reutilización de todos los elementos de la estructura. Todos los materiales que usamos en la construcción tienen impactos negativos en el medio ambiente, ya sea de forma directa o indirecta. Por lo tanto, debido a los continuos cambios que caracterizan la sociedad moderna, es necesario, en edificios tan particulares como este refugio de montaña, prestar atención a la posible reutilización de la estructura completa o de sus partes por separado. La estructura exterior de aluminio puede ser reutilizada de esta forma con el diseño de nuevos apoyos por separado. Esta necesidad de flexibilidad, movilidad y cambio de función con el fin de minimizar el impacto ambiental durante el ciclo de vida completo de la estructura, es la principal motivación de proponer una estructura completamente desmontable. 1.3. Objetivos del proyecto Los objetivos principales que se pretenden alcanzar a lo largo del proyecto son tres: 1. Proponer un diseño bioclimático, para la estructura del refugio de montaña, con el fin de obtener notables beneficios en ahorro energético y adecuación ambiental, justificando adecuadamente la elección de la forma, orientación, sistema estructural empleado, materiales estructurales y materiales de la envolvente térmica del refugio. 2. Proponer una estructura estable y resistente, totalmente desmontable, dimensionando los perfiles, determinando las uniones y la cimentación, resolviendo adecuadamente los problemas que plantea el emplazamiento, condiciones climáticas extremas (altas cargas de nieve y viento) y criterios de mínimo peso para el transporte de los materiales. 3. Realizar un presupuesto razonable de la fabricación y montaje de la estructura. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 20 . M EMORIA § 1. I NTRODUCCIÓN 1.4. Metodología de trabajo Para alcanzar los objetivos del proyecto, presentados en el apartado anterior, se van a realizar la siguiente secuencia de tareas recogidas en tres fases distintas. En la primera fase, la que podríamos denominar fase de diseño, se pretende alcanzar el primer objetivo: Proponer un diseño bioclimático, para la estructura del refugio de montaña, con el fin de obtener notables beneficios en ahorro energético y adecuación ambiental, justificando adecuadamente la elección de la forma, orientación, sistema estructural empleado, materiales estructurales y materiales de la envolvente térmica del refugio. En esta fase se realizarán las siguientes tareas: Determinar el potencial de mejora en el comportamiento pasivo de los refugios de montaña introduciendo distintas estrategias (explotación pasiva de la energía solar, forma y orientación), propias de la arquitectura bioclimática, en el diseño de la estructura de soporte. Análisis del clima del emplazamiento. Para ello se han solicitado a la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) los valores normales de dichas variables (temperatura, humedad, dirección y velocidad del viento y radiación solar) disponibles de la estación meteorológica más cercana al emplazamiento. Tras el análisis previo del clima del emplazamiento, a partir del método desarrollado por Victor Olgyay, alcanzar de forma lógica un diseño bioclimático de la forma de la estructura. Se diseña la estructura en AutoCAD 3D. Elección de los materiales estructurales y solución estructural. Elección de los materiales de la fachada (envolvente) del refugio según el Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE para garantizar los límites mínimos de aislamiento requeridos. En la segunda fase, que podríamos denominar la fase de cálculo, se pretende alcanzar el segundo objetivo: Proponer una estructura estable, resolviendo adecuadamente los problemas que plantea el emplazamiento, condiciones climáticas extremas (altas cargas de nieve y viento) y criterios de mínimo peso para el transporte de los materiales. En esta fase se realizarán las siguientes tareas: Se determinan las distintas cargas de nieve, viento, sobrecargas de uso y peso propio actuando sobre los distintos elementos de la estructura aplicando el Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural-Acciones en la edificación) del CTE, al emplazamiento escogido y a las características particulares del edificio. Introducir las cargas al software y asignar coeficientes de pandeo y flechas a todas las barras que forman la estructura y en sus dos planos principales. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 21 . M EMORIA § 1. I NTRODUCCIÓN Dimensionar la estructura utilizando el programa CYPE, en concreto con su modulo Nuevo Metal 3D. Para el dimensionamiento de los perfiles, se ha tenido en cuenta a la hora de elegir entre los perfiles que cumplen con las solicitaciones de resistencia y deformación, el criterio de mínimo peso, intentando reducir al máximo el número de perfiles distintos. Se definen las uniones entre los distintos elementos de la estructura. Calcular la cimentación. Generadas las zapatas de hormigón armado y optimizar dichas zapatas con el fin de disminuir el número de tipos distintos de forma que no se complique en exceso el proceso de cimentación. La tercera fase, podemos denominarla la fase de documentación. En esta fase se realizaran las siguientes tareas: Planos de la estructura. Elaborar un presupuesto detallado de la estructura. Redactar la memoria del proyecto. 1.5. Recursos a emplear Datos climáticos (temperatura, humedad, dirección y velocidad del viento y radiación solar) de la estación meteorológica de Cerler de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural-Acciones en la edificación) del CTE. Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE. El programa CYPE, en concreto con su modulo Nuevo Metal 3D. AutoCAD 3D. Generador de precios de la construcción de CYPE Ingenieros. Eurocódigo 9. Proyectos de estructuras de aluminio. Catálogo Simpson. Conexiones para ensambladuras de madera Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 22 Capítulo 2 Diseño estructura STE capítulo pretende describir y justificar cada uno de los pasos que se han seguido para obtener el diseño final de la estructura. Desde la descripción del emplazamiento, el estudio del clima y las primeras aproximaciones al diseño hasta el diseño definitivo de la estructura. E 2.1. Emplazamiento A la vista de la iniciativa tomada por el Gobierno de Aragón y el interés mostrado por las instituciones públicas en la innovación y el desarrollo de refugios de montaña en el Pirineo Aragonés, se asigna una ubicación hipotética del refugio de montaña en el valle de Benasque (Huesca). El emplazamiento elegido se encuentra situado a 1800 metros de altitud en las proximidades del núcleo poblacional de Cerler, perteneciente al municipio de Benasque. Este municipio forma parte de la comarca de La Rizagoza, tiene una superficie de 233,28 km2 y una población de 2.195 habitantes entre los tres núcleos poblacionales, Cerler, Castejón de Sos y Eriste. Figura 3. Situación general. Pirineo Aragonés. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 23 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 4. Situación de la zona. Municipio de Benasque. Provincia de Huesca. Cerler es el pueblo más alto del Pirineo Aragonés, situado a 2 km de Benasque y más de 1500 metros de altitud en la cara sur de las montañas. Según el Instituto Aragonés de estadística, en 2011 este pueblo tenía una población de 347 habitantes. Figura 5. Situación de la zona. Núcleo poblacional de Cerler. Municipio de Benasque. En el valle de Benasque se encuentran las cimas más altas de todo el Pirineo, el macizo de Maladeta con el Aneto (3404 m) al este y el Perdiguero (3221 m) al norte, entre otros muchos. Este valle ofrece un gran interés desde muchos puntos de vista, excursiones y rutas por las montañas que la rodean y patrimonio histórico artístico de gran importancia. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 24 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 6. Paisaje valle de Benasque. Con la construcción de la estación de esquí de Cerler en 1968, comienzan a mejorar la comunicación viaria con Benasque y la estructura productiva de los habitantes de Cerler evoluciona en beneficio del sector servicios, especialmente del turismo. Los refugios de montaña, tradicionalmente eran instalaciones deportivas, situados en puntos estratégicos para facilitar la adecuada práctica de las diferentes modalidades del montañismo. Sin embargo, debido a la creciente demanda de alojarse en Refugios y albergues de montaña, frente a los establecimientos turísticos habituales, en 1995 el Departamento de Industria, Comercio y Turismo aprueba el Reglamento de Ordenación de Albergues y refugios como alojamientos turísticos. Ambas facetas de los refugios de montaña, la turística y la deportiva, se han tenido en cuenta al seleccionar el emplazamiento del refugio. Hay cuatro refugios de montaña guardados, entre muchos otros no guardados, en el municipio de Benasque, el Refugio de Estos (1890 m), el Refugio de Angel Orus (2100 m), el Refugio de la Renclusa (2140 m) y el Refugio de Viados (1760 m). El presente proyecto, con el diseño de un refugio de montaña innovador, incorporando mejoras al diseño arquitectónico tradicional de estos refugios, pretende contribuir al impulso económico de dicha zona de montaña. La ubicación hipotética exacta que se ha elegido para el refugio, es una explanada situada en la cara Este del Barranco de Basibe y en la cara sur del Pico de la Cantanesa a 8 km aproximadamente del helipuerto de Ampriu. La elevación exacta de dicho emplazamiento es de 1865 metros y las coordenadas son 42◦ 33”14.22’ N- 0◦ 36” 46’ E. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 25 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 7. Situación del terreno. Figura 8. Vista Este-Oeste terreno. El diseño de un refugio de montaña bioclimático implica la utilización de algunos principios básicos a través de los cuales el refugio y el clima que lo rodea se unen para garantizar el confort de las personas en el interior. Resulta obvio que el primer requisito para realizar un diseño bioclimático es el conocimiento del clima del lugar donde se va a ubicar y realizar un análisis incluyendo las siguientes variables: temperatura, radiación solar, humedad y viento. En líneas generales podemos describir el clima del Pirineo Aragonés. A partir de los 800 metros, nos encontramos con un clima de montaña caracterizado por las temperaturas bajas y la importante pluviometría, gran parte de la cual cae en forma de nieve. Según el Atlas Climático Ibérico, elaborado por el Departamento de Producción de la Agencia Estatal de Meteorología de España (Área de Climatología y Aplicaciones Operativas) y por el Departamento de Meteorología e Clima, Instituto de Meteorología de Portugal, a partir de los datos disponibles desde 1971 Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 26 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA hasta el año 2000 de la temperatura del aire y las precipitaciones, dicha zona de alta montaña del Pirineo Aragonés, se corresponde con un Clima Frio-Tipo D, ver Figura 9. Figura 9. Clasificación climática de Köppen-Geiger en la Península Ibérica e Islas Baleares El CTE, específicamente en los anejos D y E del Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural- Acciones en la edificación), también proporciona datos climáticos generales por zonas, que se pueden emplear para determinar de forma aproximada la acción del viento y la sobrecarga de nieve, ver Figuras 10 y 11. Figura 10. Zonas climáticas según la velocidad básica del viento. Anejos D. Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural- Acciones en la edificación). Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 27 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 11. Zonas climáticas de invierno. Anejos E. Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural- Acciones en la edificación). Es evidente que el propio relieve y la diversidad de exposiciones al viento y a la radiación solar, crean un extenso abanico de climas en distintos emplazamientos con notables diferencias entre ellos. Por lo tanto es necesario realizar un análisis más detallado del clima del emplazamiento en cuestión. Sin embargo, para realizar un análisis más detallado del clima, resulta en numerosos casos bastante complicado conseguir dichos datos climáticos. En el proyecto que nos atañe, no existen datos climáticos fiables del emplazamiento exacto del refugio, por lo que se han solicitado a la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) los valores normales de la temperatura, humedad, dirección y velocidad del viento y radiación solar, disponibles de la estación meteorológica de Cerler, que es la estación más cercana al emplazamiento. Dicha estación meteorológica está situada en Cerler a 1600 metros de altitud y sus 0 00 0 00 coordenadas geográficas son longitud: 0◦ 32 18 E y latitud: 42◦ 35 36 N . Los valores normales proporcionados de la temperatura incluyen los datos de a temperatura máxima y mínima mensual y días correspondientes, temperatura media horaria mensual, temperatura mínima de las máximas etc. A continuación, en la Tabla 1, se presenta la media anual resumida calculada a partir de los datos de la temperatura media mensual, desde el año 2006 hasta los datos más actuales de 2012 que me han sido proporcionados. Año 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Temperatura media (◦ C) 13.73 10.76 12.35 6.61 13.1 14.1 13.25 Tabla 1. Temperatura media anual. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 28 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA En cuanto a la humedad los datos proporcionados se corresponden con la humedad media mensual, a 0, 7, 13 y 18 metros del suelo, medida en unidades de humedad relativa en tanto por ciento. La media anual a 7 metros sobre el suelo se muestra en la tabla 2. Año 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Humedad relativa media 61 53 60 51 58 67 65 Tabla 2. Humedad relativa media anual. A pesar de que los valores y dirección del viento puede variar mucho de un emplazamiento a otro debido a la topografía del terreno, los datos proporcionados por la estación meteorológica de Cerler son más precisos que los datos climáticos generales proporcionados en el CTE. En la tabla 3 se recogen las velocidades de las rachas máximas anuales y la dirección indicada como el ángulo en grados abarcado por las rachas máximas mensuales. Año 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Velocidad máxima (m/s) 33 26 27 33 27 26 33 Dirección (◦ ) 9-36 22-31 9-30 3-18 1-90 2-26 10-11 Tabla 3. Velocidad máxima rachas viento anual. Las rachas máximas de viento se acercan a la estación en dirección noroeste. El emplazamiento del refugio se encuentra en la ladera sur del Pico de la Cantanesa por lo que se encuentra protegido del viento en dicha dirección. Los valores de radiación solar se obtienen de Atlas de Radiación Solar en España utilizando datos del SAF de Clima de EUMETSAT. El objetivo de este atlas de radiación solar es precisamente cuantificar y presentar gráficamente el promedio mensual y anual de la radiación solar que llega a la superficie terrestre en las distintas regiones de España. A continuación se muestra el mapa de la Irradiación Global media en el plano horizontal durante el periodo 1983-2005 (Kwhm−2 dia−1 ) (Véase Figura 12). Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 29 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 12. Irradiación Global media [1983-2005] (Kwhm−2 dia−1 ). Atlas de Radiación Solar en España utilizando datos del SAF de Clima de EUMETSAT. Figura 13. Irradiancias Global, Directa y Difusa en Huesca [1983-2005]. Atlas de Radiación Solar en España utilizando datos del SAF de Clima de EUMETSAT. La irradiación global media de la provincia de Huesca, segun la Figura 13, es 4.75 (Kwhm−2 dia−1 ) y el mapa superior, nos indica que la radiación solar es menor cuanto más al norte, por lo que según este mapa la irradiación global media en el emplazamiento es 4.16 (Kwhm−2 dia−1 ). Sin embargo, el gradiente radiactivo hacia el sur se acentúa de forma importante en las cadenas montañosas con orientación predominante Este-Oeste, registrándose los contrastes radiactivos más acusados de la península en los Pirineos, entre las laderas al norte y las situadas al sur de dichas alineaciones montañosas. Por lo tanto al situarse nuestro refugio en la ladera sur la irradiación solar media en el emplazamiento será superior a la media mostrada en el mapa. Por último, las precipitaciones aproximadas del emplazamiento las obtenemos del Atlas Climatico Iberico, véase Figura 14. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 30 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 14. P= Precipitaciones totales medias mensuales. Atlas Climatico Iberico. 2.2. Análisis bioclimático Aunque el concepto del diseño conforme con el clima ha estado presente en la arquitectura vernácula o tradicional durante siglos, dicho concepto no se reconoció como parte de la arquitectura moderna hasta 1953. El término bioclimático se introdujo en arquitectura por primera vez en un estudio publicado por los hermanos Olgyay titulado Application of Climate Data to House Design. Sin embargo, fue Victor Olgyay el que en 1963 utilizó por primera vez el término bioclimático. Un diseño bioclimático es un diseño que utiliza el clima de su alrededor para asegurar condiciones de confort en el interior. Además desarrolló el diagrama bioclimático, que relaciona el estudio del clima y los límites de confort térmico, con el fin de identificar estrategias que se deben emplear en el diseño de dicho edificio para conseguir un diseño bioclimático. Sin embargo este diagrama tenía ciertas limitaciones a la hora de predecir las condiciones en el interior de los edificios en climas con grandes fluctuaciones entre el confort requerido en el interior y las condiciones externas, como es nuestro caso. En 1969 Givoni desarrolla su propio diagrama bioclimático para edificios, desde una perspectiva más ingenieril y práctica, con el que es capaz de predecir las condiciones en el interior del edificio según las condiciones climáticas del exterior. A partir de un diagrama psicométrico distingue distintas zonas y se definen las estrategias adecuadas que se deben incorporar al diseño del edificio para las distintas condiciones climáticas en el exterior. Estas estrategias incluyen ventilación natural pasiva, masa térmica, enfriamiento evaporativo y calentamiento solar pasivo. Además de los diagramas bioclimáticos, con el deseo de desarrollar una metodología para determinar el diseño óptimo, dadas unas condiciones climáticas, se desarrollan las tablas de Mahoney en el Departamento de Desarrollo y Estudios Tropicales de la Asociación de Arquitectura en Londres. La metodología propuesta se basa en partiendo de los datos climáticos del emplazamiento, obtener unos indicadores de diseño (Indicadores de Mahoney) y a partir de estos indicadores, obtener una idea preliminar del diseño, forma y orientación de la estructura. A continuación se utilizan el diagrama bioclimático de Givoni y las tablas Mahoney para determinar una primera aproximación al diseño bioclimático de la estructura del refugio de montaña del presente proyecto. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 31 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA 2.2.1. Aplicación del diagrama bioclimático de Givoni al emplazamiento de la estructura El diagrama aplicado al clima del emplazamiento se muestra en la Figura 15 y se ha construido utilizando los datos mostrados en la Tabla 4, a partir de los datos disponibles de la estación meteorológica de Cerler proporcionados por la Agencia Estatal de Meteorología durante el periodo 2006-2012. Meses TMax media (◦ C) Tmin Media (◦ C) HrelMax 1 11 1.6 99 2 8.7 -0.3 99 3 12.5 1.6 99 4 13.2 3.2 99 5 16.6 5.7 99 6 20.6 8.2 99 7 24.4 11.1 99 8 23.8 11.1 99 9 20.9 8.9 99 10 17.2 6.5 99 11 11.1 2.4 99 Tabla 4. Datos climáticos. Estación meteorológica de Cerler. Agencia Estatal de Meteorología durante el periodo 2006-2012. Figura 15. Aplicación del diagrama bioclimático de Givoni al emplazamiento de la estructura. El diagrama muestra como durante todo el año nos encontramos en la zona izquierda del diagrama. Podemos extender la zona de confort en el interior del refugio con las mismas ganancias internas en los meses menos fríos, con un diseño pasivo utilizando la radiación solar durante el día y con técnicas pasivas como por ejemplo calentamiento durante la noche a partir de calor acumulado en acumuladores. Además en los meses de Julio y Agosto podemos ver en el diagrama que es necesario asegurar ventilación natural para garantizar el confort en los días más calurosos. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 32 12 7.7 -0.8 99 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 16. Aplicación del diagrama bioclimático de Givoni al emplazamiento de la estructura. Estrategias. 2.2.2. Aplicación de las tablas de Mahoney en el emplazamiento de la estructura A continuación se muestra el procedimiento a seguir para realizar el análisis y se resumen al final las conclusiones obtenidas. En primer lugar a partir de la humedad relativa media mensual se definen para cada mes el Grado de Humedad de acuerdo con la Tabla Mahoney: Grados de Humedad (Véase Tabla 5) . Resulta que todos los meses tienen Grado de Humedad 3. Humedad relativa % Grado de humedad <30 1 30-50 2 50-70 3 >70 4 Tabla 5. Tabla Mahoney: Grados de Humedad. A continuación conocido el Grado de humedad (3) y la temperatura media anual del emplazamiento, siendo esta 12◦ C, se establecen los límites de confort diurno y nocturno según la Tabla Mahoney: Límites de confort. Resultan ser para todos los meses 26-19 y 1912 respectivamente (Véase la Tabla 6). Seguidamente, comparando las temperaturas máximas medias y las mínimas medias mensuales con dichos límites de confort, se define el Estrés Térmico diurno y nocturno de cada mes como C=Cálido (Por encima del intervalo de confort), 0 (Dentro del intervalo de confort) y F=Frio (Por debajo del intervalo de confort), véase la Tabla 7. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 33 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Temperatura media anual B A Grado de Humedad Mayor a 20◦ C día noche 26-33 17-25 25-30 17-24 23-28 17-23 23-27 17-21 1 2 3 4 C Entre 15◦ C y 20◦ C día 23-31 22-29 21-27 20-25 noche 14-23 14-22 14-21 14-20 menor a 15◦ C día noche 21-30 12-21 20-27 12-20 19-26 12-19 18-24 12-18 Tabla 6. Tabla Mahoney: Límites de confort. Meses Estrés diurno Estrés nocturno 1 F F 2 F F 3 F F 4 F F 5 F F 6 0 F 7 0 F 8 0 F 9 0 F 10 F F 11 F F 12 F F Tabla 7. Estrés Térmico diurno y nocturno. Para finalizar, se define la Oscilación media mensual (Tmax-Tmin) y la Precipitación pluvial media mensual(<150 mm todos los meses), ver tablas 8 y 9. Con estos datos, el Estrés Térmico y el Grado de Humedad se determinan los Indicadores de Mahoney según la Tabla Mahoney: Indicadores (véase la Tabla 10). Deben cumplirse todas las condiciones de cada línea para adquirir el indicador. Meses Pmed 1 39.1 2 32.1 3 34 4 52.9 5 62.2 6 47 7 19.9 8 38.4 9 53.7 10 54 11 49.8 12 52.1 Tabla 8. Precipitación pluvial media mensual. Meses Oscilación media mensual 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9.4 9 10.9 10 10.9 12.4 13.3 12.7 12 10.7 8.7 8.5 Tabla 9. Oscilación media mensual (Tmax-Tmin) Si Estrés Diurno C C D Indicadores 1/H1 1/H1 2/H2 3/H3 4/A1 5/A2 5/A2 6/A3 Ventilación esencial Ventilación esencial Ventilación deseable Protección contra lluvia Inercia Térmica Espacios exteriores nocturnos Espacios exteriores nocturnos Protección contra el frio Precipitación Grado de Oscilación pluvial Humedad media Nocturno 4 2, 3 4 <10◦ >150 C F Entonces C O 1, 2, 3 1, 2 1, 2 >10◦ >10◦ Tabla 10. Tabla Mahoney: Indicadores. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 34 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Tipo de indica- 1 dores Número de indicadores Distribución 2 3 4 5 7 6 No Recomendación 8 0-10 1 Distribución Distribución Espaciamiento 11-12 11-12 5-12 0-4 11-12 1 2 3 Espaciamiento 2-10 4 Espaciamiento Ventilación 0-1 3-12 5 6 Ventilación Ventilación 1-2 1-2 Ventilación Ventilación Tam. aberturas Tam. aberturas Tam. aberturas Tam. aberturas Tam. aberturas Tam. aberturas Pos. aberturas Pos.aberturas Pos. aberturas 0 0 Pos aberturas Protec. aberturas Protec. aberturas Muros y Pisos Muros y Pisos Techumbre Techumbre Techumbre Techumbre Esp. noct. ext. Esp. noct. ext. 0 0-5 6-12 6 7 2-12 0-1 0-1 0-1 2-5 6-10 11-12 11-12 3-12 1-2 1-2 0 1-12 0-3 4-12 0-5 6-12 2-12 0-2 2-12 15 16 17 Protección contra la lluvia 0-2 3-12 0-2 3-12 0-5 6-12 10-12 10-12 0-9 0-9 7 8 9 10 10 11 12 13 14 14 15 Orientación Norte-Sur (eje largo EO) Idem Concepto de patio compacto Configuración extendida para ventilar Igual a 3, pero con protección de vientos Configuración compacta Hab. de una galería-Ventilación constanteIdem Hab. en doble galería-Ventilación temporalIdem Ventilación no requerida Grandes 50 − 80 % Medianas 30 − 50 % Medianas 30 − 50 % Pequeñas 20 − 30 % Muy pequeñas 10 − 20 % Medianas 30 − 50 % En muros N y S altur. ocup. en barlov. Idem (N y S), altur. ocup. en barlov., con abert. en los muros int. Idem Sombreado total y permanente 2-12 3-12 18 19 20 21 21 22 23 24 Ligeros-Baja capacidadMasivos-Arriba 8h retar. térm.Ligeros, reflejantes, con cavidad Ligeros, bien aislados Idem Masivos-Arriba 8h retar. térm.Esp. de uso nocturno al ext. Grandes drenajes pluviales Tabla 11. Tabla Mahoney:Recomendaciones para el diseño. Los indicadores H son indicadores de clima húmedo y los indicadores A de clima árido. Se obtienen un total de 7 indicadores A1 (inercia térmica) y 8 indicadores A3 (Protección contra el frio). Lo que parece completamente lógico en un emplazamiento de alta montaña. Con estos indicadores y según la Tabla Mahoney: Recomendaciones para el diseño, se obtienen las Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 35 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA recomendaciones para el diseño bioclimático del refugio (véase Tabla 11). Las recomendaciones se han señalado en la Tabla 11, sin embargo, se recogen resumidas en la tabla 12 como aclaración. Distribución Espaciamiento Ventilación Tamaño Aberturas Posición Aberturas Protección Aberturas Muros y pisos Techumbre Espacios nocturnos exteriores Orientación N-S( eje largo E-O) Confiuración compacta No requerida Pequeñas 20 - 30 por ciento. (N y S),altura de los ocupantes en barlovento, con aberturas tambien en los muros interiores No requerida Masivos, 8 h de retardo térmico Masivos, 8 h de retardo térmico No requeridos Tabla 12. Resumen recomendaciones. Todas las recomendaciones obtenidas en este análisis tienen bastante lógica. Se debe tener en cuenta que las recomendaciones referidas al aislamiento del refugio, es decir, aquellas que recomiendan techos y muros masivos, son exageradas ya que se refieren al indicador 4/A1 de Inercia Térmica debido a oscilaciones de temperatura >10, y las variaciones en el emplazamiento son poco superiores a 10, entre 10 hasta 13.3, por lo que asegurando un buen aislamiento según el Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE será suficiente. 2.3. Forma y Orientación del refugio A partir del análisis bioclimático del apartado anterior podemos determinar a grandes rasgos una primera aproximación al diseño y orientación del refugio. Según el diagrama bioclimático de Givoni, debe tener un buen comportamiento pasivo para aprovechar lo máximo posible la energía solar para calentarse. Las Tablas de Mahoney nos proporcionan una información más precisa, se recomienda una orientación Norte-Sur (eje largo E-O) y una configuración compacta. La estructura es de ejes simétricos pero gracias a la excentricidad de las plantas poligonales se consigue una mayor superficie en una de las orientaciones, que será la que orientemos al sur, quedando una superficie menor orientada al norte. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 36 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 17. Orientación estructura refugio. El coeficiente de compacidad es la relación entre la superficie envolvente y el volumen que encierra una determinada forma. La forma más compacta, coeficiente de compacidad igual a uno, es la esfera. Una estructura más compacta tiene menores pérdidas de energía ya que hay un menor contacto con las condiciones exteriores, sin embargo, al mismo tiempo hay menor captación solar. Por lo que además, para mejorar el comportamiento solar pasivo del edificio y captar mayor cantidad de luz, resulta lógico disponer de una mayor cantidad de ventanas orientadas al sur y menos orientadas al norte. Finalmente el complejo diseño de la forma resultante de la estructura trata de asemejarse a una superficie esférica con el fin de aumentar el coeficiente de compacidad con respecto a un diseño tradicional, lo que se traduce en ahorro energético. Pero al mismo tiempo se ha deformado dicha semiesfera con el fin de favorecer las ganancias solares. El refugio tiene tres plantas de base poligonal excéntricas con el fin de conseguir dicha deformación, y tiene capacidad para 60 personas Figura 18. Estructura refugio. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 37 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Además esta forma, similar a la superficie de un diamante, gracias a los numerosos planos con distintas direcciones y ángulos de inclinación que la forman, permiten un comportamiento aerodinámico bastante conveniente en el caso de una estructura de montaña, aumentando la resistencia de la estructura a cargas laterales de viento. La estructura se ha diseñado a propósito sin muros de carga, todas las particiones del espacio interior se construirán a posteriori con paneles sándwich de madera compuesta. El propósito de diseñar la estructura sin muros de carga es aumentar la flexibilidad del diseño, es decir, de esta forma la estructura puede ser reutilizada en un futuro con otras funciones. Pudiendo dividirse el espacio interior de cada planta a gusto del usuario o del propietario, satisfaciendo de este modo, la necesidad de movilidad y cambio de función. 2.4. Programa de necesidades El Departamento de Industria, Comercio y Turismo aprueba en el Decreto 84 de 1995, el Reglamento de Ordenación de Albergues y Refugios en la Comunidad Autónoma de Aragón, como alojamientos turísticos. Por lo tanto, los albergues y refugios están sujetos al cumplimiento de las normas turísticas de carácter general. En las siguientes líneas se enumeran los servicios e instalaciones generales mínimos de los refugios: Zona de recepción: Se dispondrán taquillas suficientes según la capacidad del refugio y con espacio suficiente para botas y otras pertenencias, guarda esquís, material de socorro, salvamento y primeras curas. Habitaciones: Todas las habitaciones dispondrán de ventilación directa. El 20 por ciento de las habitaciones serán habitaciones de hasta 6 plazas, con literas, de haberlas, de dos alturas como máximo, y el 80 por ciento restante podrán ser habitaciones de mayor capacidad, con el límite de 24 plazas. Cada usuario dispondrá de un espacio en camas, de la menos 0.70 x 1.90 m. Servicios higiénicos: Por cada diez plazas se debe disponer de un inodoro, lavabo y ducha. Esto hace un total de 6 inodoros, lavabos y duchas para 60 usuarios, que se dispondrán en dos bloques de tres, uno para hombres y otro para mujeres. Cocina para los usuarios, a parte de la prestación alimenticia ofrecida por el establecimiento, para su propio uso. Sala de estar-comedor, que contara con una superficie mínima de 0.70 m2 por plaza, dotada de mesas, sillas y sillones. Vivienda y aseo completo, separados de los clientes para uso de los guardas y empleados. 2.5. Descripción de las plantas en general y distribución de las necesidades A continuación se explica brevemente la distribución de los servicios enumerados en el apartado anterior en las distintas plantas del refugio. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 38 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Planta 0 En esta planta estará situada, en la entrada al refugio, la recepción con un mostrador para recibir a los usuarios, taquillas y guarda esquís. En la misma planta, se encontrara la sala-comedor y la cocina. A parte de la cocina destinada a la prestación alimenticia del refugio, se dispone de una pequeña cocina común para que los usuarios puedan utilizar. Estará equipada con prestaciones mínimas como encimeras, fregaderos con grifos de agua corriente, escurridor de vajilla, armarios, escurridor de vajilla y diverso menaje, microondas, y resultará un lugar disponible para usar hornillos propios. Por último se dispondrán también en esta planta, cerca de la escalera a la primera planta, dos bloques de dos inodoros, lavabos y duchas, para hombres y mujeres respectivamente. Planta 1 Según se accede a esta planta por las escaleras podemos encontrarnos con dos bloques más de servicios con un inodoro, ducha y fregadero, uno para hombres y otro para mujeres. El resto de la planta se divide en seis habitaciones con capacidad para 6 personas y 2 para 12 personas con literas. Así como una escalera apartada para acceder a la última planta. Planta 2 En esta última planta se encuentra la vivienda y aseos para uso del guarda del refugio y el resto de empleados. 2.6. Diseño de la estructura en AutoCAD 3D En primer lugar, antes de proceder al cálculo de la estructura, tenemos que dibujar la estructura en AutoCAD 3D. Se utilizan como modelos de partida los bocetos realizados previamente en papel, siguiendo las líneas generales del diseño aproximado obtenido tras el análisis bioclimático, mostrado en las primeras secciones del proyecto. Se manejan distintos bocetos con distintos diseños, pero es finalmente en el momento de intentar dibujar dichas estructuras cuando utilizando el mismo programa de AutoCAD 3D, se dibuja el diseño definitivo, siendo este parecido aunque algo distinto al de los bocetos en papel. Parece lógico que esto suceda, debido a que los diseños de los bocetos son sencillos de dibujar en papel, pero a la hora de ejecutarlos resultan mucho más complejos, por lo que el diseño final es más simple. Además, en el papel no se dispone de la capacidad de diseñar en tres dimensiones o con medidas reales. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 39 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 19. Boceto refugio. Figura 20. Boceto refugio. Vista de planta. Las Figuras 19, 20 muestran los bocetos de los que partimos. Finalmente la Figura 21 muestra el diseño definitivo de la estructura dibujada en AutoCAD 3D. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 40 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Figura 21. Diseño final, Autocad 3D. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 41 . M EMORIA § 2. D ISEÑO ESTRUCTURA Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 42 Capítulo 3 Materiales y solución estructural este capítulo se pretende justificar la elección de los materiales estructurales así como los sistemas estructurales que se han decidido usar al proyectar el refugio. El refugio de este trabajo combina madera y aluminio como materiales estructurales y la estructura puede dividirse, claramente, en dos partes: La estructura interior y la estructura envolvente o exterior. E N 3.1. Estructura interior La estructura interior está constituida por los forjados y los pilares interiores que los soportan. Esta estructura interior debe apoyarse además en la estructura envolvente o exterior mediante un tipo de uniones mecánicas que se explicarán con más detalle más adelante. 3.1.1. Material estructural: Madera Laminada La madera laminada se ha elegido como material estructural para estos elementos. Figura 22. Vigas de madera laminada. 3.1.1.1. Justificación La madera laminada es considerada, por la industria, como el mejoramiento de la madera maciza, material con el cual es posible fabricar vigas y estructuras con mayores dimensiones y del que resaltan sus propiedades físico mecánicas, no solo comparada con la madera maciza, sino también con materiales tradicionales para la construcción como el acero y el hormigón. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 43 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Las vigas laminadas estructurales de madera, de eje recto o curvo, son piezas constituidas por láminas o tablas con espesores entre los 20 y 45 milímetros, libres de defectos y unidas de forma irreversible con un adhesivo específicamente formulado de alta resistencia y presión. Los elementos de madera laminada encolada compiten muy bien en precio, y su incidencia en el coste por metro cuadrado de obra es ínfimo, como se podrá comprobar en el presupuesto del proyecto. 3.1.1.2. Generalidades Las propiedades principales de la madera laminada se muestran a continuación: Resistencia al fuego. Las estructuras de madera laminada tienen una buena resistencia al fuego. Además, son las únicas estructuras que no colapsan y se destruyen a una velocidad conocida, por lo tanto podemos predecir con bastante facilidad su comportamiento en caso de incendio. Por el contrario las estructuras de metal debido a la acción del calor pueden colapsar de forma impredecible, al cambiar la organización interna del metal que forma la estructura produciéndole importantes dilataciones y comenzando a fluir. Ligereza y Resistencia Mecánica. La relación resistencia/peso es 1,3 veces superior a la del acero y 10 veces a la del hormigón. Gracias a esta disminución de peso en los elementos, se reduce considerablemente el coste, ya que se reducen los tiempos de montaje y economizan los medios de transporte y elevación. A esto hay que añadir, que esta excelente relación resistencia/peso, permite cimentaciones más ligeras. Podemos destacar dos propiedades en cuanto a la resistencia de la madera. Su elasticidad y su residencia. La residencia es una propiedad que permite a la madera distribuir las cargas de forma que puede absorber considerables esfuerzos durante un determinado periodo de tiempo sin superar el límite elástico. Esta propiedad de la madera es un beneficio importante en grandes luces y en zonas de riesgo sísmico o zonas de nieve ya que estas cargas variables no se acumulan en forma simple a las cargas permanentes y a las que superan por lo general en valor absoluto. Además gracias a estas propiedades, las vigas pueden ser tan largas como puedan ser transportadas y los pilares de madera laminada no tienen alabeos, manteniéndose su eje rígido. La capacidad portante de estos pilares es muy elevada y su sección crítica depende de la resistencia al pandeo. Aislamiento térmico, eléctrico y acústico. La madera laminada, por su estructura anatómica y su composición, presenta un grado alto de aislamiento térmico, eléctrico y acústico. En el presente proyecto sobre todo nos interesa su baja conductividad térmica, con el consiguiente ahorro energético. Durabilidad. La madera es un material resistente a los a gentes corrosivos, por lo que si las disposiciones constructivas están bien proyectadas, se precisa muy escaso mantenimiento de las estructuras de madera laminada. Si el proceso de ejecución es el adecuado y los productos protectores los idóneos, las construcciones de madera laminada pueden tener sin dificultad una vida útil del orden de 50 años. En la mayor parte de los casos no se precisa aplicar una protección química a la madera estructural, siempre que se tomen las medidas adecuadas de protección pasiva, como explicábamos, mediante un diseño adecuado y se controle el contenido de humedad de la madera. Serán los elementos estructurales de madera expuestos a la intemperie como los pilones de madera que soportan la estructura y los elementos del forjado 0, que servirá de plano soporte de la estructura, los que deban ser protegidos para evitar su deterioro. Estas medidas de protección pueden definirse según la norma UNE-EN 335, en la que se basan igualmente las indicaciones del Código Técnico de Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 44 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL la Edificación. A medida que la técnica de preservación se ha ido perfeccionando, la madera ha adquirido mayores posibilidades de uso. Actualmente se la emplea en condiciones muy severas, como es el contacto directo con el suelo, sumergidas en el agua en los difíciles climas tropicales. En consecuencia, la madera preservada se considera hoy en día como un material de larga duración. Libertad proyectual. Los elementos de madera laminada pueden ser rectos o curvos y tan largos como sea posible transportarlos, permitiendo y fomentando la originalidad de los diseños. Los elementos estructurales de madera laminada permiten salvar grandes luces sin apoyos intermedios, con una variedad de tamaños, texturas, formas y colores. Permite proyectar elementos de sección no uniforme y es posible conformar siempre una contra flecha en valor aproximadamente igual a las flechas que producirán las cargas accidentales. Es fácilmente manejable y mecanizable, con la ventaja adicional de la posible construcción en seco. Renovable. La madera es reciclable, reutilizable y biodegradable. Debido a su estructura y baja densidad, el consumo de energía en los procesos de transformación, transporte y puesta en obra es bajo y por lo tanto, lo serán también las emisiones de CO2 . Después del periodo de vida útil de un elemento o producto derivado de la madera, este puede ser reutilizado en otras construcciones, reciclado para fabricar tableros o vigas reconstituidas y en el caso más desfavorable, en el que los elementos de este material fuesen desechados sin valorización energética final, la madera es biodegradable y no contaminante. Estética y confortable. A simple vista, la madera laminada está un paso por delante de materiales como el acero o el hormigón, por sus cualidades estéticas. La madera laminada une el aspecto cálido y acogedor tradicional con la ingeniería moderna para crear un material estético con excelentes propiedades estructurales. 3.1.1.3. Composición de secciones y clases resistentes La norma de fabricación de MLE (EN 386) distingue entre MLE horizontalmente y MLE verticalmente. En el caso de la MLE horizontalmente, la empleada en esta estructura, la norma EN 1194 distingue entre MLE homogénea y combinada. La madera laminada homogénea está fabricada con láminas que pertenecen a la misma clase resistente, mientras que la combinada, tal y como indica su nombre combina láminas de distintas clases resistentes. Algunas de las calidades y clases resistentes más habituales quedan recogidas en la siguiente tabla (véase Figura 23), extraída de la norma UNE-EN 1912: Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 45 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 23. Clases resistentes de madera.UNE-EN 1912 Las características de las clases resistentes quedan a su vez descritas en la norma UNEEN 338. Para este trabajo se ha elegido madera laminada homogénea formada por láminas de clase C24, exigida para las aplicaciones estructurales. La denominación europea para la madera laminada homogénea es GLh. Se puede asignar una clase resistente de la madera laminada encolada a partir de las clases resistentes de las láminas, tal y como se muestra en la siguiente tabla (véase Figura 24) la clase resistente equivalente de la madera laminada que utilizamos en la estructura es GL24. Figura 24. Clases resistentes de madera laminada. Los valores característicos de las propiedades mecánicas para el cálculo estructural de acuerdo al Código Técnico de la Edificación para las clases resistentes arriba indicadas se obtienen de la norma EN 1194 según el siguiente resumen: Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 46 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 25. Características de la madera laminada. 3.1.2. Solución estructural: Viga-Pilar El sistema estructural elegido para la estructura interna del refugio tratado en este trabajo, ha sido la variedad Viga-Pilar, Post and Beam en inglés, dentro de las Estructuras de entramado. 3.1.2.1. Sistemas estructurales en construcción con madera laminada Según la forma en la que se trasladan los esfuerzos que generan las cargas estáticas como su propio peso y las cargas dinámicas, los elementos empleados y su disposición, podemos distinguir principalmente tres sistemas estructurales distintos de construcción con madera laminada. Las llamadas estructuras macizas, se caracterizan por estar construidas por elementos de madera apilados. Este sistema constructivo es un sistema tradicional, utilizado en el norte de Europa, Rusia y regiones de alta montaña del norte de Europa. Estas estructuras presentan gran rigidez pero son muy pesadas (Véase Figura 26). Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 47 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 26. Estructuras macizas. Por otro lado tenemos las estructuras de placas. Este sistema constructivo es un sistema superficial, es decir consiste en integrar estructura, acabado e instalaciones utilizando paneles macizos prefabricados (Véase Figura 27). Figura 27. Estructuras de placas. Por último, las estructuras de entramado son construcciones constituidas por postes y vigas. En este caso, las cargas son transmitidas longitudinalmente a lo largo de los elementos estructurales. A pesar de que pueda resultar menos económico que el sistema de construcción con paneles o placas, las estructuras de entramado permiten alternar la madera con otros materiales, por lo que las posibilidades arquitectónicas son múltiples. Este sistema también permite un alto grado de prefabricación, mecanización y producción. De los tres sistemas presentados es el más empleado. Se pueden distinguir tres variantes dentro de este tipo de estructuras: El sistema Viga-Pilar, el Entramado pesado y el Entramado ligero. El sistema Viga-Pilar, Post and beam en inglés, consiste en un conjunto de viguetas soportadas por vigas, que a su vez se apoyan sobre columnas. Las viguetas y vigas normalmente se Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 48 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL dimensionan para soportar cargas estáticas como el propio peso en forma de momentos flectores y las columnas para resistir cargas axiales. Aunque estas estructuras se utilizan comúnmente por su elevada resistencia de cargas estáticas (nieve, peso propio y sobrecargas de uso), no son adecuadas para resistir cargas laterales (viento y cargas sísmicas) sin elementos adicionales. Es un sistema independiente del cerramiento exterior, y se utiliza normalmente cuando se deben salvar luces mayores a las normales en una vivienda estándar de dos pisos, pudiendo dejar plantas libres, sin demasiados pilares, de grandes áreas (Véase Figura 28). Figura 28. Estructura sistema Viga-Pilar. El sistema de entramado pesado, conocido como Timber Frame en inglés, se trata de una estructura formada por elementos lineales continuos, es decir que van desde la solera a la cubierta, dispuestos a lo largo del perímetro exterior del edificio o en el interior, y que sirven de apoyo para el resto de la estructura. Las principales desventajas de este sistema son, que no permite prefabricación y además se encuentra limitado a dos alturas, por lo que prácticamente está en desuso. En último lugar, en el sistema de entramado ligero o Light Frame, nos encontramos con una serie de elementos portantes de secciones reducidas dispuestos a poca distancia y de forma paralela atadas arriba y abajo por listones. Dependiendo de si los montantes son continuos o se utilizan distintos montantes para cada planta se diferencia entre dos sistemas de entramado ligero, el sistema de globo y el sistema de plataforma o Platform Frame respectivamente. El sistema Platform Frame es el sistema predominante en la construcción de viviendas con estructura de madera, ya que no se encuentra limitado a dos alturas, es de simple ejecución y gran grado de prefabricación (Véase Figura 29). Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 49 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 29. Estructura sistema light frame. 3.1.2.2. Justificación Como se mencionó previamente, las estructuras de entramado, son sin lugar a dudas, las más empleadas en la actualizad, gracias al alto grado de fabricación, la sencillez de montaje y la posibilidad de alternar la madera con otros materiales. Este tipo de sistema estructural es el que mejor garantiza cuestiones como la seguridad o el comportamiento. Pensando en la posible reutilización de la estructura con otras utilidades distintas a las de un refugio de montaña, se quiere proyectar una estructura libre de muros de carga y sin demasiados pilares, para dejar las plantas libres, permitiendo una máxima flexibilidad de diseño a la hora de determinar la distribución del espacio interior. Para ello los forjados que forman la estructura interior deben salvar grandes luces por lo que el sistema Viga-Pilar es el más adecuado. Por último, según un estudio de la Universidad de Tecnología de Delft, Sustainable design of supporting structures, en el que teniendo en cuenta que dentro de la estructura soporte, los forjados son los que constituyen mayor cantidad de material y por lo tanto la parte de la estructura que mayor impacto tiene sobre el medio ambiente, se analizan distintos sistemas estructurales para los forjados, llegando a la conclusión que la solución estructural más ecológica consiste en suelo de madera laminada, soportado por viguetas y vigas de madera, que a su vez están soportadas por pilares también de madera. Es decir, desde elpunto de vista ecológico el sistema Viga-Pilar es al mismo tiempo el más adecuado. Este sistema presenta una elevada resistencia de cargas estáticas (nieve, peso propio y sobrecargas de uso) sin embargo, no es adecuado para resistir cargas laterales (viento y cargas sísmicas). El emplazamiento de alta montaña se caracteriza por las elevadas cargas de viento, por este motivo se incorpora la estructura exterior de aluminio, utilizando un sistema estructural distinto que permite aumentar considerablemente la resistencia de cargas de viento laterales con respecto a la estructura interior, la cual está pensada para soportar principalmente cargas estáticas. 3.2. Estructura exterior La estructura exterior constituye la forma envolvente del refugio de montaña y soporta junto con los pilares interiores los forjados de madera. Se ha elegido una solución estructural basada en una malla espacial de una capa para constituir dicha estructura exterior. Esta superficie envolvente del espacio del refugio recibe las cargas exteriores y las canaliza hacia el entramado principal. Con la finalidad de proponer una estructura lo más ligera posible, a pesar de que el material más Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 50 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL empleado en este tipo de estructuras es el acero, en el presente proyecto se van a emplear perfiles tubulares de aluminio. 3.2.1. Material estructural: Aluminio 3.2.1.1. Justificación y generalidades Para justificar la elección del aluminio como material estructural para la construcción de la malla tridimensional que forma la estructura envolvente del refugio, se han considerado los siguientes criterios de decisión: Criterio de mínimo peso. La densidad del aluminio es algo menor que la tercera parte de la del acero, aligerando la estructura de forma considerable comparado con otros materiales estructurales tradicionales como el acero o el hormigón. El uso de aluminio como material estructural está justificado, según este criterio, en todas aquellas aplicaciones donde el peso propio de los elementos es importante. Como por ejemplo, estructuras en lugares poco accesibles donde los materiales han de transportarse en helicóptero o donde no se disponen de grandes grúas para la elevación de los materiales para el montaje. Este es exactamente el caso que se trata en el proyecto. Según B. Fuller cuanto más ligero es un edificio más efectivo es su diseño. Aspectos de mantenimiento. La mayor parte de las aleaciones de aluminio requieren bajo mantenimiento debido a su elevada resistencia a la corrosión. La buena resistencia a la corrosión del aluminio y sus aleaciones se atribuye a la película de óxido protectora que se forma en la superficie del metal inmediatamente tras su exposición al aire. Por esto el aluminio es un excelente candidato para aquellas estructuras situadas en ambientes corrosivos, como estructuras situadas cerca del mar, o donde el mantenimiento es costoso a largo plazo. Según el Eurocodigo 9, las aleaciones de aluminio se clasifican según tres tasas de durabilidad; A, B y C en orden descendente de durabilidad. Figura 30. Aleaciones forjadas de aluminio para estructuras. Al tratarse de perfil tubular y debido a que la unión que se utiliza asegura el perfecto sellado de los mismos, no es necesaria una protección del interior del tubo. Sin embargo, Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 51 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL sí que se precisará una protección adicional en los extremos de los mismos, es decir en las uniones. Para determinar la necesidad y el grado de protección requerido deberán ser consideradas las recomendaciones recogidas en el Eurocodigo 9, según la aleación, la historia de la vida útil de la estructura y el entorno. Existe una tendencia general de seleccionar la alternativa más barata a corto plazo aunque la elección resulte finalmente en mayores costes comparada con otras alternativas como el aluminio a largo plazo. Hay numerosos estudios que demuestran como la consideración del coste del ciclo de vida total a la hora de tomar decisiones, daría lugar a un mayor empleo del aluminio en lo que se refiere a aspectos de mantenimiento. Costes del material. Aluminio es un material generalmente más costoso (por kg) que la mayor parte de materiales estructurales, pero debido a su bajo peso resulta ser la alternativa menos costosa en estructuras como la que tratamos en el presente proyecto, situada en un lugar poco accesible y donde el montaje de los elementos debe ser rápido y sencillo. Gracias a las tecnologías modernas desarrolladas para la unión de perfiles de aluminio se reducen los tiempos de montaje y por consiguiente los costes de mano de obra resultan relativamente bajos comparados con los de materiales más baratos. Criterio de resistencia. Algunas aleaciones de aluminio presentan resistencias análogas a las de los aceros S235 y S275, con suficiente ductilidad. Construcciones de grandes luces especialmente con un radio alto de cargas estáticas (peso propio, nieve y sobrecargas de uso) frente a cargas dinámicas (viento y cargas sísmicas) son candidatos claros para el uso de aluminio, puesto que el ahorro en peso depende directamente de los aspectos anteriores. Además en el caso particular del proyecto, las bajas temperaturas que caracterizan el clima del emplazamiento justifican aún más la utilización del aluminio como elemento estructural, ya que las aleaciones de aluminio no pierden resistencia a bajas temperaturas y, más aún, no tienen una temperatura de transición definida a la que pueda pensarse que sobreviene la rotura frágil. Puede pues decirse, que las aleaciones de aluminio son menos susceptibles que los aceros a la rotura frágil. Criterio de sostenibilidad. El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre y el metal más abundante, por lo tanto, la abundancia natural del aluminio es un factor determinante en cuanto a la sostenibilidad de recursos naturales en un mundo en el que la escasez de recursos naturales presenta un problema importante. El inconveniente que presenta es que el proceso de obtención exige un consumo energético elevado. Sin embargo, la capacidad del aluminio para ser reciclado cada vez se tiene más en cuenta, en cuanto a que cada vez más propietarios de edificios deciden deconstruir antes que demoler el edificio para extraer la mayor parte de material reciclable como sea posible. Por este motivo se ha querido proyectar una estructura completamente desmontable, de esta forma la energía inicial utilizada en la fabricación de los perfiles de aluminio se verá compensada al final de su vida útil como refugio de montaña, bien utilizando la estructura completa con otra utilidad o reciclando cada elemento por separado. Especialmente porque el aluminio es uno de los pocos materiales utilizados en construcción que puede ser reciclado repetidas veces sin pérdida de calidad. 3.2.1.2. Selección aleación de aluminio La elección de una aleación de aluminio para la estructura se determina según la combinación de un número de factores: resistencia, durabilidad, propiedades físicas, soldabilidad y disponibilidad de la forma requerida. En el documento UNE-ENV 1999-1-1 del Eurocodigo 9, Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 52 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Reglas generales y reglas para la edificación de estructuras de aluminio, se recogen resumidas las propiedades de las distintas aleaciones de aluminio. Figura 31. Propiedades generales aleaciones de aluminio.UNE-ENV 1999-1-1 del Eurocodigo 9. Se va a emplear la aleación EN AW-5083. Según este documento, es la más robusta aleación no tratable térmicamente en el uso comercial general, incluyendo las aplicaciones marinas, posee buenas propiedades de soldadura y muy buena resistencia a la corrosión. Es dúctil en estado blando con buenas propiedades de conformado. La aleación EN AW-5083 es fácilmente soldable tanto por el proceso MIG como por el TIG usando metales de aportación en el proyecto de Norma Europea prEN 1011-4, pero cuando se suelden materiales endurecidos por deformación las propiedades de la zona HAZ revertirán a valores de recocido. La aleación se suministra en planchas, chapas, tubos estirados y piezas forjadas. Debido al alto contenido en magnesio es particularmente dura para ser extruida en perfiles huecos complejos por lo que se limita su uso a simples perfiles. Tiene un buen mecanizado en todos los estados de entrega. 3.2.2. Solución estructural: Malla espacial de una capa Para poder llevar a cabo la forma compacta resultante de la estructura envolvente del refugio se ha elegido una solución estructural basada en una malla espacial de una capa, basada en las Cúpulas geodésicas conocidas como Geodesic domes. La idea pionera de combinar triángulos con el arco fue del ingeniero Alemán, Dr. Walther Bauerdfeld, cuando diseñó el primer planetarium del mundo, construido en Jena, Alemania en 1922. Sin Embargo fue Buckminster Fuller, el que primero concibió el concepto de Geodesic Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 53 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL domes. Estas estructuras esféricas o parcialmente esféricas, formadas por una red de triángulos, las patentó por primera vez Fuller en 1954. Desde entonces, numerosos arquitectos han utilizado este diseño estructural, ver Figuras 32, 33, 34 y 35. Figura 32. Pabellón USA. Expo 1967. Montreal. Arquitecto: Sholi Sadao. Figura 33. Cúpula geodésica Museo Dali, Figueras. Arquitecto: Emilio Perez Pinero. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 54 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 34. People’s Meeting Dome. Bornholm, 2012. Arquitectos: Kristoffer Tejlgaard y Benny Jepsen. Figura 35. Mountain Dome House. Mountain a las afueras de Ojai, California. Arquitectos: Shawn Hausman and Jessica Kimberley. Durante las últimas décadas el empleo de las estructuras espaciales en la construcción ha tenido un espectacular desarrollo, fundamentalmente bajo la perspectiva de conseguir un alto grado de prefabricación. Este aspecto ha permitido importantes ahorros de mano de obra tanto en fabricación como en montaje. La complejidad del cálculo requerido para su dimensionamiento constituyó durante muchos años una importante limitación en sus aplicaciones. Pero, la generalización del empleo de los ordenadores ha permitido el análisis rápido y preciso de estas estructuras y ha propiciado enormemente su competitividad. 3.2.2.1. Generalidades Las mallas espaciales derivan de la extensión del principio de triangulación de las celosías planas al espacio. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 55 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 36. Mallas espaciales de una capa. Las mallas espaciales de una sola capa constituyen superficies estructurales tridimensionales y del mismo modo que las membranas delgadas, estas mallas obtienen su resistencia a través de su geometría espacial, por lo que suelen estar curvadas. Siendo el triángulo la forma geométrica más estable y resistente, representan una celosía espacial capaz de cubrir un gran volumen sin elementos adicionales que la soporten y garantizan estabilidad ante condiciones extremas en terremotos, tifones y bajas temperaturas. Estas estructuras se caracterizan por estar constituidas a base de elementos muy simples (barras y nudos) que ordinariamente se ensamblan en obra por atornillado para formar el conjunto estructural. La estabilidad del conjunto estructural, se consigue como consecuencia de la repetición y yuxtaposición de triángulos correspondiéndose las barras con las aristas de aquellos y los nudos con sus vértices. Esta repetición geométrica se basa en las organizaciones estructurales más elementales de la naturaleza, como por ejemplo las que forman los átomos que componen los cristales moleculares. A diferencia de la estructura interior de madera laminada, que para cubrir el gran área, se compone de subestructuras planas de diferentes órdenes (viguetas, vigas y pilares), donde cada una de las cuales recibe las cargas y las transmite de forma inmediata a las de orden superior, en las mallas espaciales, por el contrario, no existen elementos preponderantes. Todos los elementos trabajan de forma conjunta, y el reparto de los esfuerzos se produce en varias direcciones principales de la retícula. Normalmente las conexiones entre las barras son tales que permiten ser consideradas como articulaciones puras. En consecuencia dichas barras, a menos que reciban acciones directas del exterior, quedan exclusivamente sometidas a esfuerzos axiales, de aquí su clasificación como celosías. 3.2.2.2. Justificación Teniendo en cuenta lo anterior, una de las aptitudes más significativas de las mallas es su capacidad para cubrir mayores luces bajo los mismos niveles de esfuerzo. Además generalmente sus barras solo trabajan a tracción o compresión y ordinariamente se construyen con perfil tubular, óptimo para este tipo de solicitaciones, por lo que estas estructuras tienen un peso propio muy inferior al de las convencionales. Por su capacidad para ser descompuestas en un gran número de elementos iguales o muy similares, y caracterizarse por tener un peso propio muy inferior al de las estructuras Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 56 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL convencionales, son estructuras de alto grado de fabricación, fácil traslado y montaje, reduciéndose considerablemente los costes de transporte y mano de obra. Otra característica que se ha tenido muy en cuenta al elegir este sistema estructural es la rigidez del conjunto. Dicha estructura exterior se comporta como un entramado sólido prácticamente indeformable, uniendo toda la estructura interior para trabajar conjuntamente con ella cuando queda sometida a acciones exterior horizontales, aumentando la resistencia de la estructura total ante acciones de viento y esfuerzos sísmicos. Por último, también se tiene en cuenta, la gran adaptabilidad que presentan las mallas espaciales atornilladas para cambios o aplicaciones futuras de las construcciones. 3.2.3. Perfil tubular Ordinariamente, estas estructuras se construyen con perfil tubular. Figura 37. Perfiles tubulares de aluminio. El perfil tubular se introduce en la construcción como resultado de la búsqueda de una viga en la que se minimice la relación peso frente a resistencia. Numerosos ejemplos de la naturaleza destacan las excelentes propiedades de la forma tubular para resistir esfuerzos axiles, torsión y flexión. 3.2.3.1. Propiedades geométricas de resistencia Tracción. La capacidad resistente de un elemento sometido a carga de tracción depende del área de la sección transversal y del límite elástico de cálculo, siendo independiente de la forma de la sección. De aquí podemos deducir que en lo que se refiere a resistencia a tracción en el uso de perfiles tubulares no resulta más o menos ventajoso mayor o menor cantidad de material. Compresión. Para elementos solicitados a compresión, la carga crítica de pandeo depende de la esbeltez y de la forma de la sección. Para una longitud dada la esbeltez es menor para los perfiles tubulares que para los perfiles abiertos lo que se traduce en un ahorro considerable de material con respecto a los perfiles abiertos. Flexión. Las secciones I y H resultan más económicas cuando la flexión ocurre en la dirección del eje principal, ya que el momento de inercia de dicho eje principal es mayor en estos perfiles que el momento de inercia del perfil tubular. Sin embargo, es evidente que los perfiles tubulares son especialmente favorables, comparados con otros perfiles, bajo flexión en ambos ejes. Torsión. Los perfiles tubulares debido a una distribución uniforme del material alrededor del eje, especialmente si se trata de un tubo circular, tienen la sección transversal más eficaz para resistir los momentos torsores. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 57 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL 3.2.3.2. Justificación Además de las propiedades de resistencia, el perfil tubular al tener una forma cerrada, sin ángulos vivos reduce el área a proteger al mismo tiempo que aumenta la durabilidad de dicha protección, y por lo tanto la vida útil del elemento estructural. Por otro lado al ser perfiles huecos, se aumenta la resistencia al fuego de la estructura. La limitación inicial para el uso de perfiles tubulares en estructuras en construcción era el diseño de los nudos. Sin embargo, tal y como mostraremos en el apartado de uniones tratado más adelante, actualmente se han desarrollado numerosos sistemas de unión para este tipo de perfiles, y la aplicación de los perfiles tubulares estructurales abarcan todos los campos, desde la construcción de edificios, puentes, estructuras marinas, torres y compuertas, entre muchas otras. 3.3. Aislamiento según DB HE Ahorro de energía El Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE especifica parámetros y procedimientos que se deben tener en cuenta al proyectar un edificio para satisfacer las exigencias básicas de ahorro de energía. Se presentan cinco exigencias básicas: Limitación de demanda energética, rendimiento de las instalaciones térmicas, eficiencia energética de las instalaciones de iluminación, contribución solar mínima del agua caliente sanitaria y fotovoltaica mínima de energía eléctrica. Nos limitaremos a la primera exigencia básica, es decir, a la limitación de demanda energética y utilizando la opción simplificada. El objeto de esta opción es básicamente establecer determinados valores límite de transmitancia térmica U (valores mínimos de aislamiento) de los componentes de la envolvente térmica del refugio. El valor límite de transmitancia térmica de cada elemento depende de la zona climática, del coeficiente de compacidad del refugio, de la orientación de la pared, de la superficie con ventanas respecto a la superficie total y del tipo de acristalamiento. 3.3.1. Determinación de la zona climática La zona climática del emplazamiento del refugio se obtiene de la tabla D.1 en el apéndice D del Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE (véase Figura 38), en función de la diferencia de altura que exista entre dicho emplazamiento y la altura de referencia de la capital de su provincia. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 58 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 38. Zonas climáticas. Apéndice D del Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE. El desnivel entre el emplazamiento y Huesca (capital de su provincia) es mayor de 1000 m por lo que la zona climática según la tabla anterior es E1. 3.3.2. Clasificación de los espacios del edificio Los espacios interiores de los edificios se clasifican en espacios habitables y espacios no habitables. En el caso de nuestro refugio todos los espacios son espacios habitables. A su vez estos espacios se clasifican en función de la cantidad de calor disipada en su interior, debido a la actividad realizada y al periodo de utilización de cada espacio. Podemos distinguir espacios con carga interna baja y espacios de carga alta. Todos los espacios del refugio son espacios destinados a residir en ellos sin generación de gran cantidad de calor debida a equipos existentes o iluminación por lo que los clasificamos como espacios con baja carga interna. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 59 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL 3.3.3. Definición de la envolvente térmica y cerramientos Los cerramientos y particiones interiores de los espacios habitables se clasifican según su situación en las siguientes categorías: Cubiertas, comprenden aquellos cerramientos superiores en contacto con el aire cuya inclinación sea inferior a 60o respecto a la horizontal. Suelos, comprenden aquellos cerramientos inferiores horizontales o ligeramente inclinados que estén en contacto con el aire, con el terreno, o con un espacio no habitable. Fachadas, comprenden los cerramientos exteriores en contacto con el aire cuya inclinación sea superior a 60o respecto a la horizontal. Se agrupan en 6 orientaciones según los sectores angulares contenidos en la Figura 39. La orientación de una fachada se caracteriza mediante el ángulo α que es el formado por el norte geográfico y la normal exterior de la fachada, medido en sentido horario. Figura 39. Orientación de una fachada. Documento Básico ’DB HE Ahorro de energía’ del CTE. Medianerías, comprenden aquellos cerramientos que lindan con otros edificios ya construidos o que se construyan a la vez y que conformen una división común. En este caso no tenemos medianerías. Cerramientos en contacto con el terreno, comprenden aquellos cerramientos distintos a los anteriores que están en contacto con el terreno; no tenemos cerramientos en contacto con el terreno. Particiones interiores, comprenden aquellos elementos constructivos horizontales o verticales que separan el interior del edificio en diferentes recintos. Solo vamos a considerar los cerramientos de los forjados. Los cerramientos en contacto con aire pueden ser: Opacos, muros de fachada, cubiertas, suelos en contacto con el aire y los puentes térmicos integrados. Semitransparentes, constituidos por huecos (ventanas y puertas) de fachada y lucernarios de cubiertas. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 60 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL 3.3.4. Limitación de la demanda energética En primer lugar se determinan los parámetros característicos de los distintos componentes de la envolvente térmica. A continuación se comprueba que cada una de las transmitancias térmicas de los cerramientos y particiones interiores que conforman la envolvente térmica es inferior al valor máximo indicado en el Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE (véase Figura 40). Figura 40. Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica U en W/m2 K. Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE. 3.3.4.1. Fachada Vamos a considerar que la fachada es toda la superficie envolvente del refugio incluida la cubierta, ya que tanto fachada como cubierta van a solucionarse con el mismo cerramiento. Por lo tanto definimos UF como la transmitancia térmica de la fachada. La fachada se compone de una piel interior formada por paneles EGO CLT 160 de madera y una piel exterior de paneles sándwich Delfos de 70 mm de espesor, separados por una cámara de 20 cm con aislamiento de lana de vidrio. Los paneles EGO CLT 160 son paneles de madera de una línea de productos de la empresa Egoin. EGO CLT y EGO CLT MIX son paneles que además de resistentes y estéticos, aportan un alto nivel de aislamiento térmico y acústico. Por otro lado representan un sistema constructivo sostenible y respetuoso con el medio ambiente, pues la edificación en seco reduce dramáticamente la huella de C02 . La estabilidad dimensional es la característica fundamental de estos paneles dada la diferencia higrométrica, las variaciones dimensionales de la madera en sus diferentes ejes son las siguientes: • En sentido tangencial al eje de la fibra: 1.2 por ciento. • En sentido radial a la fibra: 0.3 por ciento. • En sentido de la fibra en dirección axial: 0.0005 por ciento. Los paneles permiten acometer casi todas las partes de un edificio, tanto en obra nueva como en rehabilitación: paredes, forjados, cubiertas, escaleras e incluso cajones para la ubicación de ascensores. Por esto se utilizaran no solamente en la fachada sino que también Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 61 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL se utilizará otro modelo de esta línea de productos para solucionar los cerramientos de los forjados. Los paneles se crean a medida para el proyecto con los huecos para puertas y ventanas necesarios listos para ser trasladados y montados in situ. Las características del producto EGO CLT 160 se obtienen del catálogo (véase Figura 41). Figura 41. Características EGO CLT 160. Catálogo CTL egoin Fachadas madera. Los paneles Delfos son paneles constructivos de cubierta fabricados en continuo por inyección de un alma aislante y rígido de poliuretano entre dos parámetros metálicos de acero galvanizado (véase Figura 42). Figura 42. Panel de cubierta Delfos. Catálogo general de paneles y aislantes. Europerfil. Las características de dichos paneles las obtenemos del catálogo que aparece en la Figura 43. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 62 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 43. Características Delfos. Catálogo general de paneles y aislantes. Europerfil. La lana de vidrio es un producto que se fabrica fundiendo arenas con alto contenido en sílice más otros insumos (véase Figura 44). El resultado final de este proceso es un producto fibroso de óptimas propiedades de aislamiento térmico y acústico, elevada resilencia y estabilidad dimensional. Se va a emplear lana de vidrio AislanGlass de espesor 25 mm revestida en una de sus caras con papel de aluminio como barrera de vapor. La lana de vidrio Aislanglass no es inflamable ni combustible, contribuye a una mayor resistencia al fuego y no genera gases tóxicos. Figura 44. Lana de vidrio AislanGlass. Las características de dicho producto las obtenemos del catálogo que aparece en la Figura 45. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 63 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 45. Características lana de vidrio AislanGlass. Resumiendo los valores de las resistencias térmicas de los distintos componentes R (m2 K/W ) se recogen en la siguiente tabla. componentes EGO CLT 160 Paneles Delfos AislanGlass 25 mm R (m2 K/W ) 1.40845 3.84615 61 Tabla 13. Resistencias térmicas componentes fachada. Por lo tanto la transmitancia total de la fachada será UF = 0.0151 (W/m2 K). Debido a que toda la fachada tendrá la misma transmitancia, la transmitancia media será la misma UF m = 0.0151 (W/m2 K). Según el Documento Básico DB HE Ahorro de energía del CTE dicho valor ha de ser menor que el valor límite de la tabla de la figura 40. Comprobamos que 0.0151 es bastante menor 0.57, valor límite de muros de facha para la zona E1. 3.3.4.2. Forjados Todos los cerramientos de los forjados se van a solucionar igual. Tanto el del forjado de la planta 0 (suelo) como los forjados de las plantas 1 y 2 (particiones interiores horizontales). Definimos UF D como la transmitancia térmica de los forjados. Para el cerramiento de los forjados se han seleccionado paneles EGO CLT MIX 200. Las características de dichos paneles las obtenemos del catálogo que aparece en la Figura 46. Figura 46. Características EGO CLT MIX 200. Catálogo CTL egoin Forjados madera. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 64 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Por lo tanto la transmitancia térmica total de los forjados es la de los paneles EGO CTL MIX 200, UF D = 0.31 (W/m2 K). Igualmente comprobamos que 0.31 es menor que los valores límite tanto para suelos (forjado 0) que es 0.48, como para particiones interiores (forjados 1 y 2) que es 0.57, en la zona E1. 3.3.4.3. Huecos Los huecos de la fachada son todas las ventanas, lucenarios y puertas. En este proyecto nos vamos a limitar a estudiar únicamente los huecos de las ventanas. El papel que juega la ventana en el ahorro de energía es fundamental. Todas las ventanas van a seleccionarse de la serie Schüco AWS ya que el innovador sistema Schüco AWS (Aluminium Window System) se convierte en la respuesta ideal al Código Técnico de la Edificación gracias a su elevado aislamiento térmico. Con Schüco AWS las posibles pérdidas de energía se ven drásticamente reducidas consiguiendo, así, una mayor eficiencia energética, elemento clave del CTE. Estas ventajas energéticas van acompañadas, además, de una amplia gama de series que ofrecen unas enormes posibilidades a la hora de personalizar los proyectos. Se define UH como la transmitancia térmica de huecos. Según las recomendaciones para el diseño tras la aplicación de las tablas Mahoney los huecos deben situarse orientados principalmente al norte y al sur, a la altura de los ocupantes en barlovento, con aberturas también en los muros interiores. Dichas aberturas deben ser pequeñas, entre el 20 y el 30 por ciento de la fachada. Se dispondrán de 30 ventanas distribuidas entre las tres plantas del refugio y cada habitación deberá tener como mínimo una ventana. Seguimos el siguiente procedimiento para seleccionar las ventanas del refugio utilizando el catálogo de la serie Schüco AWS: Paso 1: Identificar el valor límite de la transmitancia según la tabla de la Figura 40. El porcentaje aproximado de huecos según la orientación de la fachada se recoge en la tabla 14, así como los valores límite de transmitancia térmica para los huecos de dichas fachadas. Orientación Norte Sur Suroeste Sureste Oeste Este Porcentaje de superficie de huecos 30 50 40 40 20 20 UH lim(W/m2 K) 2.6 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 Tabla 14. Resistencias térmicas componentes fachada. Para simplificar el montaje se deciden colocar todas las ventanas iguales por lo que se deberá elegir el modelo cuya transmitancia UH sea menor al valor más restrictivo de transmitancia límite, es decir el de las ventanas situadas al norte, que es 2.6 (W/m2 K). Paso 2: Selección del modelo de la serie Schüco AWS y el tipo de vidrio. Para la selección de las ventanas se utiliza una tabla proporcionada por el fabricante de las ventanas donde, según el modelo de ventana y el tipo de vidrio, se recogen las transmitancias de las ventanas UH . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 65 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 47. Valor UH de las ventanas de la serie Schüco AWS en función de los valores Uv del vidrio. Catálogo Ventanas Schüco AWS. Se selecciona el modelo AWS 65 con vidrio Uv = 2.3 (W/m2 K) ya que según la tabla de la Figura 47, UH =2.3 que es menor que el valor límite. Figura 48. Modelo AWS 65. Catálogo Ventanas Schüco AWS. Las características de la ventana las encontramos en el catálogo de la Figura 49. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 66 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Figura 49. Características modelo AWS 65. Catálogo Ventanas Schüco AWS. Las carpinterías de los huecos (ventanas y puertas) y lucernarios de los cerramientos se caracterizan por su permeabilidad al aire. Según el CTE se debe limitar la permeabilidad del aire de los huecos. La permeabilidad al aire de las carpinterías, medida con una sobrepresión de 100 Pa, tendrá para las zonas climáticas C, D y E unos valores inferiores a 27 (m3 /hm2 ). En el catálogo se indica que la Permeabilidad al aire según UNE - EN 122207 es Clase 4. En esta norma se clasifican las ventanas según clase 0, 1, 2, 3 o 4, siendo 4 la más estanca. En la tabla siguiente se visualiza la relación entre las clases según la norma: Clase 0 1 2 3 4 Permeabilidad a 100 Pa (m3 /hm2 ) Sin ensayar ≤ 50 ≤ 27 ≤9 ≤3 Tabla 15. Permeabilidad al aire según UNE - EN 122207. Por lo tanto la ventana seleccionada cumple con la permeabilidad exigida por el CTE. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 67 . M EMORIA § 3. M ATERIALES Y SOLUCIÓN ESTRUCTURAL Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 68 Capítulo 4 Cálculo estructura este capítulo se van a describir y justificar cada uno de los pasos que se han seguido desde el diseño final de la estructura hasta su cálculo. Con el cálculo de la estructura nos referimos al dimensionado de los elementos, las uniones entre dichos elementos y la cimentación, con el fin de proponer una estructura estable, resolviendo adecuadamente los problemas que plantea el emplazamiento, condiciones climáticas extremas (altas cargas de nieve y viento) y criterios de mínimo peso para el transporte de los materiales. E N 4.1. Cargar la estructura Tan importante como diseñar correctamente la estructura, la elección de los materiales y la solución estructural, es antes de calcular la estructura, determinar las cargas actuando sobre la misma, limitar sus flechas y asignar los coeficientes de pandeo y momentos, de acuerdo con las normativas vigentes y según las solicitaciones previstas para cada estructura. 4.1.1. Hipótesis de Carga Durante la vida útil de la estructura, además del peso propio de los elementos constructivos, aparecen también cargas variables como viento, nieve o sobrecargas de uso. Además se deben tener en cuenta acciones accidentales tales como un choque (desprendimiento de nieve o caída de un árbol) o fuego. En primer lugar definimos las hipótesis que puede solicitar nuestra estructura en CYPE y se determinan las distintas cargas correspondientes a las hipótesis, es decir se determinan las distintas cargas de nieve, viento, sobrecargas de uso y peso propio actuando sobre los distintos elementos de la estructura aplicando el Documento Básico SE-AE (Seguridad EstructuralAcciones en la edificación) del CTE, al emplazamiento escogido y a las características particulares del edificio. En dicho documento encontramos los distintos tipos de acciones y su tratamiento. 4.1.1.1. Acciones permanentes Se definen como acciones permanentes (G) aquellas acciones que actúan en todo instante sobre la estructura en una misma posición. La combinación de hipótesis es cada posibilidad de que estas acontezcan simultáneamente, solicitando de una manera determinada la estructura. Por lo que intentamos simplificar el número Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 69 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA de hipótesis de carga cuando dos o más cargas pueden compartir una misma hipótesis, por ejemplo se definirá una única hipótesis de carga permanente como la suma de todas las cargas que están permanentes a lo largo de toda la vida útil de la estructura. Peso propio: El peso propio a tener en cuenta es el de los elementos estructurales. En CYPE por defecto viene la carga del peso propio de los elementos. 4.1.1.2. Acciones variables Las acciones variables (Q) son aquellas que pueden actuar o no sobre la estructura o que varían de posición a lo largo del tiempo. Sobrecargas de uso: La sobrecarga de uso es el peso de todo lo que puede gravitar sobre la estructura por razón de su uso, incluyendo el mobiliario y el peso de los usuarios, según la definición de una categoría de uso. Para cada planta del refugio se define una categoría de uso, según el programa de necesidades descrito en uno de los apartados anteriores, y acorde a esta categoría de uso, se determinan los valores característicos de sobrecargas de uso para los forjados de las plantas respectivas. La planta 0, es una zona de acceso al público donde se encuentra el comedor (zona con mesas y sillas) pero también la cocina y el vestíbulo (zonas de libre movimiento de los usuarios), por lo que se le asigna la categoría C3, correspondiente a una carga uniforme de 5 [kN/m2 ]. Las plantas 1 y 2, son zonas residenciales o de habitaciones, por esto se les asigna la categoría de uso A1, y la carga uniforme es por lo tanto 2 [kN/m2 ], según el Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural-Acciones en la edificación) del CTE. Según la Tabla 3.2 de dicho documento y la superficie tributaria aproximada de los forjados, 157, 100 y 57 m2 de las plantas 0 ,1 y 2 respectivamente se determinan los coeficientes de reducción de sobrecargas, 0.7 para las plantas 0 y 1 y 0.8 para la planta 2. En los forjados también se considera una sobrecarga correspondiente a la tabiquería que hemos definido en el programa como hipótesis de carga T, cuyo valor viene indicado en la tabla 16 Plano Forjados 0,1 y 2 Valor T [T /m2 ] 0.07 Tabla 16. Tabiquería. Hipótesis de sobrecarga. Por otro lado, también debemos asignar una categoría de uso a la cubierta del refugio, la cubierta tiene una inclinación de 30◦ grados por lo tanto le corresponde una categoría intermedia entre G1/G2, correspondiente a una sobrecarga de uso de 0.5 [kN/m2 ]. Pero, debido a que resulta incompatible la sobrecarga de uso de la cubierta cuando hay una carga de nieve, no vamos a introducir esta carga ya que cuando actúe la carga de nieve, esta va a ser mayor que la de uso y obtenemos la misma combinación que si hubiese actuado esta sobrecarga. Por el contrario si definimos las dos, el programa de cálculo (CYPE) consideraría una combinación de ambas en Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 70 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA el cálculo, lo que daría lugar a una situación más restrictiva, aunque no real, y encarecería el proyecto. Por lo tanto en CYPE implementan tres hipótesis adicionales de sobrecarga de uso: S0, S1 y S2. Las cuales se introducen también sobre planos. El valor de las mismas y los planos correspondientes se muestran a continuación en una tabla. Hipótesis S0 S1 S2 Plano forjado Planta 0 Planta 1 Planta 2 Sobrecarga de uso [T /m2 ] 0.35 0.14 0.16 Tabla 17. Sobrecargas de uso corregidas por el coeficiente de reducción. Hipótesis de sobrecarga de uso. Nieve: En CYPE se ha implementado únicamente una carga de nieve dentro de la hipótesis de nieve: N. La carga de nieve depende del clima del emplazamiento y la forma de la superficie cargada. Se calcula la carga de nieve por unidad de superficie en proyección horizontal (qn), como qn = Sk ∗ µ[kN/m2 ]. Según el Anejo E del Documento Básico SE-AE del CTE, el emplazamiento es una zona 2 de clima invernal (véase Figura 11). Según la Tabla E.2, también en este Anejo E, sabiendo que la altitud del emplazamiento es 1860 m, la sobrecarga de nieve (sk) es de 4.6 [kN/m2 ]. Por tratarse de un emplazamiento fuertemente expuesto a viento, este valor deberá aumentarse un 20 %. Únicamente la cubierta y una superficie de la fachada de la planta 2 se han cargado con carga de nieve. Los coeficientes de forma µ, para dichas superficies, se determinan según el ángulo de inclinación, siendo este aproximadamente 30◦ y 35◦ respectivamente. Por lo que el coeficiente de forma es 1 para la cubierta y 0.8 para la superficie de la fachada de la planta 2. A continuación se muestran en la Tabla 18 los valores de la carga de nieve por unidad de superficie proyectada en la dirección perpendicular a los planos de las superficies, en los cuales se introcuden. Plano superficie Cubierta 30◦ Fachada 35◦ Carga de nieve (N) [T /m2 ] 0.5 0.46 Tabla 18. Cargas de nieve.Hipótesis de nieve. Viento: En CYPE se implementan cuatro hipótesis adicionales de viento: V2, V3, V1, V4. Dichas hipótesis se implementan con el fin de considerar distintas direcciones posibles del viento ( 0◦ , 90◦ , 180◦ y 270◦ ) respectivamente. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 71 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 50. Direcciones hipótesis de viento. Cargar la estructura con las cargas de viento ha sido el mayor reto del proyecto. La superficie envolvente, debido a su forma de diamante tiene un gran número de planos con distintas direcciones, inclinaciones y tamaños. En un principio se consideró cargar la estructura por barras, sin embargo esta tarea era aún más compleja, por lo que se ha cargado finalmente por planos. La acción del viento, al igual que la carga de nieve, depende del clima del emplazamiento y de la forma de las superficies expuestas. Se trata de una fuerza perpendicular por unidad de superficie (qe/qs) a dichas superficies y se calcula como qe = qb ∗ ce ∗ cp [kN/m2 ] actuando con signo positivo, y qs = qb ∗ ce ∗ cs [kN/m2 ] (carga de succión) actuando con sentido negativo. La presión dinámica del viento (qb) del emplazamiento se calcula, según el Anejo D del Documento Básico SE-AE del CTE, como qb = 0,5 ∗ δ ∗ vb2 , siendo δ, la densidad del aire, adoptándose el valor general de 1,25 [kg/m3 ] y vb, la velocidad básica del viento. Según la Figura D.1 de dicho Anejo D, el emplazamiento de encuentra en la zona 2 y por lo tanto le corresponde una velocidad básica del viento igual a 29 [m/s] (véase Figura 10). El emplazamiento es un terreno rural llano sin obstáculos ni arbolado de importancia, por lo que según la Tabla 3.4 del Documento Básico SE-AE del CTE, y para las distintas alturas de los elementos sometidos al viento se determina el Coeficiente de exposición (ce), 2.2,2.5 y 2,7 para las alturas de 3, 6 y 9 metros. Para terminar, se determina el Coeficiente presión (cp) y el Coeficiente de succión (cs), según la Tabla 3,5 del mismo documento. Para ello se calcula la esbeltez en el plano paralelo al viento, la cual es aproximadamente 1,25, siendo para todas las superficies expuestas al viento cp = 0,8 y cs = −0,6. El resumen de los valores de las cargas de viento se muestra a continuación en la Tabla 19. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 72 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Superficies expuestas al viento Cubierta Fachada planta 0 Fachada planta 1 Fachada planta 2 Inclinación 60◦ Fachada planta 2 Inclinación 30◦ Carga viento de presión [T /m2 ] 0.094 0.057 0.07 Carga viento de succión [T /m2 ] -0.07 -0.043 -0.052 0.08 -0.06 0.045 -0.034 Tabla 19. Cargas de viento. Acciones térmicas: Según el Documento Básico SE-AE del CTE, los elementos constructivos, en particular, los estructurales, están sometidos a deformaciones que a su vez producen tensiones en los elementos afectados, debido a las variaciones de la temperatura exterior. La magnitud de dichas deformaciones depende de las condiciones climáticas del lugar, la orientación, las características de los materiales constructivos y sus acabados o revestimientos, así como del aislamiento térmico del edificio. Teniendo en cuenta que para garantizar las condiciones de confort en el interior del refugio tenemos que asegurar un elevado aislamiento térmico, los elementos estructurales al encontrarse protegidos no van a sufrir variaciones elevadas de temperatura. Además el coeficiente de dilatación térmica de la madera es despreciable por lo que podemos decir que la estructura interior no se dilata. El coeficiente de dilatación del aluminio es superior al de la madera pero no se precisa ninguna protección especial. Sin embargo las estructuras de madera laminada pueden presentar deformaciones debido a la humedad. Por este motivo se recomienda que la madera para uso estructural se instale en obra con un contenido de humedad no superior al 20 %. Con el fin de reducir al mínimo posible los fenómenos de hinchazón y merma hay que procurar una humedad de la madera lo más próxima posible a la humedad de equilibrio que se espera en las condiciones de servicio. En la siguiente tabla se recogen los valores orientativos de la humedad de equilibrio dependiendo del ambiente. Los elementos estructurales de madera que constituyen los forjados y los pilares interiores, se encuentran protegidos del exterior y no están expuestos a humedad, es decir según el Código Técnico de Edificación son elementos de clase de uso 1 y no precisan ningún tipo de protección. Los pilones que elevan la estructura de la superficie y los elementos del forjado 0, son elementos de clase de uso 3, es decir se encuentran al descubierto y sometidos a humidificación frecuente debido a la acumulación de nieve en invierno. Por este motivo se recomienda una protección alta. Deben usarse productos de poro abierto, como los lasures, ya que no forman película y permiten el flujo de humedad entre el ambiente y la madera. Con el control de la humedad de la madera mediante las protecciones adecuadas, se puede garantizar una gran estabilidad dimensional. 4.1.1.3. Acciones accidentales Sismo: Las acciones sísmicas están reguladas en la Norma de construcción sismorresistente: parte general y edificación. La aplicación de esta norma es obligatoria en las construcciones recogidas en el artículo 1.2.1 de la misma, excepto en las edificaciones de Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 73 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA importancia moderada y en las edificaciones de importancia normal o especial cuando la aceleración sísmica ab sea inferior a 0,04g, siendo g la aceleración de la gravedad. Según el mapa de peligrosidad sísmica y concretamente el Anejo 1 de la norma, se determina que la aceleración sísmica ab es igual a 0,05g (véase Figura 51). Teniendo en cuenta el buen comportamiento de la estructura exterior triangulada, que se ha incrementando la resistencia total del refugio ante este tipo de acciones, y que el valor de aceleración sísmica es ligeramente superior a 0,04g, no se van a considerar este tipo de acciones en el cálculo de la estructura. Figura 51. Mapa de peligrosidad sísmica. Norma de construcción sismoresistente: parte general y edificación. Incendio: Las acciones debidas a la agresión térmica del fuego en un incendio están definidas en el DB-SI. Según dicho documento la elevación de la temperatura que se produce como consecuencia de un incendio en un edificio afecta a su estructura de dos formas diferentes. Por un lado, los materiales ven afectadas sus propiedades, modificándose de forma importante su capacidad mecánica. Por otro, aparecen acciones indirectas como consecuencia de las deformaciones de los elementos, que generalmente dan lugar a tensiones que se suman a las debidas a otras acciones. Dichas acciones se pueden determinar, de forma simplificada, a partir de las acciones en situación persistente (temperatura normal) y un coeficiente de reducción tal y como se explica en el apartado 5,2 de la sección SI 6: Resistencia al fuego de la estructura. Impacto: Según el Documento Básico SE-AE, las acciones sobre un edificio causadas por un impacto dependen de la masa, de la geometría y la velocidad del cuerpo impactante, así como de la capacidad de deformación y de amortiguamiento del cuerpo como del elemento Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 74 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA contra el que impacta. El único impacto accidental probable en el emplazamiento es el fenómeno conocido como alud. Según un estudio del Instituto Geologico y Minero de España (IGME), empleando el registro de aludes cartografiados, llegan a la conclusión de que en el valle de Benasque las zonas de orientación sur, suroeste, se encuentran muy expuestas a la radiación solar durante el final del invierno, desprendiéndose con cierta frecuencia aludes de nieve cohesionada. Aunque en la mayoría de los casos los aludes son de dimensiones moderadas, se debería realizar un estudio más detallado del emplazamiento y aunque no se va a tener en cuenta en el cálculo de la estructura puesto que no se disponen de datos tan esenciales para el cálculo como la velocidad o fuerza de impacto probable, se debería considerar colocar métodos de protección del emplazamiento ante dichos aludes. 4.1.2. Pandeos y flechas Tanto las fechas como los pandeos se limitan para cada elemento y en ambos planos principales, por lo tanto en nuestro periplo por la descripción de todos los detalles de cada elemento de la estructura debemos guardar una estricta disciplina para evitar errores o redundancias en la introducción de datos. 4.1.2.1. Flechas Para el comportamiento adecuado de la estructura, en relación con las deformaciones, se debe asegurar que el efecto de las acciones no alcance el valor límite admisible establecido según distintos criterios, como la integridad de los elementos constructivos, el confort de los usuarios o la apariencia de la obra, en el Documento Básico SE (Seguridad estructural) del CTE. Para determinar los valores límite para las barras de aluminio de la malla espacial que constituye la estructura exterior se recurre al Eurocódigo 9 Proyecto de estructuras de aluminio Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificación. Además de las deformaciones de cada elemento de la estructura debemos comprobar una vez calculada la estructura el desplazamiento horizontal. Este documento también establece un mínimo para la rigidez lateral de los edificios limitando lo que llama desplome total. No hay ninguna opción en CYPE para limitar dicho desplome a priori, así que su comprobación se deberá realizar tras el cálculo. 4.1.2.2. Pandeos El pandeo es un fenómeno que condiciona a las piezas sometidas a compresión, limitando su capacidad portante. Como no conocemos a priori qué elementos van a trabajar a compresión y bajo qué combinación de hipótesis, tenemos que asignar coeficientes de pandeo a todas las barras en sus dos planos principales. El coeficiente de pandeo es un valor mayor o igual a cero que pondera la longitud de la barra, dando lugar a lo que denominamos longitud de pandeo. En una definición más rigurosa de la longitud de pandeo, esta longitud se corresponde con la distancia entre dos puntos de inflexión consecutivos en la deformada de la barra para dicho plano de pandeo. A la hora de cuantificar el pandeo es necesario definir las condiciones de contorno de cada barra y cada uno de los planos de pandeo. Como estén ligados los extremos de las barras al resto de la estructura es una de las condiciones de contorno, entre otras, como por ejemplo elementos adicionales incorporados para evitar que la barra pandee, y es la que se considera en el presente proyecto. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 75 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA La tarea de calibrar los coeficientes de pandeo no es sencilla, existen numerosos estudios interesantes acerca de esto, pero en este proyecto nos limitaremos a elegir dichos coeficientes según el Documento Básico SE-M (Seguridad estructural Madera) del CTE y según el Eurocódigo 9 Proyecto de estructuras de aluminio a partir de las condiciones en los extremos. Se tendrá en cuenta además que en los perfiles tubulares cerrados se puede despreciar el pandeo con torsión, solo se considera el pandeo con flexión. Pandeos asignados a las distintas barras en los ejes XY y XZ varían entre 0.5 y 1. 4.1.2.3. Coeficientes de momentos En cuanto a los coeficientes de momentos, la determinación de dichos coeficientes es un proceso iterativo, se calculan los esfuerzos de cada barra estimando un valor inicial de dichos coeficientes, a continuación se obtienen los diagramas de momentos en cada plano y por último a partir de estos diagramas se calculan dichos coeficientes. Los valores de dichos coeficientes suelen estar entre los valores de 0,4 y 1 siendo normalmente cercanos a 1, por lo que aceptamos el valor de Cm=1 tanto en los ejes XY como en el XZ, que toma el programa por defecto, quedando ligeramente en el lado de la seguridad. 4.2. Dimensionamiento perfiles Una vez fijadas las hipótesis e introducidas sus cargas, el programa calcula para cada barra sus solicitaciones pésimas, combinando las cargas introducidas y elaborando todas las situaciones posibles que la estructura pueda tener que soportar, y según las peores circunstancias para cada barra, dimensiona cada una. 4.2.1. Descripción de barras Para que el programa pueda dimensionar las barras de la estructura debemos describir el material y el perfil de cada barra. Para facilitar esta tarea CYPE tiene la opción de agrupación de barras, que nos permite agrupar en un mismo grupo aquellas barras que trabajan bajo solicitaciones parecidas y que por lo tanto pueden dimensionarse con un mismo perfil. Todas las barras del mismo grupo tendrán el mismo perfil, por lo que tendremos tantos perfiles distintos como grupos de barras distintos. Las barras de la estructura interior se agrupan en vigas y viguetas para cada forjado y pilares de madera. Las barras de la estructura exterior se agrupan en distintos grupos según las plantas, pero a todos se les asigna perfil tubular de aluminio. 4.2.2. Descripción de nudos Además se deben describir antes de comenzar el cálculo, los nudos. Es decir las condiciones en los extremos de cada barra. CYPE usa el método de la matriz de rigidez para el cálculo de los desplazamientos y de los esfuerzos, incorporando una matriz que contiene las rigideces de cada barra. La descripción de los nudos a esta altura del proyecto consiste en determinar las vinculaciones de los extremos de cada barra, es decir especificar, por ejemplo si una barra esta empotrada o articulada en sus extremos. Al programa no le interesa cómo o a partir de qué tipo de uniones se consigan dichas vinculaciones, lo que necesita el programa para confeccionar la matriz de desplazamientos es que por ejemplo, en un nudo empotrado tiene desplazamientos nulos en los tres ejes y giros nulos alrededor de los mismos. Debemos describir las vinculaciones exteriores y las interiores. Las vinculaciones exteriores son las vinculaciones de la estructura al Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 76 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA exterior, es decir, las condiciones en los nudos del extremo inferior de los pilones de madera que soportan la estructura, elevada un metro sobre la superficie. Estos nudos son nudos empotrados al terreno, especificándose más adelante, cuando se calcule la cimentación, si el empotramiento se consigue a través de una losa, una zapata u otro elemento. Las vinculaciones interiores son el resto de nudos que unen las barras de la estructura entre ellas. Todos los nudos van a ser empotramientos. Un nudo empotrado sin coacciones externas implica que el ángulo relativo original que forman entre si las barras que concurren en un mismo nudo, se va a mantener al cargar la estructura. Los nudos deben ser por lo tanto lo más rígidos posible para que en ellos no halla giros de ninguna barra con respecto a las demás que concurran en el nudo. 4.2.3. Cálculo y comprobación Tras definir la geometría, la descripción de los nudos, las especificaciones de las barras y la carga de la estructura, llegamos al momento álgido del problema, el cálculo. Como hemos comentado anteriormente, el programa utiliza el método de la matriz de rigidez, método cuyo uso tiene sentido desde la aparición de ordenadores que permiten realizar la gran cantidad de cálculos que conlleva. Con la predimensión de las barras, el programa construye la matriz a partir de las inercias de las barras. El programa nos ofrece tres métodos de cálculo distintos: No dimensionar perfiles: El programa se limita a resolver la estructura con la predimensión. Dimensionamiento rápido de perfiles: El programa resuelve la estructura con la predimensión, pero además si encuentra alguna barra que no cumple las solicitaciones sube de perfil todo su grupo de barras hasta que todas cumplan las solicitaciones. Dimensionamiento óptimo de perfiles: El programa calcula la estructura y le aplica un algoritmo que trata de buscar el dimensionamiento más económico en el que todas las barras cumplan las solicitaciones. Lo lógico parecería utilizar la tercera opción, pero en este caso con el fin de entender mejor el comportamiento de la estructura, por ejemplo para saber qué barras son las más solicitadas, nos limitamos a usar en una primera aproximación, el dimensionamiento rápido de perfiles. Para encontrar la solución óptima se sigue el criterio de mínimo peso y se repite un gran número de veces el siguiente proceso: se cambian los perfiles predimensionados por otros más ligeros, se calcula de nuevo empleando el cálculo, no dimensionar perfiles, y se comprueba la estructura para ver que barras cumplen y cuáles no. Una vez dimensionada la estructura, con aquellos perfiles de menor peso que cumplen todas las solicitaciones, podemos analizar la estructura. Si abrimos la ventana 3D, podemos ver el aspecto final de la estructura, y en ocasiones a pesar de que se cumplan todas las solicitaciones ha sido necesario cambiar algún perfil por cuestiones estéticas o tamaños desproporcionados. Hay numerosos parámetros ya calculados que nos pueden ayudar a comprender el comportamiento de la estructura, obteniendo cómodamente a partir del programa, los diagramas de momentos flectores, las flechas y los diagramas de cortantes entre otros. En nuestro caso es muy interesante la envolvente de axiles, especialmente en la malla espacial exterior, ya que nos informa de las barras que trabajan a compresión y las que trabajan a tracción. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 77 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA A continuación se enumeran los distintos perfiles utilizados en la estructura. Estructura interior: Forjado 0: Viguetas: V-220 × 220 Vigas: V-220 × 220 Pilones soportando el Forjado 0: 0 : 200 × 140 Forjado 1: Viguetas: V-220 × 220 Vigas: V-220 × 220 Pilares soportando el Forjado 1: 150 × 100, 150 × 130 Forjado 2: Viguetas: V-220 × 220 Vigas: V-220 × 240 Pilares soportando el Forjado 2: 180 × 140 Estructura exterior: Planta 0: Horizontales: TO-70 × 60 Verticales: TO-100 × 80 Planta 1: Horizontales: TO-80 × 75 Verticales: TO-100 × 80 Planta 2: Horizontales: TO-100 × 90 Verticales: TO-220 × 200 4.3. Uniones La rigidez aportada por el sistema de unión influye de forma decisiva en el comportamiento de las estructuras. Las uniones constituyen puntos de transmisión de esfuerzos de un elemento a otro por lo que en el caso de no presentar la resistencia necesaria, pueden llevar al colapso de la estructura. El programa Nuevo Metal 3D es capaz de calcular algunos tipos de uniones de los nudos que aparecen de forma más frecuente, con opción de resolver dichas uniones como uniones soldadas o atornilladas. Sin embargo, solamente se dimensionan los nudos entre barras con el alma coplanaria formando un ángulo mayor que 60◦ o perpendiculares entre sí. En el caso de la estructura proyectada para el refugio bioclimático de este proyecto, ningún nudo ha podido dimensionarse. Con el fin de facilitar el montaje y posible desmontaje en un futuro de la estructura, todas las uniones se han elegido de tipo mecánico. Las uniones suelen ser en general costosas por lo que la posibilidad de poder reutilizarlas o sustituirlas en caso de que alguna se dañase es una gran ventaja que presentan las uniones mecánicas. Por lo tanto, para determinar las uniones se eligen las mismas de distintos catálogos comprobándose las dimensiones y las cargas admisibles. En la estructura del presente proyecto se van a disponer de tres tipos de uniones principalmente: Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 78 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA 4.3.1. Estructura interior: Uniones mecánicas La estructura interna está formada por viguetas de madera, que soportarán el suelo, apoyadas sobre vigas de madera a su vez apoyadas en pilares de madera. Se disponen de diversos tipos de perfil que se deben unir en diferentes disposiciones. Los tipos de unión utilizados normalmente en estructuras de madera laminada pueden resumirse en la siguiente clasificación: Uniones tradicionales: Se tratan de uniones madera-madera en las que mediante un trabajo de la tallase consigue realizar la unión sin ningún otro elemento adicional. Algunos ejemplos de estos tipos de uniones son los ensambles de caja y espiga y los ensambles de cola de milano. Uniones mecánicas: Uniones entre elementos estructurales de madera en los que intervienen herrajes metálicos para la transmisión de esfuerzos. Dentro de este grupo tenemos multitud de tipos de uniones distintos, pero se pueden distinguir dos subtipos principalmente, las denominadas uniones tipo clavija (clavos, pernos, pasadores, tirafondos etc.) y las uniones de superficie que permiten transmitir cargas mucho más elevadas (conectores de anillo y conectores dentados o bulldogs, placas dentadas, estribos, escuadras, placas nervadas y pies de pilar, entre otros). 4.3.1.1. Tipo general de uniones seleccionadas Familia de estribos: Los estribos son piezas fabricadas con chapa metálica de diferentes espesores, desde 1mm hasta 10mm, que se fijan a las piezas de madera mediante el empleo de elementos del tipo clavija, incrementando la superficie de apoyo de las piezas de madera. Los estribos estándar tienen forma de U, adoptada mediante el proceso de plegado, y dispone de dos alas con orificios para poder fijarlo a la otra pieza de madera o a un muro. Figura 52. Estribos estándar. Para un menor impacto estético se pueden usar estribos con alas interiores. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 79 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 53. Estribos con alas interiores. Cuando no se desea que el estribo quede visto por cuestiones estéticas o seguridad ante el fuego, existe la posibilidad de utilizar estribos con alma, los cuales disponen de una chapa que se introduce en el alma de la pieza de madera por medio de un cajeado y se sujeta a esta por medio de pasadores metálicos que quedan ocultos. Figura 54. Estribos estándar. Existe una gran variedad de estribos distintos por lo que con este tipo de uniones se pueden solucionar aproximadamente el 90 por ciento de las uniones de la estructura interna del refugio. Las aplicaciones de los estribos en las estructuras de madera laminada, son múltiples como veníamos diciendo, pero las principales son: Montaje de correas en cubiertas, montaje de viguetas en forjados, fijación de vigas, fijación de la parte inferior de jabalcones y la fijación de cambios en cubiertas. En la estructura del refugio se usan estribos para la unión de las viguetas, las vigas y los pilares interiores que soportan los forjados. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 80 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 55. Estribos en forjados. Familia de pies de pilar: Los pies de pilar son herrajes cuya principal misión es la de fijar elementos verticales (pilares) y al mismo tiempo aislarlos de la humedad del suelo, que podría estropear la madera. Las formas de los pies de pilar son variadas, si bien se pueden clasificar en pies de pilar fijos (no permiten regulación de altura) y pies de pilar regulables. La particularidad de estos últimos es que el esparrago de separación entre la pletina superior, fijada al pilar y la pletina inferior, fijada al suelo, es roscado. Esto permite que mediante el giro la pletina superior pueda subir o bajar, logrando una regulación de la altura del pilar. Figura 56. Tipos de pies de pilar. Los pilares de madera al estar cerca del suelo tienen un mayor riesgo de pudriciones debidas a la humedad del suelo. Por este motivo, una de las reglas clásicas de la construcción con madera es separar la pieza de madera del suelo de 20 a 30 cm por lo que los pies de pilar deben de garantizar esta altura mínima. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 81 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 57. Pie de pilar en cimentación. 4.3.1.2. Tipo concreto de uniones seleccionadas A continuación se presentan las uniones concretas que se han elegido. El valor característico de la capacidad de carga y la rigidez de las uniones se obtendrán de los catálogos correspondientes, ya que los fabricantes de dichas uniones normalmente determinan estos valores mediante los ensayos necesarios y los ponen a disposición de los clientes en sus catálogos. Particularmente en este trabajo se ha utilizado el catálogo Simpsom para seleccionar las uniones. Además de los criterios de resistencia, para elegir las uniones se ha tenido en cuenta la simplicidad de las mismas, disminuyendo de esta forma el tiempo de montaje y el coste total de la estructura, ya que cuanto más simples sean las uniones más baratas. Selección de estribos: Para elegir el tamaño del estribo debemos tener en cuenta la regla de los 2/3, es decir, el flanco del estribo debe cubrir como mínimo los 2/3 de la altura de la viga secundaria soportada. En cuanto a la anchura debemos elegir un estribo con la anchura interior más un espacio de 2 mm como máximo. Figura 58. Medidas estribo. Catálogo Simpsom. Se utilizará un clavado total para alcanzar la carga máxima de los estribos y colocarnos en el lado de la seguridad. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 82 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Grandes estribos con alas interiores, uniones perpendiculares viga-vigueta. Figura 59. Características grandes estribos con alas interiores. Catálogo Simpsom. Estribos cantilevers reforzados, uniones longitudinales viga-viga. Figura 60. Características estribos cantilevers reforzado. Catálogo Simpsom. Estribos con pendiente y orientación regulables, uniones pilar-viga. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 83 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 61. Características estribos con pendiente regulable. Catálogo Simpsom. Figura 62. Características estribos con pendiente y orientación regulables. Catálogo Simpsom. 4.3.2. Malla espacial: Sistema MERO Las conexiones en las mallas espaciales presentan unas características peculiares muy diferenciadas de las que se producen en las estructuras planas, por lo que las propiedades deseables que deben reunir los sistemas de conexiones en estas estructuras son: El nudo debe permitir la concurrencia de un elevado número de barras, ocho o nueve, frecuentemente en distintas direcciones en el espacio. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 84 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Sencillez de montaje e independencia en el orden de ensamblaje de los elementos. Fiabilidad de la estructura. Óptimo aprovechamiento de los materiales. Comportamiento acorde con las hipótesis de cálculo. Bajo coste de mantenimiento. Principalmente podremos distinguir dos tipos de uniones para la unión de los perfiles tubulares que constituyen mallas espaciales: Uniones soldadas y uniones atornilladas. Uniones soldadas. Las uniones soldadas en estructuras de perfiles tubulares son complicadas y costosas si se quiere garantizar la calidad de las uniones. Este tipo de uniones deben ser diseñadas, verificadas mediante costosas inspecciones radiográficas y ejecutadas por personal especializado. Los modos de fallo predominantes en este tipo de uniones son, la plastificación del cordón y el punzonamiento (arrancamiento) del cordón. Además en nudos multiplano los efectos geométricos (rigidización por los nudos multiplano) y los efectos de carga influyen considerablemente en la capacidad resistente del nudo en comparación con otros sistemas. En una primera época de estas estructuras se empleaban con frecuencia uniones soldadas pero han caído en desuso y han sido sustituidas por nuevos sistemas de conexión atornillada. Unión atornillada. Las uniones atornilladas de estructuras tubulares se pueden dar principalmente de dos formas, mediante el aplastamiento de los extremos o el nudo se constituye por una esfera forjada. El sistema Mero, sistema precursor de los nudos constituidos por una esfera forjada, fue patentado en 1945 por el DR. Mengeringhausen. A pesar de que las primeras ejecuciones del sistema MERO datan de hace un tiempo, este sistema es sin duda el más difundido hasta el momento, así como el más copiado. Básicamente este sistema está constituido por nudos esféricos y barras tubulares que se atornillan axialmente sobre los nudos, consiguiéndose con esta disposición un razonable equilibrio entre las propiedades citadas anteriormente. Los nudos suelen presentar diseños muy variados según los distintos sistemas de conexión. No es objeto de este proyecto la descripción de los distintos sistemas que se encuentran el mercado, no obstante cabe citar que hay muchas mallas estandarizadas y patentes que tienen su propio sistema de unión basados en el sistema MERO (véanse Figuras 63, 64 y 65). Figura 63. MERO TSK: KK-System. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 85 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 64. Sistema PALC3 Estructura espacial. Figura 65. Asteca estructuras: Sistema NUCLOS. En cualquier caso los nudos deben estar capacitados para recibir las tracciones y compresiones de las barras concurrentes, y el tamaño de los tornillos deben buscarse los mínimos compatibles con la resistencia precisa, para evitar las posibles interferencias de barras en las proximidades del nudo. Esto lleva frecuentemente al uso de tornillos Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 86 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA de alta resistencia. En general en el extremo de cada barra se dispone de una pieza que transmite el esfuerzo del tubo al tornillo, y generalmente la conexión de dicha pieza al tubo se realiza por soldadura en el taller. Generalmente las mallas espaciales se construyen de acero, por lo que la mayor parte de los sistemas de unión están diseñados y patentados para la unión de perfiles de dicho material y los casquillos se mecanizan en acero soldable. En nuestro caso las barras son perfiles tubulares de aluminio y no es posible la soldadura entre el casquillo de acero y la barra de aluminio. Al no encontrar ningún sistema específico para la unión de perfiles de aluminio se ha considerado unir los casquillos cónicos a las barras mediante tornillos (véase Figura 66) . Figura 66. Componentes nudo MERO, variante casquillo atornillado. Otra opción es la mecanización de los casquillos en aluminio para después soldarlos a las barras. Para determinar la mejor solución tanto técnica como económica sería necesario recibir asesoramiento técnico por parte de una empresa especializada en conexiones de estructuras espaciales de aluminio. 4.3.2.1. Sistema ORTZ Debido a que los nudos del sistema MERO están estandarizados y tienen 18 conexiones únicamente a 45◦ , 60◦ y 90◦ se van a emplear nudos del sistema ORTZ patentados por LANIK. LANIK.I, S.A. es una empresa dedicada entre otros al desarrollo de Sistemas Estructurales y a su puesta en servicio desde el diseño hasta la fabricación y el montaje ofreciendo soluciones específicas para cada proyecto. Figura 67. Sistema ORTZ. LANIK Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 87 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Descripción general: El nudo está basado en el sistema MERO y consiste en una pieza esférica dotada de una serie de orificios roscados según las direcciones de las barras que han de concurrir en el mismo. La disponibilidad en cuanto a las posibles direcciones de acceso de las barras es prácticamente total, quedando únicamente limitado por el ángulo mínimo que deben mantener las barras contiguas para evitar la interferencia entre ellas. Las barras son de perfil tubular y llevan soldados en sus extremos sendos casquillos cónicos dotados de orificios axiales. Los casquillos quedan atravesados por tornillos especialmente diseñados que presentan dos cuerpos roscados con sentidos inversos de rosca. El doble sentido de la rosca permite que se consigan dos aprietes, el de la esfera con el tornillo y el de este con la barra por medio de tuercas. El objetivo de las tuercas es el de evitar que se afloje la unión por vibraciones eventuales. Figura 68. Esquema del sistema ORTZ. LANIK Tanto el taladrado y roscado de los orificios de los nudos como el mecanizado de los casquillos se realizan con máquinas de control numérico de gran precisión minimizando el riesgo de error humano, propiciando total fiabilidad al proceso productivo. Existe una relación entre el tamaño de las esferas y los tornillos, así como la capacidad del conjunto (véase la tabla que aparece en la Figura 69). Figura 69. Relación tornillo-esfera y capacidad del conjunto (KN).Catálogo LANIK. En la estructura se utilizan dos diámetros distintos de esfera. Para determinar el diámetro de las esferas se han obtenido con CYPE los axiles de las barras concurrentes en cada nudo. Los nudos se han agrupado por plantas y se han elegido por motivos de aprovisionamiento para cada planta el diámetro mínimo del nudo que tiene capacidad para soportar el máximo axil de las barras que concurren en dicho grupo de nudos. El máximo axil del primer grupo (planta 0) es 112.82 kN por lo que se disponen de 48 esferas de diámetro 76, las cuales soportan una carga de 213 kN. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 88 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 70. Esfuerzos pésimos del primer grupo de perfiles de aluminio extruido. El máximo axil del segundo grupo (planta 1) es 74.36 kN por lo que se disponen de 14 esferas de diámetro 60, las cuales soportan una carga de 110 kN. Figura 71. Esfuerzos pésimos del segundo grupo de perfiles de aluminio extruido. El máximo axil del tercer grupo (cubierta) es 89.92 kN por lo que se disponen de 18 esferas más de diámetro 60, las cuales soportan una carga de 110 kN. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 89 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 72. Esfuerzos pésimos del tercer grupo de perfiles de aluminio extruido. Características de los materiales: Esferas: Acero al carbono F-1140 según UNE-36011 (similar a AISI 1040 ó 1045 y al acero CK-45 según normas DIN). Composición química en tanto por ciento: C : 0, 4 a 0, 5 M n: 0, 5 a 0, 8 Si: 0, 15 a 0, 4 P : < 0, 035 S : < 0, 035 Propiedades mecánicas: Carga de rotura mínima: 60 kg/mm2 ; Límite elástico mínimo: 30 kg/mm2 ; Alargamiento mínimo: 12 %. Figura 73. Esferas sistema ORTZ. LANIK Casquillos cónicos: Ordinariamente se obtienen por forja a partir de acero soldable F1120, según UNE 36011, ya que lo más habitual son las mallas espaciales de acero. Sin embargo, también pueden ser mecanizados en aluminio, los cuales se soldadarán a los Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 90 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA perfiles tubulares también de aluminio en el taller, para posteriormente ensamblar los perfiles prefabricados in situ. Figura 74. Casquillos cónicos sistema ORTZ. LANIK Tornillos: Se obtienen a partir de acero F-1250, según UNE 36012 (equivalente al 34 Cr Mo 4 según DIN 17200, o al AISI 4340). Llevan un tratamiento de temple con revenido alto para garantizar una mayor tenacidad del material. 4.3.3. Forjados-malla espacial Los forjados del refugio se apoyan en los pilares de madera interiores pero al mismo tiempo se apoyan en la malla espacial exterior, la cual confiere una mayor resistencia al entramado de madera interior en lo que se refiere a cargas laterales como viento o sismo. Ambas estructuras, que hemos denominado interior y exterior para un análisis más sencillo de la estructura completa, se quieren unir también con uniones mecánicas, con el fin de proyectar una estructura completamente desmontable. La unión que buscamos es una unión muy peculiar, y por lo tanto no está estandarizada, ya que en el mismo nudo confieren los perfiles tubulares de aluminio y las vigas de madera. Partiendo de que los perfiles de aluminio, se ha determinado en el punto anterior que se van a unir mediante el sistema MERO, específicamente mediante el sistema ORTZ, se ha buscado un sistema para unir las vigas de madera al nudo esférico que une las barras de aluminio. En la búsqueda de este sistema, sin seguridad previa de la existencia del mismo, cabe destacar las variantes del sistema MERO para estructuras espaciales de madera laminada. Figura 75. Variante del sistema MERO para madera laminada. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 91 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 76. Esquema nudo extremo para barras laminadas. Sistema MERO. Otro sistema interesante es el sistema LIGNUM. Dicho nudo consiste en un nudo tetraédrico, constituido por una esfera central y una horquilla, metálica introducida en la sección de la madera laminada y fijada a través de pasadores (véase Figura 77). Figura 77. Nudo LIGNUM. Sala polivalente en Arbón (Suiza 1985). Basándonos en este sistema, para los nudos en la estructura proyectada en este proyecto, se deciden emplear unas horquillas de acero que irán fijadas a las vigas de madera de los forjados y unidas a los nudos esféricos ORTZ, igualmente mediante tornillos de alta resistencia. Estas horquillas deberán ser diseñadas especialmente para las solicitaciones de los nudos de la estructura. El diseño y análisis de dicha horquilla, no se tratan en este proyecto. 4.4. Cimentación La cimentación se ha calculado con el mismo programa con el que hemos venido trabajando durante todo el proyecto, el modulo Nuevo Metal 3D de CYPE 2014. Una vez calculados todos los resultados pertinentes de la estructura y fijados como definitivos una serie de perfiles, el programa calcula las reacciones y cargas de cimentación que nos genera nuestra estructura, debido al peso de la misma como todas las hipótesis de carga que le hemos definido, en base a la norma correspondiente del CTE. La cimentación de la estructura del refugio únicamente va a disponer de dos elementos, las placas de anclaje y las zapatas de hormigón, ya que no se van a disponer de vigas de atado o vigas centradoras. En primer lugar se calculan las placas de anclaje y a continuación se dimensionan las zapatas. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 92 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA 4.4.1. Estudio geotécnico Según el Documento Básico SE-C del CTE, el estudio geotécnico es el compendio de información cuantificada en cuanto a las características del terreno en relación con el tipo de edificación provisto, necesario para proceder al análisis y dimensionado de los cimientos. 4.4.1.1. Reconocimiento del terreno Las características del terreno de apoyo, se determinarán mediante una serie de actividades que en su conjunto se denomina reconocimiento del terreno y cuyos resultados quedarán reflejados en el estudio geotécnico. En un estudio de riesgos realizado por el ayuntamiento de Benasque en 2010, se describe los terrenos de la zona como terrenos paleozoicos, intensamente plegados, desplazados y fracturados constituidos por pizarras, areniscas y calizas, donde las intrusiones graníticas constituyen los principales macizos ( Maladeta, Perdiguero, Posets, Pico de Cerler). El documento correspondiente a cimentaciones del CTE, clasifica los suelos en tres grupos distintos. Según la descripción anterior y haciendo uso de la clasificación del CTE podemos clasificar el suelo del emplazamiento dentro del grupo 3, es decir dentro de los terrenos desfavorables, donde están incluidos los siguientes terrenos: suelos expansibles, colapsables, blandos o sueltos, terrenos kársticos en yesos o calizas, terrenos susceptibles a sufrir deslizamientos y terrenos con desnivel superior a 15 grados, entre otros. 4.4.2. Dimensionamiento de placas de anclaje El programa Nuevo Metal 3D es perfectamente capaz de calcular las placas de anclaje de la obra del refugio bioclimático. El programa detecta los apoyos y a cada uno de ellos le dispone de una placa de anclaje. Lo idóneo es tener el menor número de placas de anclaje distintas, por lo que se comprueban y se agrupan aquellas de solicitaciones parecidas, como hacíamos con las barras, y se asigna la más desfavorable a todo el grupo. Esto se hace ya que la diferencia de coste se compensará claramente después en la mano de obra ya que simplificamos considerablemente la colocación de las mismas. 4.4.3. Dimensionamiento de zapatas Se van a emplear cimientos directos. Una cimentación directa es aquella que reparte las cargas de la estructura en un plano de apoyo horizontal. Las cimentaciones directas se emplearán para trasmitir al terreno las cargas de uno o varios pilares de la estructura, de los muros de carga o de contención de tierras en los sótanos, de los forjados o de toda la estructura. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 93 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 78. Tipos de cimentaciones directas según el Documento Básica SE-C Cimientos. Para dimensionar las zapatas tenemos que introducir en el programa los datos generales de la obra. Materiales. Las zapatas se realizan en hormigón armado. Vamos a mantener los materiales que el programa nos ofrece por defecto por ser los usados más frecuentemente. Tensiones admisibles. Tenemos que determinar sus valores para situaciones persistentes y transitorias o accidentales. Para las tensiones persistentes, el programa nos ofrece unos valores aproximados de la tensión admisible de los distintos tipos de terreno. Tomaremos como tensión de trabajo del suelo 2kg/cm2 , correspondiente aproximadamente a un terreno de Arena semidensa. Este valor para las situaciones accidentales penalizaría en exceso la cimentación de la estructura, por lo que se admite un incremento de la tensión admisible ante accidentes. Por esto suponemos un valor de 3kg/cm2 para las situaciones transitorias o accidentales. Al igual que pasaba con las placas de anclaje, lo idóneo es tener el menor número de zapatas distintas, por lo que se comprueban y se agrupan aquellas de solicitaciones parecidas y se asigna la más desfavorable a todo el grupo. Esto se hace ya que la diferencia de coste se compensará claramente después en la puesta en obra. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 94 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 79. Vista 3D zapata. Figura 80. Esquema CYPE zapata tipo 1. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 95 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Figura 81. Esquema CYPE zapata tipo 2. Figura 82. Esquema CYPE zapata tipo 3. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 96 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA 4.5. Proceso constructivo Las faenas en altura geográfica, requieren una especial atención. El ambiente en el que se desenvuelven las construcciones de alta montaña por ejemplo las bajas temperaturas, los efectos de la altura, los vientos, la lluvia, la nieve y posibles avalanchas entre otras, requieren que los trabajadores tengan las aptitudes físicas idóneas, conjuntamente con el desarrollo de estrategias de producción seguras. Son labores complejas que necesitan una planificación rigurosa y una inversión importante en tecnología y seguridad. Cada vez los tiempos de construcción son más exigentes, especialmente para las obras que se desarrollan en alta montaña. El trabajo con elementos prefabricados, parece una de las respuestas para esos problemas. Se estima que el montaje demanda 15 obreros, 2 grúas de 0,75 t y un elevador eléctrico de 500 kg. El montaje total durará aproximadamente 2,5 meses, por lo que las obras comenzarán a principios de junio para aprovechar las condiciones climáticas más favorables. En cuanto a los campamentos, los edificios destinados a habitaciones y oficinas usados por los trabajadores durante la obra deberán estar equipados con la calefacción y ventilación necesarias. 4.5.1. Soporte En primer lugar se debe llevar a cabo la construcción del plano horizontal que servirá de soporte al resto de la estructura, vinculándola con el terreno. Este plano se construirá in situ y consiste en un forjado, formado por vigas y viguetas, apoyado sobre el terreno a partir de pilotes de madera. Estos pilotes en su extremo inferior, se unen a las zapatas de hormigón a partir de pies de pilar. Una vez que tenemos todos los pilones nivelados, colocamos sobre ellos las vigas y viguetas del forjado 0. Estas habrán sido transportadas para su montaje in situ, que irán unidas entre sí con los estribos correspondientes. Previamente a su traslado se habrán colocado las horquillas (sistema LIGNUM), en las vigas correspondientes, para el roscado in situ de las mismas a las esferas de acero donde a su vez se unirán las barras tubulares de aluminio que constituyen el perímetro del forjado. Este forjado constituirá el plano soporte. La ventaja de este sistema al sistema común, que consiste en una losa de hormigón directamente apoyada en el terreno es el ahorro de material, tiempo de excavación y nivelación del terreno. Es fundamental la nivelación de esta superficie ya que sobre esta superficie se asentarán el resto de elementos. Esta nivelación se consigue en dos pasos: 4.5.1.1. Nivelación zapatas La topografía del terreno deberá analizarse previamente como parte del estudio geotécnico, para determinar la altura adecuada de las distintas zapatas de forma que todas las placas de anclaje estén en el mismo plano de nivel y garantizar de este modo una superficie soporte completamente horizontal. El proceso constructivo consta de los siguientes pasos: Preparación de la plataforma de trabajo. Para ello se ha de conseguir una superficie de trabajo uniforme y regular. Excavación. Generalmente las zapatas se colocan a poca profundidad pero hay que asegurar en todos los casos la estabilidad de los taludes. Ejecución de la capa de limpieza. Normalmente se realiza vertiendo directamente un espesor reducido de hormigón de baja calidad. Colocación del encofrado. Si el terreno es suficientemente estable se puede hormigonar contra él, si no se puede colocar encofrados, habitualmente de madera o metálicos. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 97 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA Colocación de las armaduras. El acero de las armaduras puede llegar ya montado a la obra o colocarse in situ. Hormigonado. Una vez colocado el hierro y los encofrados hormigonamos la zapata, teniendo especial cuidado en el vibrado posterior para un buen reparto del hormigón y dejar pasar adecuadamente el tiempo de curado. Desencofrado. Cuando el curado ha finalizado, habitualmente a los tres o cuatro días, quitamos el encofrado. Si el terreno es muy agresivo se deberá pintar el hormigón para evitar las agresiones. 4.5.1.2. Nivelación pies de pilar Una vez que tenemos las zapatas, se colocan las placas de anclaje y los pies de pilar. Los pies de pilar son regulables por lo que se puede hacer una nivelación más precisa y definitiva girando la pletina superior sobre la inferior ya que el esparrago que las une es roscado. De este modo podemos regular la altura de los pilones de madera. 4.5.2. Estructura El resto de forjados podrán ser prefabricados y trasladarse una vez montados utilizando un helicóptero. Se utilizara un programa de ordenador para determinar la división de dichos forjados en partes menores prefabricadas que deberán tener un peso máximo de 800 kg para ser trasladadas en helicóptero hasta el emplazamiento. Con la ayuda de las gruas y elevadores se colocan los forjados prefabricados. Estos forjados formados de vigas y viguetas unidas mediante estribos de acero galvanizado y el cerramiento seleccionado para su acabado, llevaran ya colocados los estribos en ángulo para apoyarse sobre los pilares del piso anterior. Además en las vigas correspondientes se habrán colocado también las horquillas metálicas (sistema LIGNUM), para el roscado de las mismas a las esferas de acero donde a su vez se unirán las barras tubulares de aluminio que constituyen el perímetro del forjado. La estructura exterior constituida por triángulos se montará in situ ya que las barras tubulares y el sistema de unión (sistema ORTZ) permiten un fácil transporte y montaje rápido. El proceso constructivo para el montaje in situ del resto de la estructura consta de los siguientes pasos: Se colocan y fijan los estribos, para la colocación de los pilares interiores de madera. Se colocan los perfiles tubulares (sistema ORTZ) de dicha planta. Se colocan directamente con ayuda del helicóptero las distintas partes del forjado apoyándose en los pilares de madera mediante los estribos en ángulo y una estructura auxiliar de madera, para después poder fijar las uniones que las unen entre si formando el forjado total. Se fijan por ultimo las uniones donde el forjado se apoya en la malla exterior (sistema LIGNUM). Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 98 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA El sistema de enganche para el transporte de las distintas partes del forjado prefabricado consta de cuatro anillas de enganche que articula bajo la cabeza del tirafondo y transmite el esfuerzo al gancho, con tirafondos de 8 × 80 mm con rosca en todo el recorrido. Este sistema admite una carga total de 1000kg, suficiente teniendo en cuenta que cada parte no puede superar los 600kg como explicábamos antes. Recomendaciones posicionamiento enganches: Paneles hasta de 8, 00 × 2, 50m: distancias de los enganches a 2, 00m longitud y 1, 00m ancho. Paneles hasta de 10, 00 × 3, 00m: distancias de los enganches a 2, 50m longitud y 1, 35m ancho. Paneles hasta de 14, 00 × 3, 80m: distancias de los enganches a 3, 00m longitud y 1, 75m ancho. Por último el ángulo que forma la cadena con el panel debe superar siempre los 45 grados, recomendando 60 grados. 4.5.2.1. Cerramientos forjados Para el cerramiento de los forjados se han seleccionado paneles EGO CLT MIX 200. Dichos paneles irán apoyados sobre la estructura de los forjados, su fijación a la estructura se realiza mediante tornillos tirafondos de gran calibre en la esplanada desde donde parte el helicóptero. Los tirafondos son de cabeza 22mm de diámetro y pequeño cono de resado en el trasdos tienen una gran resistencia a la penetración y su fresa posterior permite enrasar la superficie de la madera y el tornillo. Por norma, la profundidad de roscado debe de estar entre 60 y 100mm, por lo tanto, la longitud del tornillo tirafondo será el espesor el panel a sujetar más 80mm, es decir 280mm Al tratarse de una conexión de elementos horizontales se usan tirafondos de 8mm de diámetro. La unión de los estribos en ángulo a dichos paneles se realiza mediante tirafondos de cabeza hexagonal. El contacto con el metal lleva la cabeza hexagonal con cuello diámetro superior ajuntado al orificio del herraje. 4.5.3. Cerramiento envolvente exterior Para la piel interior del cerramiento de la fachada se han seleccionado paneles EGO CLT 160. Los paneles se diseñan especialmente para la obra con los huecos para las ventanas y las puertas prefabricados. Se trasladan en helicóptero mediante un siguiente sistema de enganche recomendado por el fabricante de los paneles, que consta de: Una perforación circular de 70mm de diámetro y 30mm de profundidad. Un tirafondo 11 × 250mm con rosca en todo el recorrido. Una anilla de enganche que articula bajo la cabeza del tirafondo y transmite al gancho. Cada enganche de este tipo admite una carga de 1,300kg. Estos paneles se unen a los paneles de los forjados entre los que se colocan, mediante tornillos tirafondos de gran calibre. La longitud del tornillo tirafondo será el espesor el panel a sujetar más 80mm, es decir 240mm, y al tratarse de una conexión de elementos verticales se usan tirafondos de 10mm de diámetro, tal y como nos recomienda el fabricante. Una vez colocada la piel interior, se coloca la lana de vidrio Aislanglass Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 99 . M EMORIA § 4. C ÁLCULO ESTRUCTURA y los paneles sándwich Delfos, los cuales van a constituir la piel exterior de la fachada. Dichos paneles irán fijados mediante tornillos a los perfiles tubulares de la estructura exterior. Por ultimo en los huecos de las ventanas se deberán colocar los remates inferiores, superiores y laterales de las ventanas para colocar las mismas en último lugar. Figura 83. Detalles de montaje cerramiento fachada, huecos de las ventanas. Por último, se deben disponer durante toda la obra de medidas de protección contra posibles aludes. Se pueden identificar tres tipos de defensas: Pasivas, activas y temporales. Dependiendo del grado de peligrosidad del emplazamiento se decide estre los tres tipos. Las defesas pasivas consisten en la construcción de estructuras deflectoras o estructuras de retardo que desvian y reducen la velocidad del alud respectivamente. Las defensas activas que se emplean con mayor frecuencia son Terrazas o Banquetas, que corresponden a cortes de tierra que forman una serie de escalones perpendiculares a la pendiente que modifican el coeficiente de roce entre el manto de nieve y el terreno. Y finalmente las defensas temporales están destinadas a provocar artificialmente avalanchas no destructivas estimulando al manto de nieve cada vez que se haya acumulado un pequeño espesor. El sistema más usado y de mayor factibilidad, consiste en el uso de explosivos. Estas condiciones de seguridad durante la construcción de la obra se describen con más detalle entre otras en el Pliego de condiciones. 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Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 104 ML DOCUMENTO II PLANOS D OCUMENTO II. P LANOS § L ISTA DE PLANOS Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 2 Lista de planos Plano 1. Plano Primero Plano 2. Plano Segundo Plano 3. Plano Tercero Plano 4. Plano Cuarto Plano 5. Plano Cinco Plano 6. Plano Sexto Plano 7. Plano Séptimo Plano 8. Plano Octavo Plano 9. Plano Noveno Plano 10. Plano Décimo Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 3 ML DOCUMENTO III PLIEGO DE CONDICIONES D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § Í NDICE Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 2 Índice 1. Condiciones generales y económicas 1.1. Condiciones de tipo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. Objeto del Pliego de Condiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2. Contrato de obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3. Documentación del contrato de obra . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.4. Proyecto Arquitectónico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.5. Reglamentación urbanística . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.6. Formalización del Contrato de Obra . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.7. Jurisdicción competente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.8. Responsabilidad del Contratista . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.9. Seguridad e higiene en el trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.10. Accidentes de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.11. Daños y perjuicios a terceros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.12. Anuncios y carteles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.13. Copia de documentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.14. Suministro de materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.15. Hallazgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.16. Causas de rescisión del contrato de obra . . . . . . . . . . . . . . 1.1.17. Omisiones: Buena fe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Disposiciones relativas a trabajos,materiales y medios auxiliares . . . 1.2.1. Accesos y vallados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2. Replanteo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3. Inicio de la obra y ritmo de ejecución de los trabajos . . . . . . . 1.2.4. Orden de los trabajos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.5. Facilidades para otros contratistas . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.6. Ampliación del proyecto por causas imprevistas o de fuerza mayor 1.2.7. Interpretaciones, aclaraciones y modificaciones del proyecto . . . 1.2.8. Prórroga por causa de fuerza mayor . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.9. Responsabilidad de la dirección facultativa en el retraso de la obra 1.2.10. Trabajos defectuosos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.11. Vicios ocultos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.12. Procedencia de materiales, aparatos y equipos . . . . . . . . . . . 1.2.13. Presentación de muestras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.14. Materiales, aparatos y equipos defectuosos . . . . . . . . . . . . . 1.2.15. Gastos ocasionados por pruebas y ensayos . . . . . . . . . . . . . 1.2.16. Limpieza de las obras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.17. Obras sin prescripciones explícitas . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Disposiciones de las recepciones de edificios y obras ajenas . . . . . . 1.3.1. Consideraciones de carácter general . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 7 7 7 7 8 8 9 9 9 9 9 10 10 10 10 10 11 11 11 11 12 12 12 13 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 15 3 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § Í NDICE 1.3.2. Recepción provisional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3. Documentación final de la obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.4. Medición definitiva y liquidación provisional de la obra . . . . . . . . . . 1.3.5. Plazo de garantía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.6. Conservación de las obras recibidas provisionalmente . . . . . . . . . . . 1.3.7. Recepción definitiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.8. Prórroga del plazo de garantía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.9. Recepciones de trabajos cuya contrata haya sido rescindida . . . . . . . . 1.4. Disposiciones Facultativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1. Definicion, atribuciones y obligaciones de los agentes de la edificacion . . 1.4.1.1. El Promotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1.2. El Proyectista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1.3. El Constructor o Contratista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1.4. El Director de Obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1.5. El Director de la Ejecución de la Obra . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1.6. Las entidades y los laboratorios de control de calidad de la edificación 1.4.1.7. Los suministradores de productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.2. La direccion facultativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.3. Visitas facultativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.4. Obligaciones de los agentes intervinientes . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.4.1. El Promotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.4.2. El Proyectista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.4.3. El Constructor o Contratista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.4.4. El Director de Obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.5. El Director de la Ejecución de la Obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.5.1. Las entidades y los laboratorios de control de calidad de la edificación 1.4.5.2. Los suministradores de productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.5.3. Los propietarios y los usuarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.6. Documentacion final de la obra: libro del edificio . . . . . . . . . . . . . 1.5. Condiciones económicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.1. Contrato de obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.2. Criterio general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.3. Fianzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.3.1. Ejecución de trabajos con cargo a la fianza . . . . . . . . . . . . . . 1.5.3.2. Devolución de las fianzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.3.3. Devolución de la fianza en el caso de efectuarse recepciones parciales 1.5.4. De los precios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.4.1. Precio básico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.4.2. Precio unitario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.4.3. Presupuesto de Ejecución Material (PEM) . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.4.4. Precios contradictorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.4.5. Reclamación de aumento de precios . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.5. Formas tradicionales de medir o de aplicar los precios . . . . . . . . . . . 1.5.5.1. De la revisión de los precios contratados . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.5.2. Acopio de materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.6. Obras por administración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.7. Valoración y abono de los trabajos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.7.1. Forma y plazos de abono de las obras . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.7.2. Relaciones valoradas y certificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 17 17 17 17 17 17 17 18 18 18 18 19 19 19 19 19 19 20 20 20 21 21 23 24 26 26 26 27 27 27 28 28 28 28 28 29 29 29 30 31 31 31 31 31 31 32 32 32 4 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § Í NDICE 1.5.8. Mejora de obras libremente ejecutadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.8.1. Abono de trabajos presupuestados con partida alzada . . . . . . . . . 1.5.8.2. Abono de trabajos especiales no contratados . . . . . . . . . . . . . . 1.5.8.3. Abono de trabajos ejecutados durante el plazo de garantía . . . . . . 1.5.9. Indemnizaciones mutuas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.9.1. Indemnización por retraso del plazo de terminación de las obras . . . 1.5.9.2. Demora de los pagos por parte del Promotor . . . . . . . . . . . . . . 1.5.10. Varios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.10.1. Mejoras, aumentos y/o reducciones de obra . . . . . . . . . . . . . . 1.5.10.2. Unidades de obra defectuosas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.10.3. Seguro de las obras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.10.4. Conservación de la obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.10.5. Uso por el Contratista de edificio o bienes del Promotor . . . . . . . 1.5.10.6. Pago de arbitrios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.11. Retenciones en concepto de garantía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.12. Plazos de ejecución: planning de obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.13. Liquidación Económica de las obras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.14. Liquidación finala de la obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6. Medición, valoración y abono de las unidades de obra . . . . . . . . . . . . . 1.6.1. Movimiento de tierras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.1.1. Unidad de obra ADL005: Desbroce y limpieza del terreno . . . . . . 1.6.1.2. Excavaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.1.3. Rellenos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.2. Saneamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.2.1. Arquetas y pozos de registro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.2.2. Tuberias en general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.2.3. Sumideros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.3. Cimentación y estructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.3.1. Unidad de obra CSZ010: Zapata y Cimentación de hormigón armado 1.6.3.2. Hormigones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.3.3. Armaduras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.3.4. Materiales estructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.4. Cerramientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.4.1. Chapados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.4.2. Aislantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6.4.3. Vidrios y cristal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Condiciones técnicas y particulares 2.1. Condiciones técnicas que han de cumplir los materiales. 2.1.1. Aguas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2. Mortero de cemento PORTLAND . . . . . . . . . 2.1.3. Hormigones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4. Aceros para armar . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.5. Vidrios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.6. Pinturas y barnices . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.7. Materiales no considerados en este pliego . . . . . 2.1.8. Aislamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.9. Impermeabilizaciones . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.10. Aluminio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.11. Paneles de chapa plegada para fachadas y cubiertas Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 33 33 33 33 33 33 34 34 34 34 34 34 34 34 35 35 35 35 36 36 36 37 37 37 37 37 38 38 38 39 39 39 39 40 40 . . . . . . . . . . . . 41 41 41 42 42 42 43 43 43 43 43 44 44 5 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § Í NDICE 2.1.12. Sellantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Especificaciones sobre el control de calidad . . . . . . . . . . 2.3. Condiciones particulares de la ejecución . . . . . . . . . . . . 2.3.0.1. Replanteo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.0.2. Movimiento de tierras . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.0.3. Saneamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.0.4. Cimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.0.5. Fontaneria y aparatos sanitarios . . . . . . . . . . . . 2.3.0.6. Electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.0.7. Telefonía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.0.8. Evacuación de humos, gases y ventilación . . . . . . . 2.3.1. Condiciones de seguridad del trabajo en alta montaña . . . 2.3.1.1. Estudio de riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1.2. Selección del personal . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1.3. Construcción de los campamentos . . . . . . . . . . . 2.3.1.4. Protección contra el frio . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1.5. Control de avalanchas . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1.6. Planificación para emergencias . . . . . . . . . . . . . 2.3.2. Prescripciones sobre verificaciones en el edificio terminado 2.3.2.1. C Cimentaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2.2. E Estructuras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2.3. F Fachadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2.4. QA Cubiertas planas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2.5. QT Cubiertas inclinadas . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2.6. I Instalaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 44 45 45 45 45 45 46 46 47 47 47 47 48 48 49 49 50 50 50 51 51 51 52 52 6 Capítulo 1 Condiciones generales y económicas 1.1. Condiciones de tipo general 1.1.1. Objeto del Pliego de Condiciones La finalidad de este Pliego es la de fijar los criterios de la relación que se establece entre los agentes que intervienen en las obras definidas en el presente proyecto y servir de base para la realización del contrato de obra entre el Promotor y el Contratista. 1.1.2. Contrato de obra Se recomienda la contratación de la ejecución de las obras por unidades de obra, con arreglo a los documentos del proyecto y en cifras fijas. A tal fin, el Director de Obra ofrece la documentación necesaria para la realización del contrato de obra. 1.1.3. Documentación del contrato de obra Integran el contrato de obra los siguientes documentos, relacionados por orden de prelación atendiendo al valor de sus especificaciones, en el caso de posibles interpretaciones, omisiones o contradicciones: Las condiciones fijadas en el contrato de obra. El presente Pliego de Condiciones. La documentación gráfica y escrita del Proyecto: planos generales y de detalle, memorias, anejos, mediciones y presupuestos. En el caso de interpretación, prevalecen las especificaciones literales sobre las gráficas y las cotas sobre las medidas a escala tomadas de los planos. 1.1.4. Proyecto Arquitectónico El Proyecto Arquitectónico es el conjunto de documentos que definen y determinan las exigencias técnicas, funcionales y estéticas de las obras contempladas en el artículo 2 de la Ley de Ordenación de la Edificación. En él se justificará técnicamente las soluciones propuestas de acuerdo con las especificaciones requeridas por la normativa técnica aplicable. Cuando el proyecto se desarrolle o complete mediante proyectos parciales u otros documentos técnicos sobre tecnologías específicas o instalaciones del edificio, se mantendrá entre todos ellos Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 7 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS la necesaria coordinación, sin que se produzca una duplicidad en la documentación ni en los honorarios a percibir por los autores de los distintos trabajos indicados. Los documentos complementarios al Proyecto serán: Todos los planos o documentos de obra que, a lo largo de la misma, vaya suministrando la Dirección de Obra como interpretación, complemento o precisión. El Libro de Órdenes y Asistencias. El Programa de Control de Calidad de Edificación y su Libro de Control. El Estudio de Seguridad y Salud o Estudio Básico de Seguridad y Salud en las obras. El Plan de Seguridad y Salud en el Trabajo, elaborado por cada Contratista. Estudio de Gestión de Residuos de Construcción y Demolición. Licencias y otras autorizaciones administrativas. 1.1.5. Reglamentación urbanística La obra a construir se ajustará a todas las limitaciones del proyecto aprobado por los organismos competentes, especialmente las que se refieren al volumen, alturas, emplazamiento y ocupación del solar, así como a todas las condiciones de reforma del proyecto que pueda exigir la Administración para ajustarlo a las Ordenanzas, a las Normas y al Planeamiento Vigente. 1.1.6. Formalización del Contrato de Obra Los Contratos se formalizarán, en general, mediante documento privado, que podrá elevarse a escritura pública a petición de cualquiera de las partes. El cuerpo de estos documentos contendrá: La comunicación de la adjudicación. La copia del recibo de depósito de la fianza (en caso de que se haya exigido). La cláusula en la que se exprese, de forma categórica, que el Contratista se obliga al cumplimiento estricto del contrato de obra, conforme a lo previsto en este Pliego de Condiciones, junto con la Memoria y sus Anejos, el Estado de Mediciones, Presupuestos, Planos y todos los documentos que han de servir de base para la realización de las obras definidas en el presente Proyecto. El Contratista, antes de la formalización del contrato de obra, dará también su conformidad con la firma al pie del Pliego de Condiciones, los Planos, Cuadro de Precios y Presupuesto General. Serán a cuenta del adjudicatario todos los gastos que ocasione la extensión del documento en que se consigne el Contratista. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 8 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.1.7. Jurisdicción competente En el caso de no llegar a un acuerdo cuando surjan diferencias entre las partes, ambas quedan obligadas a someter la discusión de todas las cuestiones derivadas de su contrato a las Autoridades y Tribunales Administrativos con arreglo a la legislación vigente, renunciando al derecho común y al fuero de su domicilio, siendo competente la jurisdicción donde estuviese ubicada la obra. 1.1.8. Responsabilidad del Contratista El Contratista es responsable de la ejecución de las obras en las condiciones establecidas en el contrato y en los documentos que componen el Proyecto. En consecuencia, quedará obligado a la demolición y reconstrucción de todas las unidades de obra con deficiencias o mal ejecutadas, sin que pueda servir de excusa el hecho de que la Dirección Facultativa haya examinado y reconocido la construcción durante sus visitas de obra, ni que hayan sido abonadas en liquidaciones parciales. 1.1.9. Seguridad e higiene en el trabajo El Contratista estará obligado a redactar un proyecto completo de Seguridad e Higiene específico para la presente obra, conformado y que cumplan las disposiciones vigentes, no eximiéndole el incumplimiento o los defectos del mismo de las responsabilidades de todo género que se deriven. Durante las tramitaciones previas y durante la preparación, la ejecución y remate de los trabajos que estén bajo esta Dirección Facultativa, serán cumplidas y respetadas al máximo todas las disposiciones vigentes y especialmente las que se refieren a la Seguridad e Higiene en el Trabajo, en la Industria de la construcción, lo mismo en lo relacionado a los intervinientes en el tajo como con las personas ajenas a la obra. En caso de accidentes ocurridos a los operarios, en el transcurso de ejecución de los trabajos de la obra, el Contratista se atenderá a lo dispuesto a este respecto en la legislación vigente, siendo en todo caso, único responsable de su incumplimiento y sin que por ningún concepto pueda quedar afectada la Propiedad ni la Dirección Facultativa, por responsabilidad en cualquier aspecto. El Contratista será responsable de todos los accidentes que por inexperiencia o descuido sobrevinieran, tanto en la propia obra como en las edificaciones contiguas. Será por tanto de su cuenta el abono de las indemnizaciones a quien corresponda y, de todos los daños y perjuicios que puedan causarse en los trabajos de ejecución de la obra, cuando a ello hubiera lugar. 1.1.10. Accidentes de trabajo Es de obligado cumplimiento el Real Decreto 1627/1997, de 24 de Octubre, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras de construcción y demás legislación vigente que, tanto directa como indirectamente, inciden sobre la planificación de la seguridad y salud en el trabajo de la construcción, conservación y mantenimiento de edificios. Es responsabilidad del Coordinador de Seguridad y Salud, en virtud del Real Decreto 1627/97, el control y el seguimiento, durante toda la ejecución de la obra, del Plan de Seguridad y Salud redactado por el Contratista. 1.1.11. Daños y perjuicios a terceros El Contratista será responsable de todos los accidentes que, por inexperiencia o descuido, sobrevinieran tanto en la edificación donde se efectúen las obras como en las colindantes o Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 9 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS contiguas. Será por tanto de su cuenta el abono de las indemnizaciones a quien corresponda y cuando a ello hubiere lugar, y de todos los daños y perjuicios que puedan ocasionarse o causarse en las operaciones de la ejecución de las obras. Asimismo, será responsable de los daños y perjuicios directos o indirectos que se puedan ocasionar frente a terceros como consecuencia de la obra, tanto en ella como en sus alrededores, incluso los que se produzcan por omisión o negligencia del personal a su cargo, así como los que se deriven de los subcontratistas e industriales que intervengan en la obra. Es de su responsabilidad mantener vigente durante la ejecución de los trabajos una póliza de seguros frente a terceros, en la modalidad de "Todo riesgo al derribo y la construcción", suscrita por una compañía aseguradora con la suficiente solvencia para la cobertura de los trabajos contratados. Dicha póliza será aportada y ratificada por el Promotor o Propiedad, no pudiendo ser cancelada mientras no se firme el Acta de Recepción Provisional de la obra. 1.1.12. Anuncios y carteles Sin previa autorización del Promotor, no se podrán colocar en las obras ni en sus vallas más inscripciones o anuncios que los convenientes al régimen de los trabajos y los exigidos por la policía local. 1.1.13. Copia de documentos El Contratista, a su costa, tiene derecho a sacar copias de los documentos integrantes del Proyecto. 1.1.14. Suministro de materiales Se especificará en el Contrato la responsabilidad que pueda caber al Contratista por retraso en el plazo de terminación o en plazos parciales, como consecuencia de deficiencias o faltas en los suministros. 1.1.15. Hallazgos El Promotor se reserva la posesión de las antigüedades, objetos de arte o sustancias minerales utilizables que se encuentren en las excavaciones y demoliciones practicadas en sus terrenos o edificaciones. El Contratista deberá emplear, para extraerlos, todas las precauciones que se le indiquen por parte del Director de Obra. El Promotor abonará al Contratista el exceso de obras o gastos especiales que estos trabajos ocasionen, siempre que estén debidamente justificados y aceptados por la Dirección Facultativa. 1.1.16. Causas de rescisión del contrato de obra Se considerarán causas suficientes de rescisión de contrato: a) La muerte o incapacitación del Contratista. b) La quiebra del Contratista. c) Las alteraciones del contrato por las causas siguientes: La modificación del proyecto en forma tal que represente alteraciones fundamentales del mismo a juicio del Director de Obra y, en cualquier caso, siempre que la variación del Presupuesto de Ejecución Material, como consecuencia de estas modificaciones, represente una desviación mayor del 20 por ciento. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 10 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Las modificaciones de unidades de obra, siempre que representen variaciones en más o en menos del 40 por ciento del proyecto original, o más de un 50 por ciento de unidades de obra del proyecto reformado. d) La suspensión de obra comenzada, siempre que el plazo de suspensión haya excedido de un año y, en todo caso, siempre que por causas ajenas al Contratista no se dé comienzo a la obra adjudicada dentro del plazo de tres meses a partir de la adjudicación. En este caso, la devolución de la fianza será automática. e) Que el Contratista no comience los trabajos dentro del plazo señalado en el contrato. f) El incumplimiento de las condiciones del Contrato cuando implique descuido o mala fe, con perjuicio de los intereses de las obras. g) El vencimiento del plazo de ejecución de la obra. h) El abandono de la obra sin causas justificadas. i) La mala fe en la ejecución de la obra. 1.1.17. Omisiones: Buena fe Las relaciones entre el Promotor y el Contratista, reguladas por el presente Pliego de Condiciones y la documentación complementaria, presentan la prestación de un servicio al Promotor por parte del Contratista mediante la ejecución de una obra, basándose en la BUENA FE mutua de ambas partes, que pretenden beneficiarse de esta colaboración sin ningún tipo de perjuicio. Por este motivo, las relaciones entre ambas partes y las omisiones que puedan existir en este Pliego y la documentación complementaria del proyecto y de la obra, se entenderán siempre suplidas por la BUENA FE de las partes, que las subsanarán debidamente con el fin de conseguir una adecuada CALIDAD FINAL de la obra. 1.2. Disposiciones relativas a trabajos,materiales y medios auxiliares Se describen las disposiciones básicas a considerar en la ejecución de las obras, relativas a los trabajos, materiales y medios auxiliares, así como a las recepciones de los edificios objeto del presente proyecto y sus obras anejas. 1.2.1. Accesos y vallados El Contratista dispondrá, por su cuenta, los accesos a la obra, el cerramiento o el vallado de ésta y su mantenimiento durante la ejecución de la obra, pudiendo exigir el Director de Ejecución de la Obra su modificación o mejora. 1.2.2. Replanteo El Contratista iniciará in situ el replanteo de las obras, señalando las referencias principales que mantendrá como base de posteriores replanteos parciales. Dichos trabajos se considerarán a cargo del Contratista e incluidos en su oferta económica. Asimismo, someterá el replanteo a la aprobación del Director de Ejecución de la Obra y, una vez éste haya dado su conformidad, preparará el Acta de Inicio y Replanteo de la Obra acompañada de un plano de replanteo definitivo, que deberá ser aprobado por el Director de Obra. Será responsabilidad del Contratista la deficiencia o la omisión de este trámite. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 11 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.2.3. Inicio de la obra y ritmo de ejecución de los trabajos El Contratista dará comienzo a las obras en el plazo especificado en el respectivo contrato, desarrollándose de manera adecuada para que dentro de los períodos parciales señalados se realicen los trabajos, de modo que la ejecución total se lleve a cabo dentro del plazo establecido en el contrato. Será obligación del Contratista comunicar a la Dirección Facultativa el inicio de las obras, de forma fehaciente y preferiblemente por escrito, al menos con tres días de antelación. El Director de Obra redactará el acta de comienzo de la obra y la suscribirán en la misma obra junto con él, el día de comienzo de los trabajos, el Director de la Ejecución de la Obra, el Promotor y el Contratista. Para la formalización del acta de comienzo de la obra, el Director de la Obra comprobará que en la obra existe copia de los siguientes documentos: Proyecto de Ejecución, Anejos y modificaciones. Plan de Seguridad y Salud en el Trabajo y su acta de aprobación por parte del Coordinador de Seguridad y Salud durante la ejecución de los trabajos. Licencia de Obra otorgada por el Ayuntamiento. Comunicación de apertura de centro de trabajo efectuada por el Contratista. Otras autorizaciones, permisos y licencias que sean preceptivas por otras administraciones. Libro de Órdenes y Asistencias. Libro de Incidencias. La fecha del acta de comienzo de la obra marca el inicio de los plazos parciales y total de la ejecución de la obra. 1.2.4. Orden de los trabajos La determinación del orden de los trabajos es, generalmente, facultad del Contratista, salvo en aquellos casos en que, por circunstancias de naturaleza técnica, se estime conveniente su variación por parte de la Dirección Facultativa. 1.2.5. Facilidades para otros contratistas De acuerdo con lo que requiera la Dirección Facultativa, el Contratista dará todas las facilidades razonables para la realización de los trabajos que le sean encomendados a los Subcontratistas u otros Contratistas que intervengan en la ejecución de la obra. Todo ello sin perjuicio de las compensaciones económicas a que haya lugar por la utilización de los medios auxiliares o los suministros de energía u otros conceptos. En caso de litigio, todos ellos se ajustarán a lo que resuelva la Dirección Facultativa. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 12 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.2.6. Ampliación del proyecto por causas imprevistas o de fuerza mayor Cuando se precise ampliar el Proyecto, por motivo imprevisto o por cualquier incidencia, no se interrumpirán los trabajos, continuándose según las instrucciones de la Dirección Facultativa en tanto se formula o se tramita el Proyecto Reformado. El Contratista está obligado a realizar, con su personal y sus medios materiales, cuanto la Dirección de Ejecución de la Obra disponga para apeos, apuntalamientos, derribos, recalces o cualquier obra de carácter urgente, anticipando de momento este servicio, cuyo importe le será consignado en un presupuesto adicional o abonado directamente, de acuerdo con lo que se convenga. 1.2.7. Interpretaciones, aclaraciones y modificaciones del proyecto El Contratista podrá requerir del Director de Obra o del Director de Ejecución de la Obra, según sus respectivos cometidos y atribuciones, las instrucciones o aclaraciones que se precisen para la correcta interpretación y ejecución de la obra proyectada. Cuando se trate de interpretar, aclarar o modificar preceptos de los Pliegos de Condiciones o indicaciones de los planos, croquis, órdenes e instrucciones correspondientes, se comunicarán necesariamente por escrito al Contratista, estando éste a su vez obligado a devolver los originales o las copias, suscribiendo con su firma el enterado, que figurará al pie de todas las órdenes, avisos e instrucciones que reciba tanto del Director de Ejecución de la Obra, como del Director de Obra. Cualquier reclamación que crea oportuno hacer el Contratista en contra de las disposiciones tomadas por la Dirección Facultativa, habrá de dirigirla, dentro del plazo de tres días, a quien la hubiera dictado, el cual le dará el correspondiente recibo, si éste lo solicitase. 1.2.8. Prórroga por causa de fuerza mayor Si, por causa de fuerza mayor o independientemente de la voluntad del Contratista, éste no pudiese comenzar las obras, tuviese que suspenderlas o no le fuera posible terminarlas en los plazos prefijados, se le otorgará una prórroga proporcionada para su cumplimiento, previo informe favorable del Director de Obra. Para ello, el Contratista expondrá, en escrito dirigido al Director de Obra, la causa que impide la ejecución o la marcha de los trabajos y el retraso que por ello se originaría en los plazos acordados, razonando debidamente la prórroga que por dicha causa solicita. 1.2.9. Responsabilidad de la dirección facultativa en el retraso de la obra El Contratista no podrá excusarse de no haber cumplido los plazos de obras estipulados, alegando como causa la carencia de planos u órdenes de la Dirección Facultativa, a excepción del caso en que habiéndolo solicitado por escrito, no se le hubiese proporcionado. 1.2.10. Trabajos defectuosos El Contratista debe emplear los materiales que cumplan las condiciones exigidas en el proyecto, y realizará todos y cada uno de los trabajos contratados de acuerdo con lo estipulado. Por ello, y hasta que tenga lugar la recepción definitiva del edificio, el Contratista es responsable de la ejecución de los trabajos que ha contratado y de las faltas y defectos que Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 13 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS puedan existir por su mala ejecución, no siendo un eximente el que la Dirección Facultativa lo haya examinado o reconocido con anterioridad, ni tampoco el hecho de que estos trabajos hayan sido valorados en las Certificaciones Parciales de obra, que siempre se entenderán extendidas y abonadas a buena cuenta. Como consecuencia de lo anteriormente expresado, cuando el Director de Ejecución de la Obra advierta vicios o defectos en los trabajos ejecutados, o que los materiales empleados o los aparatos y equipos colocados no reúnen las condiciones preceptuadas, ya sea en el curso de la ejecución de los trabajos o una vez finalizados con anterioridad a la recepción definitiva de la obra, podrá disponer que las partes defectuosas sean sustituidas o demolidas y reconstruidas de acuerdo con lo contratado a expensas del Contratista. Si ésta no estimase justa la decisión y se negase a la sustitución, demolición y reconstrucción ordenadas, se planteará la cuestión ante el Director de Obra, quien mediará para resolverla. 1.2.11. Vicios ocultos El Contratista es el único responsable de los vicios ocultos y de los defectos de la construcción, durante la ejecución de las obras y el periodo de garantía, hasta los plazos prescritos después de la terminación de las obras en la vigente L.O.E., aparte de otras responsabilidades legales o de cualquier índole que puedan derivarse. Si el Director de Ejecución de la Obra tuviese fundadas razones para creer en la existencia de vicios ocultos de construcción en las obras ejecutadas, ordenará, cuando estime oportuno, realizar antes de la recepción definitiva los ensayos, destructivos o no, que considere necesarios para reconocer o diagnosticar los trabajos que suponga defectuosos, dando cuenta de la circunstancia al Director de Obra. El Contratista demolerá, y reconstruirá posteriormente a su cargo, todas las unidades de obra mal ejecutadas, sus consecuencias, daños y perjuicios, no pudiendo eludir su responsabilidad por el hecho de que el Director de Obra y/o el Director del Ejecución de Obra lo hayan examinado o reconocido con anterioridad, o que haya sido conformada o abonada una parte o la totalidad de las obras mal ejecutadas. 1.2.12. Procedencia de materiales, aparatos y equipos El Contratista tiene libertad de proveerse de los materiales, aparatos y equipos de todas clases donde considere oportuno y conveniente para sus intereses, excepto en aquellos casos en los se preceptúe una procedencia y características específicas en el proyecto. Obligatoriamente, y antes de proceder a su empleo, acopio y puesta en obra, el Contratista deberá presentar al Director de Ejecución de la Obra una lista completa de los materiales, aparatos y equipos que vaya a utilizar, en la que se especifiquen todas las indicaciones sobre sus características técnicas, marcas, calidades, procedencia e idoneidad de cada uno de ellos. 1.2.13. Presentación de muestras A petición del Director de Obra, el Contratista presentará las muestras de los materiales, aparatos y equipos, siempre con la antelación prevista en el calendario de obra. 1.2.14. Materiales, aparatos y equipos defectuosos Cuando los materiales, aparatos, equipos y elementos de instalaciones no fuesen de la calidad y características técnicas prescritas en el proyecto, no tuvieran la preparación en él exigida o Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 14 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS cuando, a falta de prescripciones formales, se reconociera o demostrara que no son los adecuados para su fin, el Director de Obra, a instancias del Director de Ejecución de la Obra, dará la orden al Contratista de sustituirlos por otros que satisfagan las condiciones o sean los adecuados al fin al que se destinen. Si, a los 15 días de recibir el Contratista orden de que retire los materiales que no estén en condiciones, ésta no ha sido cumplida, podrá hacerlo el Promotor o Propiedad a cuenta de Contratista. En el caso de que los materiales, aparatos, equipos o elementos de instalaciones fueran defectuosos, pero aceptables a juicio del Director de Obra, se recibirán con la rebaja del precio que aquél determine, a no ser que el Contratista prefiera sustituirlos por otros en condiciones. 1.2.15. Gastos ocasionados por pruebas y ensayos Todos los gastos originados por las pruebas y ensayos de materiales o elementos que intervengan en la ejecución de las obras correrán a cargo y cuenta del Contratista. Todo ensayo que no resulte satisfactorio, no se realice por omisión del Contratista, o que no ofrezca las suficientes garantías, podrá comenzarse nuevamente o realizarse nuevos ensayos o pruebas especificadas en el proyecto, a cargo y cuenta del Contratista y con la penalización correspondiente, así como todas las obras complementarias a que pudieran dar lugar cualquiera de los supuestos anteriormente citados y que el Director de Obra considere necesarios. 1.2.16. Limpieza de las obras Es obligación del Contratista mantener limpias las obras y sus alrededores tanto de escombros como de materiales sobrantes, retirar las instalaciones provisionales que no sean necesarias, así como ejecutar todos los trabajos y adoptar las medidas que sean apropiadas para que la obra presente buen aspecto. 1.2.17. Obras sin prescripciones explícitas En la ejecución de trabajos que pertenecen a la construcción de las obras, y para los cuales no existan prescripciones consignadas explícitamente en este Pliego ni en la restante documentación del proyecto, el Contratista se atendrá, en primer término, a las instrucciones que dicte la Dirección Facultativa de las obras y, en segundo lugar, a las normas y prácticas de la buena construcción. 1.3. Disposiciones de las recepciones de edificios y obras ajenas 1.3.1. Consideraciones de carácter general La recepción de la obra es el acto por el cual el Contratista, una vez concluida la obra, hace entrega de la misma al Promotor y es aceptada por éste. Podrá realizarse con o sin reservas y deberá abarcar la totalidad de la obra o fases completas y terminadas de la misma, cuando así se acuerde por las partes. La recepción deberá consignarse en un acta firmada, al menos, por el Promotor y el Contratista, haciendo constar: Las partes que intervienen. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 15 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS La fecha del certificado final de la totalidad de la obra o de la fase completa y terminada de la misma. El coste final de la ejecución material de la obra. La declaración de la recepción de la obra con o sin reservas, especificando, en su caso, éstas de manera objetiva, y el plazo en que deberán quedar subsanados los defectos observados. Una vez subsanados los mismos, se hará constar en un acta aparte, suscrita por los firmantes de la recepción. Las garantías que, en su caso, se exijan al Contratista para asegurar sus responsabilidades. Asimismo, se adjuntará el certificado final de obra suscrito por el Director de Obra y el Director de la Ejecución de la Obra. El Promotor podrá rechazar la recepción de la obra por considerar que la misma no está terminada o que no se adecúa a las condiciones contractuales. En todo caso, el rechazo deberá ser motivado por escrito en el acta, en la que se fijará el nuevo plazo para efectuar la recepción. Salvo pacto expreso en contrario, la recepción de la obra tendrá lugar dentro de los treinta días siguientes a la fecha de su terminación, acreditada en el certificado final de obra, plazo que se contará a partir de la notificación efectuada por escrito al promotor. La recepción se entenderá tácitamente producida si transcurridos treinta días desde la fecha indicada el promotor no hubiera puesto de manifiesto reservas o rechazo motivado por escrito. El cómputo de los plazos de responsabilidad y garantía será el establecidos en la L.O.E., y se iniciará a partir de la fecha en que se suscriba el acta de recepción, o cuando se entienda ésta tácitamente producida según lo previsto en el apartado anterior. 1.3.2. Recepción provisional Treinta días antes de dar por finalizadas las obras, comunicará el Director de Ejecución de la Obra al Promotor o Propiedad la proximidad de su terminación a fin de convenir el acto de la Recepción Provisional. Ésta se realizará con la intervención de la Propiedad, del Contratista, del Director de Obra y del Director de Ejecución de la Obra. Se convocará también a los restantes técnicos que, en su caso, hubiesen intervenido en la dirección con función propia en aspectos parciales o unidades especializadas. Practicado un detenido reconocimiento de las obras, se extenderá un acta con tantos ejemplares como intervinientes y firmados por todos ellos. Desde esta fecha empezará a correr el plazo de garantía, si las obras se hallasen en estado de ser admitidas. Seguidamente, los Técnicos de la Dirección extenderán el correspondiente Certificado de Final de Obra. Cuando las obras no se hallen en estado de ser recibidas, se hará constar expresamente en el Acta y se darán al Contratista las oportunas instrucciones para subsanar los defectos observados, fijando un plazo para subsanarlos, expirado el cual se efectuará un nuevo reconocimiento a fin de proceder a la recepción provisional de la obra. Si el Contratista no hubiese cumplido, podrá declararse resuelto el contrato con la pérdida de la fianza. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 16 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.3.3. Documentación final de la obra El Director de Ejecución de la Obra, asistido por el Contratista y los técnicos que hubieren intervenido en la obra, redactará la documentación final de las obras, que se facilitará al Promotor, con las especificaciones y contenidos dispuestos por la legislación vigente, en el caso de viviendas, con lo que se establece en los párrafos 2, 3, 4 y 5, del apartado 2 del artículo 4o del Real Decreto 515/1989, de 21 de Abril. Esta documentación incluye el Manual de Uso y Mantenimiento del Edificio. 1.3.4. Medición definitiva y liquidación provisional de la obra Recibidas provisionalmente las obras, se procederá inmediatamente por el Director de Ejecución de la Obra a su medición definitiva, con precisa asistencia del Contratista o de su representante. Se extenderá la oportuna certificación por triplicado que, aprobada por el Director de Obra con su firma, servirá para el abono por el Promotor del saldo resultante menos la cantidad retenida en concepto de fianza. 1.3.5. Plazo de garantía El plazo de garantía deberá estipularse en el contrato privado y, en cualquier caso, nunca deberá ser inferior a seis meses. 1.3.6. Conservación de las obras recibidas provisionalmente Los gastos de conservación durante el plazo de garantía comprendido entre las recepciones provisional y definitiva, correrán a cargo y cuenta del Contratista. Si el edificio fuese ocupado o utilizado antes de la recepción definitiva, la guardería, limpieza y reparaciones ocasionadas por el uso correrán a cargo de la Propiedad y las reparaciones por vicios de obra o por defectos en las instalaciones, serán a cargo del Contratista. 1.3.7. Recepción definitiva La recepción definitiva se realizará después de transcurrido el plazo de garantía, en igual modo y con las mismas formalidades que la provisional. A partir de esa fecha cesará la obligación del Contratista de reparar a su cargo aquellos desperfectos inherentes a la normal conservación de los edificios, y quedarán sólo subsistentes todas las responsabilidades que pudieran derivar de los vicios de construcción. 1.3.8. Prórroga del plazo de garantía Si, al proceder al reconocimiento para la recepción definitiva de la obra, no se encontrase ésta en las condiciones debidas, se aplazará dicha recepción definitiva y el Director de Obra indicará al Contratista los plazos y formas en que deberán realizarse las obras necesarias. De no efectuarse dentro de aquellos, podrá resolverse el contrato con la pérdida de la fianza. 1.3.9. Recepciones de trabajos cuya contrata haya sido rescindida En caso de resolución del contrato, el Contratista vendrá obligado a retirar, en el plazo fijado, la maquinaria, instalaciones y medios auxiliares, a resolver los subcontratos que tuviese Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 17 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS concertados y a dejar la obra en condiciones de ser reanudada por otra empresa sin problema alguno. Las obras y trabajos terminados por completo se recibirán provisionalmente con los trámites establecidos anteriormente. Transcurrido el plazo de garantía, se recibirán definitivamente según lo dispuesto anteriormente. Para las obras y trabajos no determinados, pero aceptables a juicio del Director de Obra, se efectuará una sola y definitiva recepción. 1.4. Disposiciones Facultativas 1.4.1. Definicion, atribuciones y obligaciones de los agentes de la edificacion Las atribuciones de los distintos agentes intervinientes en la edificación son las reguladas por la Ley 38/99 de Ordenación de la Edificación (L.O.E.). Se definen agentes de la edificación todas las personas, físicas o jurídicas, que intervienen en el proceso de la edificación. Sus obligaciones quedan determinadas por lo dispuesto en la L.O.E. y demás disposiciones que sean de aplicación y por el contrato que origina su intervención. Las definiciones y funciones de los agentes que intervienen en la edificación quedan recogidas en el capítulo III .Agentes de la edificación", considerándose: 1.4.1.1. El Promotor Es la persona física o jurídica, pública o privada, que individual o colectivamente decide, impulsa, programa y financia con recursos propios o ajenos, las obras de edificación para sí o para su posterior enajenación, entrega o cesión a terceros bajo cualquier título. Asume la iniciativa de todo el proceso de la edificación, impulsando la gestión necesaria para llevar a cabo la obra inicialmente proyectada, y se hace cargo de todos los costes necesarios. Según la legislación vigente, a la figura del promotor se equiparan también las de gestor de sociedades cooperativas, comunidades de propietarios, u otras análogas que asumen la gestión económica de la edificación. Cuando las Administraciones públicas y los organismos sujetos a la legislación de contratos de las Administraciones públicas actúen como promotores, se regirán por la legislación de contratos de las Administraciones públicas y, en lo no contemplado en la misma, por las disposiciones de la L.O.E. 1.4.1.2. El Proyectista Es el agente que, por encargo del promotor y con sujeción a la normativa técnica y urbanística correspondiente, redacta el proyecto. Podrán redactar proyectos parciales del proyecto, o partes que lo complementen, otros técnicos, de forma coordinada con el autor de éste. Cuando el proyecto se desarrolle o complete mediante proyectos parciales u otros documentos técnicos según lo previsto en el apartado 2 del artículo 4 de la L.O.E., cada proyectista asumirá la titularidad de su proyecto. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 18 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.4.1.3. El Constructor o Contratista Es el agente que asume, contractualmente ante el Promotor, el compromiso de ejecutar con medios humanos y materiales, propios o ajenos, las obras o parte de las mismas con sujeción al Proyecto y al Contrato de obra. Cabe efectuar especial mención de que la ley señala como responsable explícito de los vicios o defectos constructivos al contratista general de la obra, sin perjuicio del derecho de repetición de éste hacea los subcontratistas. 1.4.1.4. El Director de Obra Es el agente que, formando parte de la dirección facultativa, dirige el desarrollo de la obra en los aspectos técnicos, estéticos, urbanísticos y medioambientales, de conformidad con el proyecto que la define, la licencia de edificación y demás autorizaciones preceptivas, y las condiciones del contrato, con el objeto de asegurar su adecuación al fin propuesto. Podrán dirigir las obras de los proyectos parciales otros técnicos, bajo la coordinación del Director de Obra. 1.4.1.5. El Director de la Ejecución de la Obra Es el agente que, formando parte de la Dirección Facultativa, asume la función técnica de dirigir la Ejecución Material de la Obra y de controlar cualitativa y cuantitativamente la construcción y calidad de lo edificado. Para ello es requisito indispensable el estudio y análisis previo del proyecto de ejecución una vez redactado por el Arquitecto, procediendo a solicitarle, con antelación al inicio de las obras, todas aquellas aclaraciones, subsanaciones o documentos complementarios que, dentro de su competencia y atribuciones legales, estimare necesarios para poder dirigir de manera solvente la ejecución de las mismas. 1.4.1.6. Las entidades y los laboratorios de control de calidad de la edificación Son entidades de control de calidad de la edificación aquéllas capacitadas para prestar asistencia técnica en la verificación de la calidad del proyecto, de los materiales y de la ejecución de la obra y sus instalaciones de acuerdo con el proyecto y la normativa aplicable. Son laboratorios de ensayos para el control de calidad de la edificación los capacitados para prestar asistencia técnica, mediante la realización de ensayos o pruebas de servicio de los materiales, sistemas o instalaciones de una obra de edificación. 1.4.1.7. Los suministradores de productos Se consideran suministradores de productos los fabricantes, almacenistas, importadores o vendedores de productos de construcción. Se entiende por producto de construcción aquel que se fabrica para su incorporación permanente en una obra, incluyendo materiales, elementos semielaborados, componentes y obras o parte de las mismas, tanto terminadas como en proceso de ejecución. 1.4.2. La direccion facultativa En correspondencia con la L.O.E., la Dirección Facultativa está compuesta por la Dirección de Obra y la Dirección de Ejecución de la Obra. A la Dirección Facultativa se integrará el Coordinador en materia de Seguridad y Salud en fase de ejecución de la obra, en el caso de que se haya adjudicado dicha misión a facultativo distinto de los anteriores. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 19 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Representa técnicamente los intereses del promotor durante la ejecución de la obra, dirigiendo el proceso de construcción en función de las atribuciones profesionales de cada técnico participante. 1.4.3. Visitas facultativas Son las realizadas a la obra de manera conjunta o individual por cualquiera de los miembros que componen la Dirección Facultativa. La intensidad y número de visitas dependerá de los cometidos que a cada agente le son propios, pudiendo variar en función de los requerimientos específicos y de la mayor o menor exigencia presencial requerible al técnico al efecto en cada caso y según cada una de las fases de la obra. Deberán adaptarse al proceso lógico de construcción, pudiendo los agentes ser o no coincidentes en la obra en función de la fase concreta que se esté desarrollando en cada momento y del cometido exigible a cada cual. 1.4.4. Obligaciones de los agentes intervinientes Las obligaciones de los agentes que intervienen en la edificación son las contenidas en los artículos 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 y 16, del capítulo III de la L.O.E. y demás legislación aplicable. 1.4.4.1. El Promotor Ostentar sobre el solar la titularidad de un derecho que le faculte para construir en él. Facilitar la documentación e información previa necesaria para la redacción del proyecto, así como autorizar al Director de Obra, al Director de la Ejecución de la Obra y al Contratista posteriores modificaciones del mismo que fueran imprescindibles para llevar a buen fin lo proyectado. Elegir y contratar a los distintos agentes, con la titulación y capacitación profesional necesaria, que garanticen el cumplimiento de las condiciones legalmente exigibles para realizar en su globalidad y llevar a buen fin el objeto de lo promovido, en los plazos estipulados y en las condiciones de calidad exigibles mediante el cumplimiento de los requisitos básicos estipulados para los edificios. Gestionar y hacerse cargo de las preceptivas licencias y demás autorizaciones administrativas procedentes que, de conformidad con la normativa aplicable, conlleva la construcción de edificios, la urbanización que procediera en su entorno inmediato, la realización de obras que en ellos se ejecuten y su ocupación. Garantizar los daños materiales que el edificio pueda sufrir, para la adecuada protección de los intereses de los usuarios finales, en las condiciones legalmente establecidas, asumiendo la responsabilidad civil de forma personal e individualizada, tanto por actos propios como por actos de otros agentes por los que, con arreglo a la legislación vigente, se deba responder. La suscripción obligatoria de un seguro, de acuerdo a las normas concretas fijadas al efecto, que cubra los daños materiales que ocasionen en el edificio el incumplimiento de las condiciones de habitabilidad en tres años o que afecten a la seguridad estructural en el plazo de diez años, con especial mención a las viviendas individuales en régimen de autopromoción, que se regirán por lo especialmente legislado al efecto. Contratar a los técnicos redactores del preceptivo Estudio de Seguridad y Salud o Estudio Básico, en su caso, al igual que a los técnicos coordinadores en la materia en la fase que corresponda, todo ello según lo establecido en el R.D. 1627/97, de 24 de octubre, por el que se establecen las disposiciones mínimas en materia de seguridad y salud en las obras de construcción. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 20 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Suscribir el acta de recepción final de las obras, una vez concluidas éstas, haciendo constar la aceptación de las obras, que podrá efectuarse con o sin reservas y que deberá abarcar la totalidad de las obras o fases completas. En el caso de hacer mención expresa a reservas para la recepción, deberán mencionarse de manera detallada las deficiencias y se deberá hacer constar el plazo en que deberán quedar subsanados los defectos observados. Entregar al adquirente y usuario inicial, en su caso, el denominado Libro del Edificio que contiene el manual de uso y mantenimiento del mismo y demás documentación de obra ejecutada, o cualquier otro documento exigible por las Administraciones competentes. 1.4.4.2. El Proyectista Redactar el proyecto por encargo del Promotor, con sujeción a la normativa urbanística y técnica en vigor y conteniendo la documentación necesaria para tramitar tanto la licencia de obras y demás permisos administrativos -proyecto básico- como para ser interpretada y poder ejecutar totalmente la obra, entregando al Promotor las copias autorizadas correspondientes, debidamente visadas por su colegio profesional. Definir el concepto global del proyecto de ejecución con el nivel de detalle gráfico y escrito suficiente y calcular los elementos fundamentales del edificio, en especial la cimentación y la estructura. Concretar en el Proyecto el emplazamiento de cuartos de máquinas, de contadores, hornacinas, espacios asignados para subida de conductos, reservas de huecos de ventilación, alojamiento de sistemas de telecomunicación y, en general, de aquellos elementos necesarios en el edificio para facilitar las determinaciones concretas y especificaciones detalladas que son cometido de los proyectos parciales, debiendo éstos adaptarse al Proyecto de Ejecución, no pudiendo contravenirlo en modo alguno. Deberá entregarse necesariamente un ejemplar del proyecto complementario al Arquitecto antes del inicio de las obras o instalaciones correspondientes. Acordar con el Promotor la contratación de colaboraciones parciales de otros técnicos profesionales. Facilitar la colaboración necesaria para que se produzca la adecuada coordinación con los proyectos parciales exigibles por la legislación o la normativa vigente y que sea necesario incluir para el desarrollo adecuado del proceso edificatorio, que deberán ser redactados por técnicos competentes, bajo su responsabilidad y suscritos por persona física. Los proyectos parciales serán aquellos redactados por otros técnicos cuya competencia puede ser distinta e incompatible con las competencias del Arquitecto y, por tanto, de exclusiva responsabilidad de éstos. Elaborar aquellos proyectos parciales o estudios complementarios exigidos por la legislación vigente en los que es legalmente competente para su redacción, excepto declinación expresa del Arquitecto y previo acuerdo con el Promotor, pudiendo exigir la compensación económica en concepto de cesión de derechos de autor y de la propiedad intelectual si se tuviera que entregar a otros técnicos, igualmente competentes para realizar el trabajo, documentos o planos del proyecto por él redactado, en soporte papel o informático. Ostentar la propiedad intelectual de su trabajo, tanto de la documentación escrita como de los cálculos de cualquier tipo, así como de los planos contenidos en la totalidad del proyecto y cualquiera de sus documentos complementarios. 1.4.4.3. El Constructor o Contratista Tener la capacitación profesional o titulación que habilita para el cumplimiento de las condiciones legalmente exigibles para actuar como constructor. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 21 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Organizar los trabajos de construcción para cumplir con los plazos previstos, de acuerdo al correspondiente Plan de Obra, efectuando las instalaciones provisionales y disponiendo de los medios auxiliares necesarios. Elaborar, y exigir de cada subcontratista, un plan de seguridad y salud en el trabajo en el que se analicen, estudien, desarrollen y complementen las previsiones contenidas en el estudio o estudio básico, en función de su propio sistema de ejecución de la obra. En dichos planes se incluirán, en su caso, las propuestas de medidas alternativas de prevención propuestas, con la correspondiente justificación técnica, que no podrán implicar disminución de los niveles de protección previstos en el estudio o estudio básico. Comunicar a la autoridad laboral competente la apertura del centro de trabajo en la que incluirá el Plan de Seguridad y Salud al que se refiere el artículo 7 del RD 1627/97 de 24 de octubre. Adoptar todas las medidas preventivas que cumplan los preceptos en materia de Prevención de Riesgos laborales y Seguridad y Salud que establece la legislación vigente, redactando el correspondiente Plan de Seguridad y ajustándose al cumplimiento estricto y permanente de lo establecido en el Estudio de Seguridad y Salud, disponiendo de todos los medios necesarios y dotando al personal del equipamiento de seguridad exigibles, así como cumplir las órdenes efectuadas por el Coordinador en materia de Seguridad y Salud en la fase de Ejecución de la obra. Supervisar de manera continuada el cumplimiento de las normas de seguridad, tutelando las actividades de los trabajadores a su cargo y, en su caso, relevando de su puesto a todos aquellos que pudieran menoscabar las condiciones básicas de seguridad personales o generales, por no estar en las condiciones adecuadas. Examinar la documentación aportada por los técnicos redactores correspondientes, tanto del Proyecto de Ejecución como de los proyectos complementarios, así como del Estudio de Seguridad y Salud, verificando que le resulta suficiente para la comprensión de la totalidad de la obra contratada o, en caso contrario, solicitando las aclaraciones pertinentes. Facilitar la labor de la Dirección Facultativa, suscribiendo el Acta de Replanteo, ejecutando las obras con sujeción al Proyecto de Ejecución que deberá haber examinado previamente, a la legislación aplicable, a las Instrucciones del Arquitecto Director de Obra y del Director de la Ejecución Material de la Obra, a fin de alcanzar la calidad exigida en el proyecto. Efectuar las obras siguiendo los criterios al uso que son propios de la correcta construcción, que tiene la obligación de conocer y poner en práctica, así como de las leyes generales de los materiales o lex artis, aún cuando éstos criterios no estuvieran específicamente reseñados en su totalidad en la documentación de proyecto. A tal efecto, ostenta la jefatura de todo el personal que intervenga en la obra y coordina las tareas de los subcontratistas. Disponer de los medios materiales y humanos que la naturaleza y entidad de la obra impongan, disponiendo del número adecuado de oficiales, suboficiales y peones que la obra requiera en cada momento, bien por personal propio o mediante subcontratistas al efecto, procediendo a solapar aquellos oficios en la obra que sean compatibles entre sí y que permitan acometer distintos trabajos a la vez sin provocar interferencias, contribuyendo con ello a la agilización y finalización de la obra dentro de los plazos previstos. Ordenar y disponer en cada momento de personal suficiente a su cargo para que efectúe las actuaciones pertinentes para ejecutar las obras con solvencia, diligentemente y sin interrupción, programándolas de manera coordinada con el Arquitecto Técnico o Aparejador, Director de Ejecución Material de la Obra. Supervisar personalmente y de manera continuada y completa la marcha de las obras, que deberán transcurrir sin dilación y con adecuado orden y concierto, así como responder directamente de los trabajos efectuados por sus trabajadores subordinados, exigiéndoles el Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 22 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS continuo autocontrol de los trabajos que efectúen, y ordenando la modificación de todas aquellas tareas que se presenten mal efectuadas. Asegurar la idoneidad de todos y cada uno de los materiales utilizados y elementos constructivos, comprobando los preparados en obra y rechazando, por iniciativa propia o por prescripción facultativa del Director de la Ejecución de la obra, los suministros de material o prefabricados que no cuenten con las garantías, documentación mínima exigible o documentos de idoneidad requeridos por las normas de aplicación, debiendo recabar de la Dirección Facultativa la información que necesite para cumplir adecuadamente su cometido. Dotar de material, maquinaria y utillajes adecuados a los operarios que intervengan en la obra, para efectuar adecuadamente las instalaciones necesarias y no menoscabar con la puesta en obra las características y naturaleza de los elementos constructivos que componen el edificio una vez finalizado. Poner a disposición del Arquitecto Técnico o Aparejador los medios auxiliares y personal necesario para efectuar las pruebas pertinentes para el Control de Calidad, recabando de dicho técnico el plan a seguir en cuanto a las tomas de muestras, traslados, ensayos y demás actuaciones necesarias. Cuidar de que el personal de la obra guarde el debido respeto a la Dirección Facultativa. Auxiliar al Director de la Ejecución de la Obra en los actos de replanteo y firmar posteriormente y una vez finalizado éste, el acta correspondiente de inicio de obra, así como la de recepción final. Facilitar a los Arquitectos Directores de Obra los datos necesarios para la elaboración de la documentación final de obra ejecutada. Suscribir las garantías de obra que se señalan en el Artículo 19 de la Ley de Ordenación de la Edificación y que, en función de su naturaleza, alcanzan períodos de 1 año (daños por defectos de terminación o acabado de las obras), 3 años (daños por defectos o vicios de elementos constructivos o de instalaciones que afecten a la habitabilidad) o 10 años (daños en cimentación o estructura que comprometan directamente la resistencia mecánica y la estabilidad del edificio). 1.4.4.4. El Director de Obra Dirigir la obra coordinándola con el Proyecto de Ejecución, facilitando su interpretación técnica, económica y estética a los agentes intervinientes en el proceso constructivo. Detener la obra por causa grave y justificada, que se deberá hacer constar necesariamente en el Libro de Ordenes y Asistencias, dando cuenta inmediata al Promotor. Redactar las modificaciones, ajustes, rectificaciones o planos complementarios que se precisen para el adecuado desarrollo de las obras. Es facultad expresa y única la redacción de aquellas modificaciones o aclaraciones directamente relacionadas con la adecuación de la cimentación y de la estructura proyectadas a las características geotécnicas del terreno; el cálculo o recálculo del dimensionado y armado de todos y cada uno de los elementos principales y complementarios de la cimentación y de la estructura vertical y horizontal; los que afecten sustancialmente a la distribución de espacios y las soluciones de fachada y cubierta y dimensionado y composición de huecos, así como la modificación de los materiales previstos. Asesorar al Director de la Ejecución de la Obra en aquellas aclaraciones y dudas que pudieran acontecer para el correcto desarrollo de la misma, en lo que respecta a las interpretaciones de las especificaciones de proyecto. Asistir a las obras a fin de resolver las contingencias que se produzcan para asegurar la correcta interpretación y ejecución del proyecto, así como impartir las soluciones aclaratorias que fueran necesarias, consignando en el Libro de Ordenes y Asistencias las instrucciones precisas que se estimara oportunas reseñar para la correcta interpretación de lo proyectado, sin perjuicio de efectuar todas las aclaraciones y órdenes verbales que estimare oportuno. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 23 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Firmar el Acta de replanteo o de comienzo de obra y el Certificado Final de Obra, así como firmar el visto bueno de las certificaciones parciales referidas al porcentaje de obra efectuada y, en su caso y a instancias del Promotor, la supervisión de la documentación que se le presente relativa a las unidades de obra realmente ejecutadas previa a su liquidación final, todo ello con los visados que en su caso fueran preceptivos. Informar puntualmente al Promotor de aquellas modificaciones sustanciales que, por razones técnicas o normativas, conllevan una variación de lo construido con respecto al proyecto básico y de ejecución y que afecten o puedan afectar al contrato suscrito entre el promotor y los destinatarios finales de las viviendas. Redactar la documentación final de obra, en lo que respecta a la documentación gráfica y escrita del proyecto ejecutado, incorporando las modificaciones efectuadas. Para ello, los técnicos redactores de proyectos y/o estudios complementarios deberán obligatoriamente entregarle la documentación final en la que se haga constar el estado final de las obras y/o instalaciones por ellos redactadas, supervisadas y realmente ejecutadas, siendo responsabilidad de los firmantes la veracidad y exactitud de los documentos presentados. Al Proyecto Final de Obra se anexará el Acta de Recepción Final; la relación identificativa de los agentes que han intervenido en el proceso de edificación, incluidos todos los subcontratistas y oficios intervinientes; las instrucciones de Uso y Mantenimiento del Edificio y de sus instalaciones, de conformidad con la normativa que le sea de aplicación. La documentación a la que se hace referencia en los dos apartados anteriores es parte constituyente del Libro del Edificio y el Promotor deberá entregar una copia completa a los usuarios finales del mismo que, en el caso de edificios de viviendas plurifamiliares, se materializa en un ejemplar que deberá ser custodiado por el Presidente de la Comunidad de Propietarios o por el Administrador, siendo éstos los responsables de divulgar al resto de propietarios su contenido y de hacer cumplir los requisitos de mantenimiento que constan en la citada documentación. Además de todas las facultades que corresponden al Arquitecto Director de Obra, expresadas en los artículos precedentes, es misión específica suya la dirección mediata, denominada alta dirección en lo que al cumplimiento de las directrices generales del proyecto se refiere, y a la adecuación de lo construido a éste. Cabe señalar expresamente que la resistencia al cumplimiento de las órdenes de los Arquitectos Directores de Obra en su labor de alta dirección se considerará como falta grave y, en caso de que, a su juicio, el incumplimiento de lo ordenado pusiera en peligro la obra o las personas que en ella trabajan, podrá recusar al Contratista y/o acudir a las autoridades judiciales, siendo responsable el Contratista de las consecuencias legales y económicas. 1.4.5. El Director de la Ejecución de la Obra Corresponde al Arquitecto Técnico o Aparejador, según se establece en el Artículo 13 de la LOE y demás legislación vigente al efecto, las atribuciones competenciales y obligaciones que se señalan a continuación: La Dirección inmediata de la Obra. Verificar personalmente la recepción a pié de obra, previo a su acopio o colocación definitiva, de todos los productos y materiales suministrados necesarios para la ejecución de la obra, comprobando que se ajustan con precisión a las determinaciones del proyecto y a las normas exigibles de calidad, con la plena potestad de aceptación o rechazo de los mismos en caso de que lo considerase oportuno y por causa justificada, ordenando la realización de pruebas y ensayos que fueran necesarios. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 24 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Dirigir la ejecución material de la obra de acuerdo con las especificaciones de la memoria y de los planos del Proyecto, así como, en su caso, con las instrucciones complementarias necesarias que recabara del Director de Obra. Anticiparse con la antelación suficiente a las distintas fases de la puesta en obra, requiriendo las aclaraciones al Arquitecto o Arquitectos Directores de Obra que fueran necesarias y planificando de manera anticipada y continuada con el Contratista principal y los subcontratistas los trabajos a efectuar. Comprobar los replanteos, los materiales, hormigones y demás productos suministrados, exigiendo la presentación de los oportunos certificados de idoneidad de los mismos. Verificar la correcta ejecución y disposición de los elementos constructivos y de las instalaciones, extendiéndose dicho cometido a todos los elementos de cimentación y estructura horizontal y vertical, con comprobación de sus especificaciones concretas de dimensionado de elementos, tipos de viguetas y adecuación a ficha técnica homologada, diámetros nominales, longitudes de anclaje y adecuados solape y doblado de barras. Observancia de los tiempos de encofrado y desencofrado de vigas, pilares y forjados señalados por la Instrucción del Hormigón vigente y de aplicación. Comprobación del correcto dimensionado de rampas y escaleras y de su adecuado trazado y replanteo con acuerdo a las pendientes, desniveles proyectados y al cumplimiento de todas las normativas que son de aplicación; a dimensiones parciales y totales de elementos, a su forma y geometría específica, así como a las distancias que deben guardarse entre ellos, tanto en horizontal como en vertical. Verificación de la adecuada puesta en obra de fábricas y cerramientos, a su correcta y completa trabazón y, en general, a lo que atañe a la ejecución material de la totalidad de la obra y sin excepción alguna, de acuerdo a los criterios y leyes de los materiales y de la correcta construcción (lex artis) y a las normativas de aplicación. Asistir a la obra con la frecuencia, dedicación y diligencia necesarias para cumplir eficazmente la debida supervisión de la ejecución de la misma en todas sus fases, desde el replanteo inicial hasta la total finalización del edificio, dando las órdenes precisas de ejecución al Contratista y, en su caso, a los subcontratistas. Consignar en el Libro de Ordenes y Asistencias las instrucciones precisas que considerara oportuno reseñar para la correcta ejecución material de las obras. Supervisar posteriormente el correcto cumplimiento de las órdenes previamente efectuadas y la adecuación de lo realmente ejecutado a lo ordenado previamente. Verificar el adecuado trazado de instalaciones, conductos, acometidas, redes de evacuación y su dimensionado, comprobando su idoneidad y ajuste tanto a la especificaciones del proyecto de ejecución como de los proyectos parciales, coordinando dichas actuaciones con los técnicos redactores correspondientes. Detener la Obra si, a su juicio, existiera causa grave y justificada, que se deberá hacer constar necesariamente en el Libro de Ordenes y Asistencias, dando cuenta inmediata a los Arquitectos Directores de Obra que deberán necesariamente corroborarla para su plena efectividad, y al Promotor. Supervisar las pruebas pertinentes para el Control de Calidad, respecto a lo especificado por la normativa vigente, en cuyo cometido y obligaciones tiene legalmente competencia exclusiva, programando bajo su responsabilidad y debidamente coordinado y auxiliado por el Contratista, las tomas de muestras, traslados, ensayos y demás actuaciones necesarias de elementos estructurales, así como las pruebas de estanqueidad de fachadas y de sus elementos, de cubiertas y sus impermeabilizaciones, comprobando la eficacia de las soluciones. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 25 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Informar con prontitud a los Arquitectos Directores de Obra de los resultados de los Ensayos de Control conforme se vaya teniendo conocimiento de los mismos, proponiéndole la realización de pruebas complementarias en caso de resultados adversos. Tras la oportuna comprobación, emitir las certificaciones parciales o totales relativas a las unidades de obra realmente ejecutadas, con los visados que en su caso fueran preceptivos. Colaborar activa y positivamente con los restantes agentes intervinientes, sirviendo de nexo de unión entre éstos, el Contratista, los Subcontratistas y el personal de la obra. Elaborar y suscribir responsablemente la documentación final de obra relativa a los resultados del Control de Calidad y, en concreto, a aquellos ensayos y verificaciones de ejecución de obra realizados bajo su supervisión relativos a los elementos de la cimentación, muros y estructura, a las pruebas de estanqueidad y escorrentía de cubiertas y de fachadas, a las verificaciones del funcionamiento de las instalaciones de saneamiento y desagües de pluviales y demás aspectos señalados en la normativa de Control de Calidad. Suscribir conjuntamente el Certificado Final de Obra, acreditando con ello su conformidad a la correcta ejecución de las obras y a la comprobación y verificación positiva de los ensayos y pruebas realizadas. Si se hiciera caso omiso de las órdenes efectuadas por el Arquitecto Técnico, Director de la Ejecución de las Obras, se considerara como falta grave y, en caso de que, a su juicio, el incumplimiento de lo ordenado pusiera en peligro la obra o las personas que en ella trabajan, podrá acudir a las autoridades judiciales, siendo responsable el Contratista de las consecuencias legales y económicas. 1.4.5.1. Las entidades y los laboratorios de control de calidad de la edificación Prestar asistencia técnica y entregar los resultados de su actividad al agente autor del encargo y, en todo caso, al director de la ejecución de las obras. Justificar la capacidad suficiente de medios materiales y humanos necesarios para realizar adecuadamente los trabajos contratados, en su caso, a través de la correspondiente acreditación oficial otorgada por las Comunidades Autónomas con competencia en la materia. 1.4.5.2. Los suministradores de productos Realizar las entregas de los productos de acuerdo con las especificaciones del pedido, respondiendo de su origen, identidad y calidad, así como del cumplimiento de las exigencias que, en su caso, establezca la normativa técnica aplicable. Facilitar, cuando proceda, las instrucciones de uso y mantenimiento de los productos suministrados, así como las garantías de calidad correspondientes, para su inclusión en la documentación de la obra ejecutada. 1.4.5.3. Los propietarios y los usuarios Son obligaciones de los propietarios conservar en buen estado la edificación mediante un adecuado uso y mantenimiento, así como recibir, conservar y transmitir la documentación de la obra ejecutada y los seguros y garantías con que ésta cuente. Son obligaciones de los usuarios sean o no propietarios, la utilización adecuada de los edificios o de parte de los mismos de conformidad con las instrucciones de uso y mantenimiento contenidas en la documentación de la obra ejecutada. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 26 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.4.6. Documentacion final de la obra: libro del edificio De acuerdo al Artículo 7 de la Ley de Ordenación de la Edificación, una vez finalizada la obra, el proyecto con la incorporación, en su caso, de las modificaciones debidamente aprobadas, será facilitado al promotor por el Director de Obra para la formalización de los correspondientes trámites administrativos. A dicha documentación se adjuntará, al menos, el acta de recepción, la relación identificativa de los agentes que han intervenido durante el proceso de edificación, así como la relativa a las instrucciones de uso y mantenimiento del edificio y sus instalaciones, de conformidad con la normativa que le sea de aplicación. Toda la documentación a que hacen referencia los apartados anteriores, que constituirá el Libro del Edificio, será entregada a los usuarios finales del edificio. Son obligaciones de los propietarios conservar en buen estado la edificación mediante un adecuado uso y mantenimiento, así como recibir, conservar y transmitir la documentación de la obra ejecutada y los seguros y garantías con que ésta cuente. Son obligaciones de los usuarios sean o no propietarios, la utilización adecuada de los edificios o de parte de los mismos de conformidad con las instrucciones de uso y mantenimiento contenidas en la documentación de la obra ejecutada 1.5. Condiciones económicas Las condiciones económicas fijan el marco de relaciones económicas para el abono y recepción de la obra. Tienen un carácter subsidiario respecto al contrato de obra, establecido entre las partes que intervienen, Promotor y Contratista, que es en definitiva el que tiene validez. 1.5.1. Contrato de obra Se aconseja que se firme el contrato de obra, entre el Promotor y el Contratista, antes de iniciarse las obras, evitando en lo posible la realización de la obra por administración. A la Dirección Facultativa (Director de Obra y Director de Ejecución de la Obra) se le facilitará una copia del contrato de obra, para poder certificar en los términos pactados. Sólo se aconseja contratar por administración aquellas partidas de obra irrelevantes y de difícil cuantificación, o cuando se desee un acabado muy esmerado. El contrato de obra deberá prever las posibles interpretaciones y discrepancias que pudieran surgir entre las partes, así como garantizar que la Dirección Facultativa pueda, de hecho, COORDINAR, DIRIGIR y CONTROLAR la obra, por lo que es conveniente que se especifiquen y determinen con claridad, como mínimo, los siguientes puntos: Documentos a aportar por el Contratista. Condiciones de ocupación del solar e inicio de las obras. Determinación de los gastos de enganches y consumos. Responsabilidades y obligaciones del Contratista: Legislación laboral. Responsabilidades y obligaciones del Promotor. Presupuesto del Contratista. Revisión de precios (en su caso). Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 27 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Forma de pago: Certificaciones. Retenciones en concepto de garantía (nunca menos del 5 por ciento). Plazos de ejecución: Planning. Retraso de la obra: Penalizaciones. Recepción de la obra: Provisional y definitiva. Litigio entre las partes. Dado que este Pliego de Condiciones Económicas es complemento del contrato de obra, en caso de que no exista contrato de obra alguno entre las partes se le comunicará a la Dirección Facultativa, que pondrá a disposición de las partes el presente Pliego de Condiciones Económicas que podrá ser usado como base para la redacción del correspondiente contrato de obra. 1.5.2. Criterio general Todos los agentes que intervienen en el proceso de la construcción, definidos en la Ley 38/1999 de Ordenación de la Edificación (L.O.E.), tienen derecho a percibir puntualmente las cantidades devengadas por su correcta actuación con arreglo a las condiciones contractualmente establecidas, pudiendo exigirse recíprocamente las garantías suficientes para el cumplimiento diligente de sus obligaciones de pago. 1.5.3. Fianzas El Contratista presentará una fianza con arreglo al procedimiento que se estipule en el contrato de obra: 1.5.3.1. Ejecución de trabajos con cargo a la fianza Si el contratista se negase a hacer por su cuenta los trabajos precisos para ultimar la obra en las condiciones contratadas, el Director de Obra, en nombre y representación del Promotor, los ordenará ejecutar a un tercero, o podrá realizarlos directamente por administración, abonando su importe con la fianza depositada, sin perjuicio de las acciones a que tenga derecho el Promotor, en el caso de que el importe de la fianza no bastase para cubrir el importe de los gastos efectuados en las unidades de obra que no fuesen de recibo. 1.5.3.2. Devolución de las fianzas La fianza recibida será devuelta al Contratista en un plazo establecido en el contrato de obra, una vez firmada el Acta de Recepción Definitiva de la obra. El Promotor podrá exigir que el Contratista le acredite la liquidación y finiquito de sus deudas causadas por la ejecución de la obra, tales como salarios, suministros y subcontratos. 1.5.3.3. Devolución de la fianza en el caso de efectuarse recepciones parciales Si el Promotor, con la conformidad del Director de Obra, accediera a hacer recepciones parciales, tendrá derecho el Contratista a que se le devuelva la parte proporcional de la fianza. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 28 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.5.4. De los precios El objetivo principal de la elaboración del presupuesto es anticipar el coste del proceso de construir la obra. Descompondremos el presupuesto en unidades de obra, componente menor que se contrata y certifica por separado, y basándonos en esos precios, calcularemos el presupuesto. 1.5.4.1. Precio básico Es el precio por unidad (ud, m, kg, etc.) de un material dispuesto a pie de obra, (incluido su transporte a obra, descarga en obra, embalajes, etc.) o el precio por hora de la maquinaria y de la mano de obra. 1.5.4.2. Precio unitario Es el precio de una unidad de obra que obtendremos como suma de los siguientes costes: Costes directos: calculados como suma de los productos "precio básico x cantidad"de la mano de obra, maquinaria y materiales que intervienen en la ejecución de la unidad de obra. Medios auxiliares: Costes directos complementarios, calculados en forma porcentual como porcentaje de otros componentes, debido a que representan los costes directos que intervienen en la ejecución de la unidad de obra y que son de difícil cuantificación. Son diferentes para cada unidad de obra. Costes indirectos: aplicados como un porcentaje de la suma de los costes directos y medios auxiliares, igual para cada unidad de obra debido a que representan los costes de los factores necesarios para la ejecución de la obra que no se corresponden a ninguna unidad de obra en concreto. En relación a la composición de los precios, el vigente Reglamento general de la Ley de Contratos de las Administraciones Públicas (Real Decreto 1098/2001, de 12 de octubre) establece que la composición y el cálculo de los precios de las distintas unidades de obra se base en la determinación de los costes directos e indirectos precisos para su ejecución, sin incorporar, en ningún caso, el importe del Impuesto sobre el Valor Añadido que pueda gravar las entregas de bienes o prestaciones de servicios realizados. Considera costes directos: La mano de obra que interviene directamente en la ejecución de la unidad de obra. Los materiales, a los precios resultantes a pie de obra, que quedan integrados en la unidad de que se trate o que sean necesarios para su ejecución. Los gastos de personal, combustible, energía, etc., que tengan lugar por el accionamiento o funcionamiento de la maquinaria e instalaciones utilizadas en la ejecución de la unidad de obra. Los gastos de amortización y conservación de la maquinaria e instalaciones anteriormente citadas. Deben incluirse como costes indirectos: Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 29 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Los gastos de instalación de oficinas a pie de obra, comunicaciones, edificación de almacenes, talleres, pabellones temporales para obreros, laboratorio, etc., los del personal técnico y administrativo adscrito exclusivamente a la obra y los imprevistos. Todos estos gastos, excepto aquéllos que se reflejen en el presupuesto valorados en unidades de obra o en partidas alzadas, se cifrarán en un porcentaje de los costes directos, igual para todas las unidades de obra, que adoptará, en cada caso, el autor del proyecto a la vista de la naturaleza de la obra proyectada, de la importancia de su presupuesto y de su previsible plazo de ejecución. Las características técnicas de cada unidad de obra, en las que se incluyen todas las especificaciones necesarias para su correcta ejecución, se encuentran en el apartado de ’Prescripciones en cuanto a la Ejecución por Unidad de Obra’, junto a la descripción del proceso de ejecución de la unidad de obra. Si en la descripción del proceso de ejecución de la unidad de obra no figurase alguna operación necesaria para su correcta ejecución, se entiende que está incluida en el precio de la unidad de obra, por lo que no supondrá cargo adicional o aumento de precio de la unidad de obra contratada. Para mayor aclaración, se exponen algunas operaciones o trabajos, que se entiende que siempre forman parte del proceso de ejecución de las unidades de obra: El transporte y movimiento vertical y horizontal de los materiales en obra, incluso carga y descarga de los camiones. Eliminación de restos, limpieza final y retirada de residuos a vertedero de obra. Transporte de escombros sobrantes a vertedero autorizado. Montaje, comprobación y puesta a punto. Las correspondientes legalizaciones y permisos en instalaciones. Maquinaria, andamiajes y medios auxiliares necesarios. Trabajos que se considerarán siempre incluidos y para no ser reiterativos no se especifican en cada una de las unidades de obra. 1.5.4.3. Presupuesto de Ejecución Material (PEM) Es el resultado de la suma de los precios unitarios de las diferentes unidades de obra que la componen. Se denomina Presupuesto de Ejecución Material al resultado obtenido por la suma de los productos del número de cada unidad de obra por su precio unitario y de las partidas alzadas. Es decir, el coste de la obra sin incluir los gastos generales, el beneficio industrial y el impuesto sobre el valor añadido. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 30 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.5.4.4. Precios contradictorios Sólo se producirán precios contradictorios cuando el Promotor, por medio del Director de Obra, decida introducir unidades o cambios de calidad en alguna de las previstas, o cuando sea necesario afrontar alguna circunstancia imprevista. El Contratista siempre estará obligado a efectuar los cambios indicados. A falta de acuerdo, el precio se resolverá contradictoriamente entre el Director de Obra y el Contratista antes de comenzar la ejecución de los trabajos y en el plazo que determine el contrato de obra o, en su defecto, antes de quince días hábiles desde que se le comunique fehacientemente al Director de Obra. Si subsiste la diferencia, se acudirá, en primer lugar, al concepto más análogo dentro del cuadro de precios del proyecto y, en segundo lugar, al banco de precios de uso más frecuente en la localidad. Los contradictorios que hubiese se referirán siempre a los precios unitarios de la fecha del contrato de obra. Nunca se tomará para la valoración de los correspondientes precios contradictorios la fecha de la ejecución de la unidad de obra en cuestión. 1.5.4.5. Reclamación de aumento de precios Si el Contratista, antes de la firma del contrato de obra, no hubiese hecho la reclamación u observación oportuna, no podrá bajo ningún pretexto de error u omisión reclamar aumento de los precios fijados en el cuadro correspondiente del presupuesto que sirva de base para la ejecución de las obras. 1.5.5. Formas tradicionales de medir o de aplicar los precios En ningún caso podrá alegar el Contratista los usos y costumbres locales respecto de la aplicación de los precios o de la forma de medir las unidades de obra ejecutadas. Se estará a lo previsto en el Presupuesto y en el criterio de medición en obra recogido en el Pliego. 1.5.5.1. De la revisión de los precios contratados El presupuesto presentado por el Contratista se entiende que es cerrado, por lo que no se aplicará revisión de precios. Sólo se procederá a efectuar revisión de precios cuando haya quedado explícitamente determinado en el contrato de obra entre el Promotor y el Contratista. 1.5.5.2. Acopio de materiales El Contratista queda obligado a ejecutar los acopios de materiales o aparatos de obra que el Promotor ordene por escrito. Los materiales acopiados, una vez abonados por el propietario, son de la exclusiva propiedad de éste, siendo el Contratista responsable de su guarda y conservación. 1.5.6. Obras por administración Se denominan .Obras por administración.aquellas en las que las gestiones que se precisan para su realización las lleva directamente el Promotor, bien por sí mismo, por un representante suyo o por mediación de un Contratista. Las obras por administración se clasifican en dos modalidades: Obras por administración directa. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 31 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Obras por administración delegada o indirecta. Según la modalidad de contratación, en el contrato de obra se regulará: Su liquidación. El abono al Contratista de las cuentas de administración delegada. Las normas para la adquisición de los materiales y aparatos. Responsabilidades del Contratista en la contratación por administración en general y, en particular, la debida al bajo rendimiento de los obreros. 1.5.7. Valoración y abono de los trabajos 1.5.7.1. Forma y plazos de abono de las obras Se realizará por certificaciones de obra y se recogerán las condiciones en el contrato de obra establecido entre las partes que intervienen (Promotor y Contratista) que, en definitiva, es el que tiene validez. Los pagos se efectuarán por la propiedad en los plazos previamente establecidos en el contrato de obra, y su importe corresponderá precisamente al de las certificaciones de la obra conformadas por el Director de Ejecución de la Obra, en virtud de las cuáles se verifican aquéllos. El Director de Ejecución de la Obra realizará, en la forma y condiciones que establezca el criterio de medición en obra incorporado en las Prescripciones en cuanto a la Ejecución por Unidad de Obra, la medición de las unidades de obra ejecutadas durante el período de tiempo anterior, pudiendo el Contratista presenciar la realización de tales mediciones. Para las obras o partes de obra que, por sus dimensiones y características, hayan de quedar posterior y definitivamente ocultas, el contratista está obligado a avisar al Director de Ejecución de la Obra con la suficiente antelación, a fin de que éste pueda realizar las correspondientes mediciones y toma de datos, levantando los planos que las definan, cuya conformidad suscribirá el Contratista. A falta de aviso anticipado, cuya existencia corresponde probar al Contratista, queda éste obligado a aceptar las decisiones del Promotor sobre el particular. 1.5.7.2. Relaciones valoradas y certificaciones En los plazos fijados en el contrato de obra entre el Promotor y el Contratista, éste último formulará una relación valorada de las obras ejecutadas durante las fechas previstas, según la medición practicada por el Director de Ejecución de la Obra. Las certificaciones de obra serán el resultado de aplicar, a la cantidad de obra realmente ejecutada, los precios contratados de las unidades de obra. Sin embargo, los excesos de obra realizada en unidades, tales como excavaciones y hormigones, que sean imputables al Contratista, no serán objeto de certificación alguna. Los pagos se efectuarán por el Promotor en los plazos previamente establecidos, y su importe corresponderá al de las certificaciones de obra, conformadas por la Dirección Facultativa. Tendrán el carácter de documento y entregas a buena cuenta, sujetas a las rectificaciones y variaciones que se deriven de la Liquidación Final, no suponiendo tampoco dichas certificaciones parciales la aceptación, la aprobación, ni la recepción de las obras que comprenden. Las relaciones valoradas contendrán solamente la obra ejecutada en el plazo a que la valoración se refiere. Si la Dirección Facultativa lo exigiera, las certificaciones se extenderán a origen. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 32 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.5.8. Mejora de obras libremente ejecutadas Cuando el Contratista, incluso con la autorización del Director de Obra, emplease materiales de más esmerada preparación o de mayor tamaño que el señalado en el proyecto o sustituyese una clase de fábrica por otra que tuviese asignado mayor precio, o ejecutase con mayores dimensiones cualquier parte de la obra, o, en general, introdujese en ésta y sin solicitársela, cualquier otra modificación que sea beneficiosa a juicio de la Dirección Facultativa, no tendrá derecho más que al abono de lo que pudiera corresponderle en el caso de que hubiese construido la obra con estricta sujeción a la proyectada y contratada o adjudicada. 1.5.8.1. Abono de trabajos presupuestados con partida alzada El abono de los trabajos presupuestados en partida alzada se efectuará previa justificación por parte del Contratista. Para ello, el Director de Obra indicará al Contratista, con anterioridad a su ejecución, el procedimiento que ha de seguirse para llevar dicha cuenta. 1.5.8.2. Abono de trabajos especiales no contratados Cuando fuese preciso efectuar cualquier tipo de trabajo de índole especial u ordinaria que, por no estar contratado, no sea de cuenta del Contratista, y si no se contratasen con tercera persona, tendrá el Contratista la obligación de realizarlos y de satisfacer los gastos de toda clase que ocasionen, los cuales le serán abonados por la Propiedad por separado y en las condiciones que se estipulen en el contrato de obra. 1.5.8.3. Abono de trabajos ejecutados durante el plazo de garantía Efectuada la recepción provisional, y si durante el plazo de garantía se hubieran ejecutado trabajos cualesquiera, para su abono se procederá así: Si los trabajos que se realicen estuvieran especificados en el Proyecto, y sin causa justificada no se hubieran realizado por el Contratista a su debido tiempo, y el Director de obra exigiera su realización durante el plazo de garantía, serán valorados a los precios que figuren en el Presupuesto y abonados de acuerdo con lo establecido en el presente Pliego de Condiciones, sin estar sujetos a revisión de precios. Si se han ejecutado trabajos precisos para la reparación de desperfectos ocasionados por el uso del edificio, por haber sido éste utilizado durante dicho plazo por el Promotor, se valorarán y abonarán a los precios del día, previamente acordados. Si se han ejecutado trabajos para la reparación de desperfectos ocasionados por deficiencia de la construcción o de la calidad de los materiales, nada se abonará por ellos al Contratista. 1.5.9. Indemnizaciones mutuas 1.5.9.1. Indemnización por retraso del plazo de terminación de las obras Si, por causas imputables al Contratista, las obras sufrieran un retraso en su finalización con relación al plazo de ejecución previsto, el Promotor podrá imponer al Contratista, con cargo a la última certificación, las penalizaciones establecidas en el contrato, que nunca serán inferiores al perjuicio que pudiera causar el retraso de la obra. 1.5.9.2. Demora de los pagos por parte del Promotor Se regulará en el contrato de obra las condiciones a cumplir por parte de ambos. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 33 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.5.10. Varios 1.5.10.1. Mejoras, aumentos y/o reducciones de obra Sólo se admitirán mejoras de obra, en el caso que el Director de Obra haya ordenado por escrito la ejecución de los trabajos nuevos o que mejoren la calidad de los contratados, así como de los materiales y maquinaria previstos en el contrato. Sólo se admitirán aumentos de obra en las unidades contratadas, en el caso que el Director de Obra haya ordenado por escrito la ampliación de las contratadas como consecuencia de observar errores en las mediciones de proyecto. En ambos casos será condición indispensable que ambas partes contratantes, antes de su ejecución o empleo, convengan por escrito los importes totales de las unidades mejoradas, los precios de los nuevos materiales o maquinaria ordenados emplear y los aumentos que todas estas mejoras o aumentos de obra supongan sobre el importe de las unidades contratadas. Se seguirán el mismo criterio y procedimiento, cuando el Director de Obra introduzca innovaciones que supongan una reducción en los importes de las unidades de obra contratadas. 1.5.10.2. Unidades de obra defectuosas Las obras defectuosas no se valorarán. 1.5.10.3. Seguro de las obras El Contratista está obligado a asegurar la obra contratada durante todo el tiempo que dure su ejecución, hasta la recepción definitiva. 1.5.10.4. Conservación de la obra El Contratista está obligado a conservar la obra contratada durante todo el tiempo que dure su ejecución, hasta la recepción definitiva. 1.5.10.5. Uso por el Contratista de edificio o bienes del Promotor No podrá el Contratista hacer uso de edificio o bienes del Promotor durante la ejecución de las obras sin el consentimiento del mismo. Al abandonar el Contratista el edificio, tanto por buena terminación de las obras, como por resolución del contrato, está obligado a dejarlo desocupado y limpio en el plazo que se estipule en el contrato de obra. 1.5.10.6. Pago de arbitrios El pago de impuestos y arbitrios en general, municipales o de otro origen, sobre vallas, alumbrado, etc., cuyo abono debe hacerse durante el tiempo de ejecución de las obras y por conceptos inherentes a los propios trabajos que se realizan, correrán a cargo del Contratista, siempre que en el contrato de obra no se estipule lo contrario. 1.5.11. Retenciones en concepto de garantía Del importe total de las certificaciones se descontará un porcentaje, que se retendrá en concepto de garantía. Este valor no deberá ser nunca menor del cinco por cien (5 por ciento) y responderá de los trabajos mal ejecutados y de los perjuicios que puedan ocasionarle al Promotor. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 34 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Esta retención en concepto de garantía quedará en poder del Promotor durante el tiempo designado como PERIODO DE GARANTÍA, pudiendo ser dicha retención, .en metálico.o mediante un aval bancario que garantice el importe total de la retención. Si el Contratista se negase a hacer por su cuenta los trabajos precisos para ultimar la obra en las condiciones contratadas, el Director de Obra, en representación del Promotor, los ordenará ejecutar a un tercero, o podrá realizarlos directamente por administración, abonando su importe con la fianza depositada, sin perjuicio de las acciones a que tenga derecho el Promotor, en el caso de que el importe de la fianza no bastase para cubrir el importe de los gastos efectuados en las unidades de obra que no fuesen de recibo. La fianza retenida en concepto de garantía será devuelta al Contratista en el plazo estipulado en el contrato, una vez firmada el Acta de Recepción Definitiva de la obra. El promotor podrá exigir que el Contratista le acredite la liquidación y finiquito de sus deudas atribuibles a la ejecución de la obra, tales como salarios, suministros o subcontratos. 1.5.12. Plazos de ejecución: planning de obra En el contrato de obra deberán figurar los plazos de ejecución y entregas, tanto totales como parciales. Además, será conveniente adjuntar al respectivo contrato un Planning de la ejecución de la obra donde figuren de forma gráfica y detallada la duración de las distintas partidas de obra que deberán conformar las partes contratantes. 1.5.13. Liquidación Económica de las obras Simultáneamente al libramiento de la última certificación, se procederá al otorgamiento del Acta de Liquidación Económica de las obras, que deberán firmar el Promotor y el Contratista. En este acto se dará por terminada la obra y se entregarán, en su caso, las llaves, los correspondientes boletines debidamente cumplimentados de acuerdo a la Normativa Vigente, así como los proyectos Técnicos y permisos de las instalaciones contratadas. Dicha Acta de Liquidación Económica servirá de Acta de Recepción Provisional de las obras, para lo cual será conformada por el Promotor, el Contratista, el Director de Obra y el Director de Ejecución de la Obra, quedando desde dicho momento la conservación y custodia de las mismas a cargo del Promotor. La citada recepción de las obras, provisional y definitiva, queda regulada según se describe en las Disposiciones Generales del presente Pliego. 1.5.14. Liquidación finala de la obra Entre el Promotor y Contratista, la liquidación de la obra deberá hacerse de acuerdo con las certificaciones conformadas por la Dirección de Obra. Si la liquidación se realizara sin el visto bueno de la Dirección de Obra, ésta sólo mediará, en caso de desavenencia o desacuerdo, en el recurso ante los Tribunales. 1.6. Medición, valoración y abono de las unidades de obra Se indica a continuación el criterio adoptado para la realización de las mediciones de las distintas unidades de obra, así como la valoración de las mismas. El Constructor deberá aportar el estudio de sus precios unitarios a los criterios de medición que aquí se expresan, entendiéndose Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 35 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS que las cantidades ofertadas se corresponden totalmente con ellas. En caso de indefinición de alguna unidad de obra, el constructor deberá acompañar a su oferta las aclaraciones precisas que permitan valorar el alcance de la cobertura del precio asignado, entendiéndose en otro caso que la cantidad ofertada, es para la unidad de obra correspondiente totalmente terminada y de acuerdo con las especificaciones. Si por omisión apareciese alguna unidad cuya forma de medición y abono no hubiese quedado especificada, o en los casos de aparición de precios contradictorios, deberá recurrirse a Pliegos de Condiciones de Carácter General, debiéndose aceptar en todo caso por el Constructor, en forma inapelable, la propuesta redactada a tal efecto por el Director de Obra. A continuación se especifican los criterios de medición y valoración de las diferentes unidades de obra. 1.6.1. Movimiento de tierras 1.6.1.1. Unidad de obra ADL005: Desbroce y limpieza del terreno Desbroce y limpieza del terreno, con medios manuales. Comprende los trabajos necesarios para retirar de las zonas previstas para la edificación o urbanización: pequeñas plantas, maleza, broza, maderas caídas, escombros, basuras o cualquier otro material existente, hasta una profundidad no menor que el espesor de la capa de tierra vegetal, considerando como mínima 25 cm. Incluso transporte de la maquinaria, retirada y apilado de los materiales. Ejecución: NTE-ADE. Acondicionamiento del terreno. Desmontes: Explanaciones. Criterio de medición en proyecto: Superficie medida en proyección horizontal, según documentación gráfica de Proyecto. Conciciones previas que han de cumplirse antes de la ejecución de las unidades de obra. Del soporte. Inspección ocular del terreno. Se comprobará la posible existencia de servidumbres, elementos enterrados, redes de servicio o cualquier tipo de instalaciones que puedan resultar afectadas por las obras a iniciar. Del contratista. Si existieran instalaciones en servicio que pudieran verse afectadas por los trabajos a realizar, solicitará de las correspondientes compañías suministradoras su situación y, en su caso, la solución a adoptar, así como las distancias de seguridad a tendidos aéreos de conducción de energía eléctrica. Las fases de ejecución son las siguentes: Replanteo en el terreno. Remoción manual de los materiales de desbroce. Retirada y disposición manual de los materiales objeto de desbroce. La superficie del terreno quedará limpia y en condiciones adecuadas para poder realizar el replanteo definitivo de la obra. 1.6.1.2. Excavaciones Se medirán y abonarán por su volumen deducido de las líneas teóricas de los planos y órdenes de la Dirección de la Obra. El precio comprende el coste de todas las operaciones necesarias para la excavación, incluso el transporte a vertedero o a depósitos de los productos sobrantes, el refinó de las superficies de la excavación, la tala y descuaje de toda clase de vegetación, las entibaciones y otros medios auxiliares, la construcción de desagües para evitar la entrada de aguas superficiales y la extracción de las mismas, el desvió o taponamiento de manantiales y los agotamientos necesarios. No serán abonables los trabajos y materiales que hayan de emplearse Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 36 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS para evitar posibles desprendimientos, ni los excesos de excavación que por conveniencia u otras causas ajenas a la Dirección de Obra, ejecute el Constructor. No serán de abono los desprendimientos, salvo en aquellos casos que se pueda comprobar que fueron debidos a una fuerza mayor. Nunca lo serán los debidos a negligencia del constructor o a no haber cumplido las órdenes de la Dirección de Obra. Los precios fijados para la excavación serán validos para cualquier profundidad, y en cualquier clase de terreno. 1.6.1.3. Rellenos Se medirán y abonarán por metros cúbicos, ya compactados, sobre planos o perfiles transversales al efecto. El precio comprende el coste de todas las operaciones necesarias para la realización de la unidad, así como el aporte de los materiales acordes con las especificaciones, medio auxiliares, etc... para obtener la unidad de obra terminada totalmente, cumpliendo las exigencias marcadas en el proyecto. En el caso de que se ocasionen excesos de rellenos motivados por sobreexcavaciones sobre las líneas teóricas o marcadas por la Dirección de Obra, estará el Constructor obligado a realizar estos rellenos en exceso a su costa, pero cumpliendo las especificaciones de calidad, todo ello siempre que no exista causa de fuerza mayor que lo justifique. Los precios fijados para el relleno a distintas profundidades se aplicarán en cada caso a toda la altura del mismo. 1.6.2. Saneamiento 1.6.2.1. Arquetas y pozos de registro Se medirán y abonarán por Uds. realmente ejecutadas. El precio comprende los materiales, mano de obra, medios auxiliares, excavación de tierras, rellenos,etc... necesarios para dejar completamente terminada la unidad tal y como se encuentra definida en los documentos del proyecto. 1.6.2.2. Tuberias en general Se medirán y abonarán por ml. realmente ejecutados sobre Ud. totalmente terminada, sin incremento alguno por empalmes o enchufes, piezas especiales, etc... que quedará incluido en el metro lineal especificado. El precio comprende los materiales, mano de obra, medios auxiliares, excavación de tierras, rellenos,etc... necesarios para dejar completamente terminada la unidad. Incluye asimismo, la base de asiento según las especificaciones del proyecto u órdenes de la Dirección de Obra, realización de corchetes de ladrillo,fijaciones, etc... 1.6.2.3. Sumideros Se medirán y abonarán por Uds. realmente ejecutadas. El precio asignado comprende la realización de la boca de desagüe y la fabricación, suministro, colocación y fijación de la rejilla, de acuerdo con las especificaciones de proyecto, para dejar la unidad totalmente terminada y limpia de acumulaciones de materiales extraños de cualquier tipo, hasta la recepción provisional de las obras. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 37 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.6.3. Cimentación y estructura 1.6.3.1. Unidad de obra CSZ010: Zapata y Cimentación de hormigón armado Formación de zapata de cimentación de hormigón armado, realizada con hormigón HA25/B/20/IIa fabricado en central, y vertido con cubilote, y acero UNE-EN 10080 B 500 S, con una cuantía aproximada de 50 kg/m3 . Incluso p/p de separadores, y armaduras de espera del pilar. Dependiendo de la agresividad del terreno o la presencia de agua con sustancias agresivas, se elegirá el cemento adecuado para la fabricación del hormigón, así como su dosificación y permeabilidad y el espesor de recubrimiento de las armaduras. Elaboración, transporte y puesta en obra del hormigón: Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08). Ejecución: -CTE. DB SE-C Seguridad estructural: Cimientos. -NTE-CSZ. Cimentaciones superficiales: Zapatas. Criterio de medición en proyecto: Volumen medido sobre las secciones teóricas de la excavación, según documentación gráfica de Proyecto. Conciciones previas que han de cumplirse antes de la ejecución de las unidades de obra. Del soporte. Se comprobará la existencia de la capa de hormigón de limpieza, que presentará un plano de apoyo horizontal y una superficie limpia. Ambientales. Se suspenderán los trabajos de hormigonado cuando llueva con intensidad, nieve, exista viento excesivo, una temperatura ambiente superior a 40◦ C o se prevea que dentro de las 48 horas siguientes pueda descender la temperatura ambiente por debajo de los 0◦ C. Del contratista. Dispondrá en obra de una serie de medios, en previsión de que se produzcan cambios bruscos de las condiciones ambientales durante el hormigonado o posterior periodo de fraguado, no pudiendo comenzarse el hormigonado de los diferentes elementos sin la autorización por escrito del Director de Ejecución de la obra. Las fases de ejecución son: Replanteo y trazado de las zapatas y de los pilares u otros elementos estructurales que apoyen en las mismas. Colocación de separadores y fijación de las armaduras. Vertido y compactación del hormigón. Coronación y enrase de cimientos. Curado del hormigón. Finalmente el conjunto será monolítico y transmitirá correctamente las cargas al terreno. La superficie quedará sin imperfecciones. Para su conservación y mantenimiento se protegerán y señalizarán las armaduras de espera. 1.6.3.2. Hormigones Se medirán y abonarán por m3 . resultantes de aplicar a los distintos elementos hormigonadas las dimensiones acotadas en los planos y ordenadas por la Dirección de Obra. Quedan incluidos en el precio de los materiales, mano de obra, medios auxiliares, encofrado y desencofrado, fabricación, transporte, vertido y compactación, curado, realización de juntas y cuantas operaciones sean precisas para dejar completamente terminada la unidad de acuerdo con las especificaciones En particular quedan asimismo incluidas las adiciones, tales como plastificantes, acelerantes, retardantes,etc... que sean incorporadas al hormigón, bien por imposiciones de Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 38 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS la Dirección de Obra o por aprobación de la propuesta del Constructor. No serán de abono las operaciones que sea preciso efectuar para limpiar y reparar las superficies de hormigón que acusen irregularidades de los encofrados o presenten defectos que a juicio de la Dirección Facultativa exijan tal actuación. No han sido considerados encofrados para los distintos elementos de la cimentación, debiendo el Contratista incluirlos en su precio si estimase este encofrado necesario. 1.6.3.3. Armaduras Las armaduras se medirán y abonarán por su peso teórico, obtenido de aplicar el peso del metro lineal de los diferentes diámetros a las longitudes acotadas en los planos. Quedan incluidos en el precio los excesos por tolerancia de laminación, empalmes no previstos y pérdidas por demérito de puntas de barra, lo cual deberáser tenido en cuenta por el constructor en la formación del precio correspondiente, ya que no serán abonados estos conceptos. El precio asignado incluye los materiales, mano de obra y medios auxiliares, para la realización de las operaciones de corte, doblado y colocación de las armaduras en obra, incluso los separadores y demás medios para mantener los recubrimientos de acuerdo con las especificaciones de proyecto. No serán de abono los empalmes que por conveniencia del constructor sean realizados tras la aprobación de la Dirección de Obra y que no figuren en los planos. 1.6.3.4. Materiales estructura Se medirán y abonarán por su peso en kilogramos. El peso se deducirá de los pesos unitarios que dan los catálogos de perfiles y de las dimensiones correspondientes medidas en los planos de proyecto o en los facilitados por la Dirección de la Obra durante la ejecución y debidamente comprobados en la obra realizada. En la formación del precio del kilogramo se tiene ya en cuenta un tanto por ciento por despuntes y tolerancias. No será de abono el exceso de obra que por su conveniencia, errores u otras causas, ejecuta el Constructor. En este caso se encontrará el Constructor cuando sustituya algunos perfiles o secciones por otros mayores, con la aprobación de la Dirección de la obra, si ello se hace por conveniencia del constructor, bien por no disponer de otros elementos en su almacén, o por aprovechar material disponible.En las partes de las instalaciones que figuran por piezas en el presupuesto, se abonará la cantidad especialmente consignada por cada una de ellas, siempre que se ajusten a condiciones y a la forma y dimensiones detalladas en los planos y órdenes de la Dirección de Obra. El precio comprende el coste de adquisición de los materiales, el transporte, los trabajos de taller, el montaje y colocación en obra con todos los materiales y medios auxiliares que sean necesarios, el pintado de minio y, en general, todas las operaciones necesarias para obtener una correcta colocación en obra. 1.6.4. Cerramientos 1.6.4.1. Chapados Se medirán y abonarán por metros cuadrados de superficie realmente ejecutada, medida según la superficie exterior, al igual que los enfoscados. El precio comprende todos los materiales (incluidos piezas especiales), mano de obra, operaciones y medios auxiliares necesarios para la completa terminación de la unidad de obra con arreglo a las prescripciones de este Pliego. Cuando los zócalos se rematen mediante moldura metálica o de madera, esta se medirá y abonará por metro lineal, independientemente del metro cuadrado de chapado. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 39 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 1. C ONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS 1.6.4.2. Aislantes Se medirán y abonarán por m2 . de superficie tratada o revestida. El precio incluye todos los materiales,mano de obra, medios auxiliares y operaciones precisas para dejar totalmente terminada la unidad. No se abonarán los solapes que deberán contabilizarse dentro del precio asignado. 1.6.4.3. Vidrios y cristal Se medirá y abonará por m2 . de superficie real colocada de vidrio incluyendo el precio todos los materiales, mano de obra, operaciones y medios auxiliares, para dejar la obra totalmente terminada. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 40 Capítulo 2 Condiciones técnicas y particulares 2.1. Condiciones técnicas que han de cumplir los materiales. Los materiales deberán cumplir las condiciones que sobre ellos se especifiquen en los distintos documentos que componen el Proyecto. Asimismo sus calidades serán acordes con las distintas normas que sobre ellos estén publicadas y que tendrán un carácter de complementariedad a este apartado del Pliego, citándose como referencia: - Normas MV. - Normas UNE. - Normas DIN. - Normas ASTM. - Normas NTE. - Instrucción EHE EH-88/91 EF-88 RL-88 - Normas AENOR. - PIET-70. - Normas Técnicas de calidad de viviendas Sociales, Orden 24-4-76. Pliego de Prescripciones Técnicas Generales (MOP), PG-3 para obras de Carreteras y Puentes. Tendrán preferencia en cuanto a su aceptabilidad, aquellos materiales que estén en posesión de Documento de Idoneidad Técnica, que avalen sus cualidades, emitido por Organismos Técnicos reconocidos. Por parte del Contratista debe existir obligación de comunicar a los suministradores las cualidades que se exigen para los distintos materiales, aconsejándose que previamente al empleo de los mismos, sea solicitado informe sobre ellos a la Dirección Facultativa y al Organismo encargado del Control de Calidad. El Contratista será responsable del empleo de materiales que cumplan con las condiciones exigidas. Siendo estas condiciones independientes, con respecto al nivel de control de calidad para aceptación de los mismos que se establece en el apartado de Especificaciones de Control de Calidad. Aquellos materiales que no cumplan con las condiciones exigidas, deberán ser sustituidos, sea cual fuese la fase en que se encontrase la ejecución de la obra, corriendo el Constructor con todos los gastos que ello ocasionase. En el supuesto de que por circunstancias diversas tal sustitución resultase inconveniente, a juicio de la Dirección Facultativa, se actuará sobre la devaluación económica del material en cuestión, con el criterio que marque la Dirección Facultativa y sin que el Constructor pueda plantear reclamación alguna. 2.1.1. Aguas En general podrán ser utilizadas, tanto para el amasado como para el curado de hormigón en obra, todas las aguas mencionadas como aceptables por la práctica. Cuando no se posean antecedentes de su utilización o en caso de duda, deberán analizarse las aguas y,salvo justificación especial de que no alteren perjudicialmente las propiedades exigibles al hormigón, deberán rechazarse todas las que tengan un PH inferior a 5. Las que posean un total de sustancias disueltas superior a los 15 gr. por litro (15.000 PPM); aquellas cuyo contenido en sulfatos, expresado en SO , rebase 14 gr. por litro (1.000 PPM); las que contengan ióncloro en proporción superior a 6 gr. por litro (6.000 PPM); las aguas en las que se aprecia la presencia de hidratos de Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 41 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES carbono y, finalmente las que contengan sustancias orgánicas solubles en éter, en cantidad igual o superior a 15 gr. por litro (15.000 PPM). La toma de muestras y los análisis anteriormente prescritos, deberán realizarse en la forma indicada en los métodos de ensayo UNE 72,36, UNE 72,34, UNE 7130, UNE 7131, UNE 7178, UNE 7132 y UNE 7235. Aquellas que se empleen para la confección de hormigones en estructura cumplirán las condiciones que se exigen en la Instrucción EHE. El agua necesaria para la confección de morteros cumplirá la norma MV201/1998. 2.1.2. Mortero de cemento PORTLAND La preparación de los morteros de cemento PORTLAND puede hacerse a mano o máquina. Si el mortero va a prepararse a mano mezclarán, previamente, la arena con el cemento en seco, y añadiendo lentamente agua necesaria. El mortero batido a máquina se echará toda la mezcla junta, permaneciendo en movimiento, por lo menos cuarenta segundos. Se prohibe terminantemente el rebatido de los morteros. No obstante la determinación de las cantidades o proporciones en que deben entrar los distintos componentes para formar los morteros, será fijada en cada unidad de obra por la Dirección de Obra, no pudiendo ser variadas en ningún caso por el Constructor. A este efecto deberá existir en la obra una báscula y los cajones y medidas para la arena, con los que se puedan comprobar en cualquier instante las proporciones de áridos, aglomerantes y agua empleados en su confección. 2.1.3. Hormigones Los hormigones se ajustarán totalmente a las dosificaciones que se fijen en el correspondiente presupuesto y su docilidad será la necesaria para que no puedan quedar coqueras en la masa del hormigón sin perjuicio de su resistencia. Durante la ejecución de la obra se sacarán probetas de la misma masa de hormigón que se emplee de acuerdo con las condiciones del control de calidad previsto, observándose en su confección análogas características de apisonado y curado que en la obra. Dichas probetas se romperán a los siete y veintiocho días de su fabricación, siendo válidos los resultados de este último plazo a los efectos de aceptación de la resistencia. Si las cargas medias de rotura fueran inferiores a las previstas podrá ser rechazada la parte de obra correspondiente, salvo en el caso de que las probetas sacadas directamente de la misma obra den una resistencia superior a la de las probetas de ensayo. Si la obra viene a ser considerada defectuosa, vendrá obligado el contratista a demoler la parte de la obra que se le indique por parte de la Dirección Facultativa, rechazándola a su costa y sin que ello sea motivo para prorrogar el plazo de ejecución. Todos estos gastos de ensayos, ejecución y rotura de probetas serán por cuenta del Contratista. Durante el fraguado y primer período de endurecimiento del hormigón se precisa mantener su humedad, mediante el curado, que se realizará durante un plazo mínimo de siete días, durante los cuales se mantendrán húmedas las superficies del hormigón, regándolas directamente, o después de abrirlas con un material como arpillera, etc... que mantenga la humedad y evite la evaporación rápida. 2.1.4. Aceros para armar El acero, para las armaduras de piezas de hormigón, será corrugado de primera calidad, fibroso, sin grietas ni pajas, flexibles en frío y en modo alguno agrio o quebradizo. Tendrán que llevar el sello de conformidad de CIETSID. Y sus características y métodos de ensayo vendrán definidas por la norma UNE-36088. Tanto las barras y alambres como las piezas férricas, no presentarán en ningún punto de su sección estricciones superiores al 2,5 por ciento. Aquellos que Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 42 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES sean empleados en elementos estructurales de hormigón armado deberán cumplir las condiciones que se exigen en la Instrucción EHE. 2.1.5. Vidrios Serán inalterables a la acción de los ácidos, salvo el fluorhídrico, ofreciéndose incoloros, sin aguas ni vetas así como tampoco burbujas, rayas y demás defectos. Sus cualidades serán las establecidas en el presupuesto, debiendo aportarse y recibirse con la máxima pulcritud y esmero. Sus condiciones y calidades se ajustarán a las normas, NTE-FVE, NTE-FVP, NTE-FVT, PIET-70 y UNE 43015. 2.1.6. Pinturas y barnices Todas las sustancias de uso en pintura serán de superior calidad. Los colores preparados reunirán las condiciones siguientes: a) Facilidad de extenderse y cubrir las superficies a que se apliquen. b) Fijeza en la tinta o tono. c) Insolubilidad del agua. d) Facilidad de incorporarse y mezclarse en proporciones cuales quiera con aceites, colas, etc... e) Inalterabilidad a la acción de otros colores, esmaltes o barnices. Los aceites y barnices, a su vez, responderán a la calidad siguiente: a) Serán inalterables a la acción de los agentes atmosféricos. b) Conservarán y protegerán la fijeza de los colores. c) Acusarán transparencia y brillo perfectos, siendo rápido su secado. Los materiales de origen industrial deberán cumplir las condiciones funcionales y de calidad fijadas en la NTE-Pinturas, y las normas UNE que en ella se indican, así como otras disposiciones urgentes, relativas a la fabricación y control industrial. 2.1.7. Materiales no considerados en este pliego Cualquier material que no se hubiese consignado o descrito en el presente Pliego y fuese necesario utilizar, reunirá las cualidades que requieran para su función a juicio de la Dirección Técnica de la Obra y de conformidad con el Pliego de Condiciones de la Edificación, compuesto por el Centro Experimental de Arquitectura y aprobado por el Çonsejo Superior de Colegios de Arquitectos", bien con los Pliegos de Condiciones aprobados por R.O. de 13 de Marzo de 1.903 y R.O. de 4 de Septiembre de 1.908. Se consideran además de aplicación las Normas: MP-160, NA-61 y PCHA-61 del I.E.T.C.O y la MV-101.62 del Ministerio de la Vivienda así como toda la Normativa Tecnológica de la Edificación, aunque no sea de obligado cumplimiento, siempre que haya sido aprobada por orden ministerial. Así mismo serán de preferente aceptación aquellos que estén en posesión del Documento de Idoneidad Técnica. 2.1.8. Aislamiento Los materiales de origen industrial deberán cumplir las condiciones funcionales y de calidad fijadas en la Normativa vigente, viniendo obligado el Contratista a presentar el correspondiente Certificado de Garantía expedido por el fabricante. Serán de preferente aceptación por parte de la Dirección Facultativa aquellos productos que estén en posesión de Documento de Idoneidad Técnica. 2.1.9. Impermeabilizaciones Los materiales de tipo bituminoso que se utilicen en la ejecución de impermeabilizaciones cumplirán las especificaciones reflejadas en los capítulos II al V, ambos inclusive, de la Norma MV.301. Los fabricantes cumplimentarán lo que se especifica en esta Norma en cuanto a la Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 43 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES designación de sus productos y garantizaran que el material que suministran cumple todas las condiciones que corresponden a la clase designada. Los materiales que no sean de tipo bituminoso, cumplirán con la Normativa actual, y deberán estar en posesión de Documento de Idoneidad Técnica acreditativa de su bondad para el comportamiento que se le requiere. Asimismo el Contratista presentará Certificado de Garantía de que el producto cumple con los ensayos que amparan el Documento de Idoneidad. 2.1.10. Aluminio Los perfiles de aluminio que se utilicen para la ejecución de las diferentes unidades constructivas serán de fabricación por extrusionado, y estarán sometidos a procesos de anodizado. El contratista deberá presentar Certificado de Garantía, en el que se haga constar por el fabricante el cumplimiento de estas condiciones así como del espesor de la capa anódica, y el procedimiento de coloración. 2.1.11. Paneles de chapa plegada para fachadas y cubiertas El material base será acero laminado en frío y proceso continuo, y galvanizado por el procedimiento SENDZIMIR, que garantice la resistencia a la corrosión y asegure su inalterabilidad a las mas fuertes deformaciones. Los tratamientos de pintura y plastificado se realizarán por procesos tecnológicos que mantengan sus características a las mejoren. Tendrán preferencia en su aceptación aquellos que estén en posesión del Documento de Idoneidad Técnica. El Contratista deberá presentar Certificado de Garantía en el que se haga constar por el fabricante el cumplimiento de estas condiciones y los métodos de ensayo seguidos para su constatación. 2.1.12. Sellantes Los distintos productos para el relleno o sellado de juntas deberán poseer las propiedades siguientes: - Garantía de envejecimiento. - Impermeabilización. - Perfecta adherencia a distintos materiales. - Inalterabilidad ante el contacto permanente con el agua a presión. - Capacidad de deformación reversible. - Fluencia limitada. - Resistencia a la abrasión. - Estabilidad mecánica ante las temperaturas extremas. A tal efecto el Contratista presentará Certificado de Garantía del fabricante en el que se haga constar el cumplimiento de su producto de los puntos expuestos. La posesión de Documento de Idoneidad Técnica será razón preferencial para su aceptación. 2.2. Especificaciones sobre el control de calidad Por parte de la Propiedad, y con la aprobación de la Dirección Facultativa, se encargará a un Laboratorio de Control de Calidad, con homologación reconocida, la ejecución del Control de Calidad de aceptación. Independientemente el Constructor deberá llevar a su cargo y bajo su responsabilidad el Control de Calidad de producción. El Constructor deberá facilitar, a su cargo, al Laboratorio de Control designado por la Propiedad, las muestras de los distintos materiales necesarios, para la realización de los ensayos que se relacionan, así como aquellos otros que estimase oportuno ordenar la Dirección Facultativa. Con el fin de que la realización de los ensayos no suponga obstáculo alguno en la buena marcha de la obra, las distintas muestras de materiales se entregarán con antelación suficiente, y que como mínimo será de 15 días más el propio tiempo de realizacióndel ensayo. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 44 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES 2.3. 2.3.0.1. Condiciones particulares de la ejecución Replanteo Los replanteos, trazados, nivelaciones y demás obras previas, se efectuarán por el Contratista de acuerdo con los datos del proyecto, planos, medidas, datos u ordenes que se faciliten, realizando el mismo, con el máximo cuidado, de forma que no se admitirán errores mayores de 1/500 de las dimensiones genéricas, así como de los márgenes de error indicados en las condiciones generales de ejecución del resto de las unidades de obra. La Dirección Facultativa controlará todos estos trabajos a través de Ingeniero Director o persona indicada al efecto, si bien, en cualquier caso, la Contrata será totalmente responsable de la exacta ejecución del replanteo, nivelación, etc... La Contrata proporcionará personal y medios auxiliares necesarios para estos operarios, siendo responsable por las modificaciones o errores que resulten por la desaparición de estacas, señales o elementos esenciales establecidos. 2.3.0.2. Movimiento de tierras Los vaciados, terraplenados, zanjas, pozos, etc... se ejecutarán con las dimensiones, pendientes y características que se fijan así como los materiales señalados en medición. En caso de que fuera necesario apuntalar, entibar o realizar cualquier medida de precaución o protección de las obras, el Contratista vendrá obligado a realizarlas de acuerdo con las necesidades del momento y con las órdenes de la Dirección Facultativa. La profundidad de cimentación, será la necesaria hasta encontrar terreno firme, sea más o menos que la calculada en el proyecto, abonándose por unidad de obra resultante. No se procederá al mezclado sin orden expresa de la Dirección. Diariamente se comprobarán los entibados, para evitar posibles tumbos, en cuyo caso y de producirse desgracias personales o daños materiales, será de exclusiva responsabilidad de la Contrata. Si se presentasen agotamientos, se adoptarán las medidas convenientes para su ejecución por administración, salvo pacto en contrario. 2.3.0.3. Saneamiento Las obras de alcantarillado, atarjeas, pozos, registros, etc... se harán asimismo con los materiales marcados en medición y con las dimensiones y pendientes fijadas para cada caso, previos los replanteos que corresponden. El ancho de la zanja para alojar los tubos de saneamiento será el necesario para poder ejecutar los trabajos de ejecución sin entorpecimientos. Estos se apoyarán sobre el material apropiado que recogerá la unidad correspondiente en medición y se rellenarán con tierras por tongadas de 20 cm. Las arquetas y los pozos de saneamiento se bruñirán al interior con las aristas redondeadas y con pendientes hacia el tubo de salida. Antes de su ejecución se replantearán en situación y nivelación de acuerdo con la pendiente indicada. Las arquetas no se taparán herméticamente hasta que se haya procedido a su perfecta limpieza y control. Todos los materiales se protegerán perfectamente durante el transporte, uso y colocación de los mismos. 2.3.0.4. Cimentación La cimentación se replanteará de acuerdo con los planos correspondientes con toda exactitud, tanto en dimensiones y alineaciones como en rasantes del plano de cimentación. Los paramentos y fondos de las zanjas y zapatas quedarán perfectamente recortados, limpios y nivelados,realizando todas las operaciones de entibación que sean necesarias para su perfecta ejecución y seguridad. En caso de haber desprendimiento de tierras, para la cubicación del vaciado solo se tendrá Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 45 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES en cuenta las dimensiones que figuran en el plano de cimentación, debiendo retirar las tierras sobrantes. Antes de hormigonar se dejarán previstos los pasos de tuberías correspondientes, se colocarán las armaduras según los planos de estructura tanto de las zapatas como de los arranques de muros y pilares, y de los diámetros y calidad indicados en mediciones y estructura. El hormigón de limpieza tendrá un grueso mínimo de 5 cm. siendo apisonado y nivelando antes de colocar las armaduras.No se procederá al macizado de las zanjas y zapatas hasta tanto no hayan sido reconocidas por la Dirección Facultativa. Las soleras tendrán el grueso, dosificaciones y resistencia que se indiquen en las unidades de obra correspondientes, tanto de base como de sub-base, no permitiéndose para este último caso el empleo de escombros. Se dejarán las juntas de dilatación que se indiquen bien en planos o por la Dirección Facultativa. 2.3.0.5. Fontaneria y aparatos sanitarios Los aparatos sanitarios serán los que figuren en los planos y las mediciones, exigiéndose la marca, color y calidad definidas, no permitiéndose los aparatos defectuosos de fabricación, cambios de color, defectos del baño de porcelana, burbujas, poros, pelos o grietas. Se colocarán perfectamente nivelados, sujetos al suelo. No se admitirán los alicatados que se estropeen por culpa de la colocación de los aparatos o los accesorios, siendo de cuenta del Contratista la reposición de aquellos. Toda la grifería será la especificada en mediciones presentándose perfectamente unida a los aparatos y comprobándose su puesta a punto, para certificar los aparatos sanitarios. La instalación de fontanería será la especificada en mediciones presentándose perfectamente unida a los aparatos y comprobándose su puesta a punto, para certificar los aparatos sanitarios. La instalación de fontanería se montará a la vista de los planos definitivos de obra, para lo cual presentará la casa instaladora su correspondientes planos de montaje, exigiéndose esta premisa como condición previa. La instalación de agua fría y caliente se ejecutará con el material previsto en la documentación del proyecto, sin abolladuras, y con las secciones precisas en el cálculo. Las uniones entre tramos de tuberías, así como las de estos a los aparatos serán del tipo apropiado de acuerdo con la normativa vigente de aplicación en función del material de ejecución. La instalación de saneamiento se realizará con la tubería prevista en los desagües de los aparatos, manguetones y botes sifónicos con espesores adecuados a la normativa a aplicar, presentándose sin abolladuras ni cambio de secciones, y cuidando con la máxima exigencia las nivelaciones y recorridos horizontales que no excederán de 1,5 m. El saneamiento vertical se realizará con tuberías tipo Drena o similar según especifique las mediciones,tratando los tramos enteros con juntas Gibaut o de botella según los casos, procurando el mínimo de juntas y uniones. El Contratista está obligado a montar los aparatos necesarios para comprobar las debidas condiciones de la instalación en todos sus aspectos y como determine la Dirección Facultativa, de forma que se asegura la estanqueidad de la instalación para pruebas de carga de doble presión que la prevista para el uso normal, la libre dilatación y la protección de los materiales. Para la ejecución de la red exterior de abastecimiento se asegurará también la estanqueidad y la posibilidad de vaciado y purgado de toda ó parte de la red. Las tuberías de abastecimiento de agua deberán cumplir en toda su extensión el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para tuberías de abastecimiento de agua, aprobado por Orden de 9 de Diciembre de 1.975. 2.3.0.6. Electricidad Los mecanismos de electricidad serán los que figuran en los planos y en las mediciones, exigiéndose la marca, color y calidad definidos en aquellos, no permitiéndose aparatos defectuosos, decolorados, con fisuras,etc... Toda la instalación cumplirá el Reglamento de Baja Tensión, y los distintos conductores tendrán las secciones mínimas que en él se prescriben. Los mecanismos se instalarán nivelados y a las distancias que indique la Dirección Facultativa. La Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 46 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES instalación definitiva se montará con los planos de la casa montadora en los que se incluirán todos los pormenores de la instalación, exigiendo esta premisa como condición previa. La instalación irá empotrada bajo tubo de policloruro de vinilo, y de acuerdo con todas las normas de Baja y Alta Tensión del Ministerio de Industria, en todo lo concerniente a tomas de tierra, disyuntores automáticos, simultaneidad, etc... así como a las particulares de la Compañía Suministradora. Asimismo las canalizaciones se instalarán separadas 30 cm. como mínimo de las de agua, gas, etc... y 5 cm. como mínimo de las de teléfonos o antenas. Respecto a la instalación de conductos para teléfonos, estas se harán de acuerdo con las condiciones de la compañía suministradora C.T.N.E. teniendo en cuentas que las canalizaciones deberán ir separadas de cualquier otra un mínimo de 5 cm. En cualquier caso todos los materiales de la instalación se protegerán durante el transporte, uso y colocación de los mismos.La instalación de toma de tierra será de uso exclusivo para la puesta a tierra de toda la instalación eléctrica y del edificio completo. La tensión de contacto será inferior a 24 V. en cualquier masa, y con una resistencia del terreno menor de 20 Ohmios. 2.3.0.7. Telefonía Estas instalaciones se efectuarán de acuerdo con las normas de la compañíaa suministradora C.T.N.E. y las conducciones se colocarán separadas de cualquier otra instalación, un mínimo de 5 cms. 2.3.0.8. Evacuación de humos, gases y ventilación La evacuación de humos y gases se proyecta por conductos distintos y con acometidas desde el aparato a la canalización correspondiente. Los conductos previstos serán de total estanqueidad, verticalidad, y sus materiales estarán protegidos en los casos necesarios; las canalizaciones estarán separadas de las instalaciones paralelas de gas un mínimo de 5 cms. Las ventilaciones artificiales estarán ejecutadas por conductos homologados, con protección de los materiales en contacto con las demás unidades de obra y en los pasos de forjados, etc... 2.3.1. Condiciones de seguridad del trabajo en alta montaña Debe tenerse presente que las empresas contratistas no siempre están en libertad para instalar sus faenas y campamentos en el lugar más seguro, puesto que muchas veces los terrenos cercanos a la obra son de propiedad privada,cuyos dueños, o pretenden obtener un beneficio desmedido o no quieren aceptar los trastornos provocados por la faena. También se suele presentar la situación,en que la empresa contratante impone una ubicación predeterminada de las obras. Las condiciones especiales de la cordillera exigen que el lugar de la faena sea estudiado cuidadosamente antes de presentar la propuesta, debiéndose considerar los costos adicionales que representarán las obras de protección, tales como defensas, muros de desviación o de contención de avalanchas, campamentos adecuados para la dureza del clima, vías y pasarelas de tránsito, equipamiento de primeros auxilios y para emergencias, rescate, comunicaciones,etc., indispensables para mantener la integridad de la faena. 2.3.1.1. Estudio de riesgos Debería incluirse un reconocimiento completo de la hoya hidrográfica que desagua al lugar de las obras, examinando aquellos cursos de agua, que pueden estar secos en el momento de la visita, pero que suelen dejar evidencias del caudal máximo que alguna vez ha escurrido por ellos. Los depósitos aluviales al pie de quebradas o valles laterales son indicios de los lugares donde Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 47 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES se producen avalanchas de nieve o de piedras. El factor de mayor importancia al seleccionar el emplazamiento de los campamentos para obras de construcción en montañas, es el de la seguridad frente a avalanchas de nieve. Si la obra está a suficiente altura, debe hacerse un reconocimiento de los glaciares que podrían existir, teniendo presente que por efectos del deshielo y sismos, el hielo que los compone puede estar oculto bajo una capa de tierra, piedras y roca,que los mimetiza. También es importante estudiar la sismología del area. Para la detección de posibles riesgos, especialmente de avalanchas de nieve o piedras, es conveniente entrevistar a los habitantes del sector, de quienes se pueden obtener antecedentes históricos que pueden complementar la visión que entrega la inspección previa acerca de los riesgos naturales. Finalmente debe señalarse que las empresas contratistas deben tener muy en claro el concepto de que las condiciones del ambiente de la montaña requieren precauciones mayores que las habituales, cuyo costo debe considerarse debidamente en el cálculo de la propuesta. 2.3.1.2. Selección del personal Es importante que el personal clave de nivel jefaturas y supervisores que se vaya a contratar para la obra, en lo posisible tenga experiencia en faenas de montaña. Lo mismo puede decirse del personal de conductores de vehículos y maquinaria pesada. Cuando las faenas se ejecutarán a una altura mayor de 2.500 m. sobre el nivel del mar, se recomienda un examen médico que permita detectar eventuales alteraciones cardio-respiratorias y un hematocrito para detectar un posible estado anémico. Los trabajadores que estarán trabajando con equipo vibratorio en condiciones de baja temperatura no deberían tener problemas de circulación periférica, debido al riesgo de enfermedad profesional que ello entraña. En las personas mayores de 40 años sería recomendable hacer un Electro-cardiograma y una Espirometría. Como en las faenas de construcción generalmente hay exposición a niveles excesivos de ruido y ocasionalmente, a polvo neumoconiógeno, son convenientes los exámenes preocupacionales referidos a estos riesgos, para evitar la agravación de condiciones preexistentes. 2.3.1.3. Construcción de los campamentos El tipo de edificación a emplearse para los alojamientos del personal, comedores, salas de estar, oficinas, talleres, bodegas, etc., dependerá de la duración de los trabajos y, especialmente, de si se prolongarán durante la temporada invernal. En todo caso, deberá estar de acuerdo con las condiciones climáticas imperantes en la zona y atenerse a las disposiciones del Decreto 78 del Ministerio de Salud y la Ordenanza General de Construcciones vigentes. La instalación eléctrica, en caso de haberla, debe ser ejecutada y mantenida de acuerdo con las normas NCH 4/84, que contiene las disposiciones sobre instalaciones eléctricas provisorias en faenas. Los edificios destinados a habitaciones y oficinas deberán estar equipados con la calefacción y ventilación necesarias. Debe tenerse presente que los vientos en la cordillera pueden ser de velocidades muy altas, lo que requiere especial preocupación en cuanto a la hermeticidad de los recintos para evitar daños y su enfriamiento excesivo. En ningún caso se permitirá la utilización de braseros con carbón de leña para la calefacción de dormitorios u otros recintos de permanencia del personal, debido a la alta toxicidad del monóxido decarbono que producen y al peligro de incendio que representan. Deberán emplearse estufas o salamandras que descarguen al exterior los gases de combustión. La calefacción adecuada no solamente es importante por razones de confort, ella es necesaria para que en las horas de descanso se pueda secar la ropa de trabajo que pudiera haberse mojado durante la jornada, debido a que el uso de ropa mojada en condiciones de bajas temperaturas aumenta el riesgo de congelamiento.Es necesario disponer de una dotación adecuada de extintores tanto en el campamento como en la obra y es necesario que todo el personal sea capacitado en su uso. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 48 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES 2.3.1.4. Protección contra el frio Los trabajos de precisión que impidan el uso de guantes y que deban ejecutarse a temperaturas inferiores a 16o C requieren dispositivos especiales que permitan mantener las manos a temperatura normal, tales como lámparas o calefactores infrarrojos, sopladores de aire caliente o aun, una pequeña fogata mantenida con las precauciones necesarias para evitar incendios. El personal que realiza tareas más bastas,debería protegerse mediante guantes. Cuando las actividades se realizan a temperaturas iguales o inferiores a 4o C. (sobre cero), ya es necesario utilizar ropa protectora térmica adecuada para el tipo de trabajo y el nivel de temperatura equivalente resultante de la combinación de temperatura real y velocidad del viento. Si el trabajo no es de tipo pesado, pero la ropa puede mojarse por condiciones del ambiente o tipo de labor, la ropa exterior debe ser impermeable. 2.3.1.5. Control de avalanchas Una vez determinados los lugares en que se pueden producir avalanchas, es necesario adoptar las medidas pertinentes para prevenir las pérdidas humanas y materiales que ellas puedan provocar. Las defensas se clasifican en tres grupos:Defensas Pasivas, Defensas Activas y Defensas Temporales. Las Defensas Pasivas constituyen la primera y más antigua solución técnica. Ellas no pretenden intervenir en la generación de las avalanchas. Su objeto es el de dejarlas pasar sin causar daños,desviarlas o detenerlas. Entre ellas se puede mencionar las Estructuras Deflectoras,que se emplean para modificar o dirigir la trayectoria de la avalancha para que no produzca la destrucción de las instalaciones a proteger. Este grupo incluye las cuñas, muros deflectores, etc. Las Estructuras de Paso permiten la pasada de la avalancha por encima de las instalaciones a defender y toman la forma de cobertizos, galerías y rampas. Las Estructuras de Retardo pretenden reducir la velocidad de la avalancha mediante obstáculos macizos que permiten el paso de las masas en movimiento,pero le provocan una gran disipación de energía cinética por fricción. Las Estructuras de Contención tienen por objeto impedir el paso de la avalancha mediante una barrera que no sea sobrepasada, tales como muros o zanjas. Las Defensas Pasivas en general son obras de ingeniería de alto costo que requieren bastantes antecedentes y experiencia para su adopción exitosa. Difícilmente se podrán adoptar para la protección de faenas en obras de construcción de duración limitada en el tiempo. Las Defensas Activas tienen por objeto impedir la generación o iniciación de la avalancha en su zona de origen, o sea, impiden el movimiento del manto de nieve. Las que se emplean con mayor frecuencia son:Terrazas o Banquetas Son cortes de tierra formando una serie de escalones perpendiculares a la pendiente. Su objeto es que la nieve quede apoyada en superficies horizontales ubicadas a ciertas distancias una de otra, modificando así el coeficiente de roce entre el manto de nieve y el terreno. La altura de los escalones deberá estar en relación con la altura total de nieve caída en la temporada invernal. Estructuras Flexibles. Están constituídas por redes de alturas entre 3 y 5 cable de acero con mallas triangulares o rectangulares, instaladas perpendicularmente a la pendiente en las zonas de generación de la avalancha. Su superficie debe ser capaz de retener la nieve en su sitio, evitando que inicie un movimiento. Las estructuras Rígidas son similares a las anteriores en su concepto, pero se emplean vigas de madera o acero, perfiles laminados, etc., en su construcción. Pueden tener forma de mallas o de peines, formados por barrotes perpendiculares al suelo. Los Deflectores de Viento tienen el objeto de alterar las corrientes de aire para evitar que ellas arrastren la nieve hacia la zona de generación de avalanchas y la depositen en lugares donde no provoque riesgos. La Defensa Temporal incluye aquellas técnicas destinadas a provocar artificialmente avalanchas no destructivas, que se logra aplicando un estímulo artificial extemo al manto de nieve cada vez que se haya acumulado un pequeño espesor, provocando pequeñas avalanchas de Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 49 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES efectos reducidos. El sistema más usado y de mayor factibilidad consiste en el uso de explosivos que pueden aplicarse por lanzamiento, por envío o por colocación previa. Defensas activas como igualmente las pasivas, son instalaciones de tipo permanente que requieren de inversiones importantes, por lo que son apropiadas para establecimientos que deben necesariamente operar en invierno, tales como plantas mineras o centros de ski. En faenas transitorias, la elección adecuada del lugar del campamento posiblemente es la protección más viable, combinada con el uso de algunos cobertizos para mantener expedito el tránsito durante la mayor parte de la temporada de inviemo. En cuanto a los lugares de trabajo expuestos a avalanchas, la elección probablemente estaría entre la remoción de la nieve con explosivos de artillería o la paralización de las actividades de construcción durante los períodos en que las condiciones meteorológicas causen un alto riesgo de avalanchas. 2.3.1.6. Planificación para emergencias El mejor control se logra antes de que la emergencia se inicie actuando en forma previsora. Los riesgos probables del área deben estudiarse en forma acuciosa, evaluando la probabilidad de su ocurrencia y adoptando las medidas técnicas de prevención procedentes. Como la mayoria de las emergencias serán de origen climático, convendrá disponer de algún sistema de información meteorológica que permita predecir con alguna anticipación y exactitud la aproximación de mal tiempo. Esto es especialmente importante en el caso de avalanchas y aluviones de agua o barro, que se producen de preferencia en condiciones climáticas determinadas. 2.3.2. Prescripciones sobre verificaciones en el edificio terminado De acuerdo con el artículo 7.4 del CTE, en la obra terminada, bien sobre el edificio en su conjunto, o bien sobre sus diferentes partes y sus instalaciones, totalmente terminadas, deben realizarse, además de las que puedan establecerse con carácter voluntario, las comprobaciones y pruebas de servicio previstas en el presente pliego, por parte del constructor, y a su cargo, independientemente de las ordenadas por la Dirección Facultativa y las exigidas por la legislación aplicable, que serán realizadas por laboratorio acreditado y cuyo coste se especifica detalladamente en el capítulo de Control de Calidad y Ensayos, del Presupuesto de Ejecución material (PEM) del proyecto. 2.3.2.1. C Cimentaciones Según el CTE DB SE C, en su apartado 4.6.5, antes de la puesta en servicio del edificio se debe comprobar, por parte del Director de Ejecución de la Obra, que: La cimentación se comporta en la forma prevista en el proyecto. No se aprecia que se estén superando las cargas admisibles. Los asientos se ajustan a lo previsto, si, en casos especiales, así lo exige el proyecto o el Director de Obra. No se han plantado árboles cuyas raíces puedan originar cambios de humedad en el terreno de cimentación, o creado zonas verdes cuyo drenaje no esté previsto en el proyecto, sobre todo en terrenos expansivos. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 50 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES Así mismo, es recomendable controlar los movimientos del terreno para cualquier tipo de construcción, por parte de la empresa constructora, y obligatorio en el caso de edificios del tipo C-3 (construcciones entre 11 y 20 plantas) y C-4 (conjuntos monumentales o singulares y edificios de más de 20 plantas), mediante el establecimiento por parte de una organización con experiencia en este tipo de trabajos, dirigida por un técnico competente, de un sistema de nivelación para controlar el asiento en las zonas más características de la obra, en las siguientes condiciones: El punto de referencia debe estar protegido de cualquier eventual perturbación, de forma que pueda considerarse como inmóvil durante todo el periodo de observación. El número de pilares a nivelar no será inferior al 10 por ciento del total de la edificación. En el caso de que la superestructura se apoye sobre muros, se preverá un punto de observación cada 20 m de longitud, como mínimo. En cualquier caso, el número mínimo de referencias de nivelación será de 4. La precisión de la nivelación será de 0,1 mm. La cadencia de lecturas será la adecuada para advertir cualquier anomalía en el comportamiento de la cimentación. Es recomendable efectuarlas al completarse el 50 por ciento de la estructura, al final de la misma, y al terminar la tabiquería de cada dos plantas. El resultado final de las observaciones se incorporará a la documentación de la obra. 2.3.2.2. E Estructuras Una vez finalizada la ejecución de cada fase de la estructura, al entrar en carga se comprobará visualmente su eficaz comportamiento, por parte de la Dirección de Ejecución de la Obra, verificando que no se producen deformaciones no previstas en el proyecto ni aparecen grietas en los elementos estructurales. En caso contrario y cuando se aprecie algún problema, se deben realizar pruebas de carga, cuyo coste será a cargo de la empresa constructora, para evaluar la seguridad de la estructura, en su totalidad o de una parte de ella. Estas pruebas de carga se realizarán de acuerdo con un Plan de Ensayos que evalúe la viabilidad de las pruebas, por una organización con experiencia en este tipo de trabajos, dirigida por un técnico competente. 2.3.2.3. F Fachadas Prueba de escorrentía para comprobar la estanqueidad al agua de una zona de fachada mediante simulación de lluvia sobre la superficie de prueba, en el paño más desfavorable. Prueba de escorrentía, por parte del constructor, y a su cargo, para comprobar la estanqueidad al agua de puertas y ventanas de la carpintería exterior de los huecos de fachada, en al menos un hueco cada 50 m2 de fachada y no menos de uno por fachada, incluyendo los lucernarios de cubierta, si los hubiere. 2.3.2.4. QA Cubiertas planas Prueba de estanqueidad, por parte del constructor, y a su cargo, de cubierta plana: Se taponarán todos los desagües y se llenará la cubierta de agua hasta la altura de 2 cm en todos los puntos. Se mantendrá el agua durante 24 horas. Se comprobará la aparición de humedades y la permanencia del agua en alguna zona. Esta prueba se debe realizar en dos fases: la primera tras la colocación del impermeabilizante y la segunda una vez terminada y rematada la cubierta. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 51 D OCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIONES § 2. C ONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES 2.3.2.5. QT Cubiertas inclinadas Prueba de estanqueidad, por parte del constructor, y a su cargo, de cubierta inclinada: Se sujetarán sobre la cumbrera dispositivos de riego para una lluvia simulada de 6 horas ininterrumpidas. No deben aparecer manchas de humedad ni penetración de agua durante las siguientes 48 horas. 2.3.2.6. I Instalaciones Las pruebas finales de la instalación se efectuarán, una vez esté el edificio terminado, por la empresa instaladora, que dispondrá de los medios materiales y humanos necesarios para su realización. Todas las pruebas se efectuarán en presencia del instalador autorizado o del director de Ejecución de la Obra, que debe dar su conformidad tanto al procedimiento seguido como a los resultados obtenidos. Los resultados de las distintas pruebas realizadas a cada uno de los equipos, aparatos o subsistemas, pasarán a formar parte de la documentación final de la instalación. Se indicarán marca y modelo y se mostrarán, para cada equipo, los datos de funcionamiento según proyecto y los datos medidos en obra durante la puesta en marcha. Cuando para extender el certificado de la instalación sea necesario disponer de energía para realizar pruebas, se solicitará a la empresa suministradora de energía un suministro provisional para pruebas, por el instalador autorizado o por el director de la instalación, y bajo su responsabilidad. Serán a cargo de la empresa instaladora todos los gastos ocasionados por la realización de estas pruebas finales, así como los gastos ocasionados por el incumplimiento de las mismas. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 52 ML DOCUMENTO IV PRESUPUESTO D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § Í NDICE Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 2 Índice 1. Mediciones 1.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Unidades de Obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1. Acondicionamiento del terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1.1. Unidad de obra ADL005: Desbroce y limpieza del terreno . . . . . . . 1.3.2. Cimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2.1. Unidad de obra CSZ010: Zapatas y Cimentación de hormigón armado . 1.3.2.2. Unidad de obra CSZ020: Sistema de encofrado en zapata de cimentación 1.3.2.3. Unidad de obra E04AP040:Placas de anclaje . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3. Estructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3.1. Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3.2. Uniones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.4. Maquinaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.5. Transporte materiales en helicóptero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Precios unitarios 2.1. Cuadro de precios unitarios y descompuestos . . . . . . . . . . 2.1.1. Estructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1. Madera laminada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.2. Uniones madera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.3. Aluminio extruido EN-AW-5083 . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.4. Uniones sistema ORTZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2. Acondicionamiento del terreno . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2.1. Desbroce y limpieza del terreno, con medios manuales. 2.1.3. Cimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3.1. Hormigón HA-25 zapatas . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3.2. Sistema de encofrado recuperable de madera . . . . . . 2.1.3.3. Placas de anclaje acero galvanizado . . . . . . . . . . . 2.1.4. Maquinaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.5. Transporte materiales en helicóptero . . . . . . . . . . . . . 3. Presupuesto general Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 7 7 7 9 9 9 9 10 10 11 11 11 12 12 13 13 14 14 17 3 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § Í NDICE Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 4 Capítulo 1 Mediciones 1.1. Introducción El presupuesto es el documento que refleja el coste de ejecución del proyecto, es decir, la inversión necesaria para llevarlo a cabo, pero no comprende, en ningún caso, los gastos de explotación que generará la nueva industria una vez construida. Este estudio, así como el de la amortización de la propia inversión y el del análisis de rentabilidad, se corresponden al Estudio Económico, el cual queda fuera del alcance de este proyecto. El documento presupuesto está estructurado en tres partes: Mediciones, Cuadro de precios unitarios y descompuestos y Presupuesto general. 1.2. Unidades de Obra Para calcular el presupuesto es necesario determinar las Unidades de Obra que componen el Proyecto, entendiendo por Unidad de obra una parte elemental de la obra, que suponga una determinada actuación (utilización de mano de obra y/o maquinaria), generalmente para aplicación en obra de ciertos elementos que tendrán el carácter de materiales. Las Unidades de obra deberán ser identificables y medibles para poder hacer un cálculo correcto. El presente proyecto se ha centrado principalmente en el diseño y cálculo de la estructura del refugio, por lo que las Unidades de obra que se van a considerar están recogidas en: Acondicionamiento del terreno, Cimentación y Estructura. Aunque se han tratado otros elementos no estructurales como por ejemplo los elementos formando la envolvente térmica del refugio o los cerramientos de los forjados, estos elementos no se han incluido en el presupuesto. 1.3. Mediciones Las mediciones se deben hacer procurando tener en cuenta todas ellas; en realidad se trata de determinar la cantidad de Unidad de Obra que hay en el Proyecto. 1.3.1. Acondicionamiento del terreno 1.3.1.1. Unidad de obra ADL005: Desbroce y limpieza del terreno Criterio de medición en proyecto: Superficie medida en proyección horizontal, según documentación gráfica de Proyecto. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 5 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 1. M EDICIONES Unidad de Obra ADL005 Ud m2 Medida 200 Tabla 1. Cuadro de mediciones: Desbroce y limpieza del terreno. 1.3.2. Cimentación 1.3.2.1. Unidad de obra CSZ010: Zapatas y Cimentación de hormigón armado Criterio de medición en proyecto: Volumen medido sobre las secciones teóricas de la excavación, según documentación gráfica de Proyecto. Unidad de Obra CSZ010 Ud m3 Medida 7,761 Tabla 2. Cuadro de mediciones: Zapatas y Cimentación de hormigón armado. 1.3.2.2. Unidad de obra CSZ020: Sistema de encofrado en zapata de cimentación Criterio de medición en proyecto: Superficie medida según documentación gráfica de Proyecto. Unidad de Obra CSZ020 Ud m2 Medida 25,87 Tabla 3. Cuadro de mediciones: Desbroce y limpieza del terreno. 1.3.2.3. Unidad de obra E04AP040:Placas de anclaje Unidad de Obra E04AP040 Ud ud Medida 28 Tabla 4. Cuadro de mediciones: Placas de anclaje. 1.3.3. Estructura 1.3.3.1. Materiales El programa CYPE nos proporciona el siguiente resumen de medición de los materiales de la estructura: Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 6 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 1. M EDICIONES Figura 1. Resumen de medición. Listados CYPE. 1.3.3.2. Uniones Unidad de Obra Uniones de madera: EMM010 Uniones sist. ORTZ (diám. 60) Uniones sist. ORTZ (diám. 76) Ud ud ud ud Medida 148 32 48 Tabla 5. Cuadro de mediciones: Uniones. 1.3.4. Maquinaria Unidad de Obra Elevador eléctrico. Grúa Ud ud ud Medida 1 2 Tabla 6. Cuadro de mediciones:Maquinaria. 1.3.5. Transporte materiales en helicóptero Criterio de medición en proyecto: Se determinan el numero de trayectos necesarios teniendo en cuenta la carga máxima por trayecto que puede transportar el helicóptero y el tiempo por trayecto. Se estima que se requeriran en total 14 horas por lo que el transporte de materiales en helicóptero se realizará en dos tandas de 7 horas en dos dias distintos. Unidad de Obra Helicóptero Ud Dias Medida 2 Tabla 7. Cuadro de mediciones: Transporte materiales en helicóptero. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 7 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 1. M EDICIONES Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 8 Capítulo 2 Precios unitarios 2.1. Cuadro de precios unitarios y descompuestos En este apartado se presentan de forma tabulada los distintos precios de los materiales y la ejecución de las diferentes partes de la construcción de la estructura del refugio proyectada en el presente proyecto. 2.1.1. Estructura 2.1.1.1. Madera laminada La madera laminada se refiere a las vigas, viguetas y pilares que constituyen lo que hemos venido llamando a lo largo del proyecto estructura interior del refugio. Las vigas de madera laminada encolada estructurales, son piezas de eje recto constituidas por láminas o tablas con espesores entre los 20 y 45 milímetros, libres de defectos y unidas de forma irreversible con un adhesivo específicamente formulado de alta resistencia y presión. Suministro y colocación de viga de madera laminada encolada homogénea, de 33 ó 45 mm de espesor de las láminas y sección constante, de 10x20 a 12x25 cm de sección y hasta 5 m de longitud, para aplicaciones estructurales, clase resistente GL-24h según UNE-EN 390 y UNE-EN 1194 y protección frente a agentes bióticos que se corresponde con la clase de penetración P1 y P2 (3 mm en las caras laterales de la albura y 40 mm en sentido axial) según UNE-EN 351-1. Incluso cortes, entalladuras para su correcto acoplamiento, nivelación y colocación de los elementos de atado y refuerzo. Trabajada en taller y colocada en obra. Se proporciona el precio por m3 . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 9 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 2. P RECIOS UNITARIOS Descompuesto Ud Descomposición mt07mee115a m3 mo044 h mo087 h Madera laminada encolada homogénea en estructura Oficial 1a montador de estructura de madera Ayudante montador de estructura de madera Medios auxiliares Costes indirectos Viga de madera laminada encolada % % Unidad de Obra: m3 EMV110 Rend. Precio uni- Precio partario tida 1,000 876,27 876,27 8,116 18,60 150,96 4,058 17,71 71,87 2,000 3,000 1.099,10 1.121,08 21,98 33,63 Total: 1.154,71 Tabla 8. Cuadro de precios descompuestos: Viga de madera laminada encolada 2.1.1.2. Uniones madera Suministro y colocación de elementos metálicos de unión y apoyo, para estructuras de madera, de acero galvanizado en caliente con protección Z275 frente a la corrosión, en perfiles laminados de diferentes series (circulares, cuadrados, rectangulares, hexagonales y planchas), trabajados en taller y colocados en obra. Ejecucion según la normativa CTE. DB SE-M Seguridad estructural: Madera. Se proporciona el precio por unidad. Descompuesto Ud mt07mee012a mo044 ud h mo087 h % % Unidad de Obra: ud EMM010 Descomposición Rend. Precio uni- Precio partario tida Material ensamble estructural 1,000 6,5934 6,5934 a Oficial 1 montador de estruc- 0,068 18,60 1,26 tura de madera Ayudante montador de estruc- 0,034 17,71 0,60 tura de madera Medios auxiliares 2,000 5,93 0,12 Costes indirectos 3,000 6,05 0,18 Elementos metálicos de unión Total: y apoyo para estructuras de 8,7534 madera Tabla 9. Cuadro de precios descompuestos: Elementos metálicos de unión y apoyo para estructuras de madera 2.1.1.3. Aluminio extruido EN-AW-5083 El Aluminio extruido EN-AW-5083 se refiere a la estructura espacial exterior del refugio, constituida por perfiles tubulares redondos de aluminio. Se proporciona el precio por kg. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 10 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 2. P RECIOS UNITARIOS Descompuesto Ud EN-AW-5083 kg mo046 mo092 h h % % kg Unidad de Obra:EAM030 Descomposición Rend. Precio uni- Precio partario tida Aluminio extruido EN-AW- 1,000 6,6 6,6 5083 Oficial 1a montador est. met. 0,291 18,10 5,27 Ayudante montador est. met. 0,583 16,94 9,88 Medios auxiliares 2,000 89,51 1,79 Costes indirectos 3,000 91,30 2,74 Estr. met. Aluminio extruido Total:26,28 EN-AW-5083 Tabla 10. Cuadro de precios descompuestos: Estructura de aluminio extruido EN-AW-5083 2.1.1.4. Uniones sistema ORTZ El sistema ORTZ está constituido por esferas de Acero al carbono F-1140 según UNE36011 (similar a AISI 1040 ó 1045 y al acero CK-45 según normas DIN), casquillos cónicos mecanizados en aluminio los cuales se soldarán,en el taller, a los perfiles tubulares también de aluminio y tornillos de acero F-1250, según UNE 36012 (equivalente al 34 Cr Mo 4 según DIN 17200, o al AISI 4340). Llevan un tratamiento de temple con revenido alto para garantizar una mayor tenacidad del material. Se van a colocar dos diametros de uniones distintas en la estructura. Ud ud ud Descomposición Unión ORTZ Diámetro 76 Unión ORTZ Diámetro 60 Rend. 1 1 Precio unitario 62 53 Precio partida 62 53 Tabla 11. Cuadro de precios descompuestos: Uniones ORTZ. 2.1.2. 2.1.2.1. Acondicionamiento del terreno Desbroce y limpieza del terreno, con medios manuales. Comprende los trabajos necesarios para retirar de las zonas previstas para la edificación o urbanización: pequeñas plantas, maleza, broza, maderas caídas, escombros, basuras o cualquier otro material existente, hasta una profundidad no menor que el espesor de la capa de tierra vegetal, considerando como mínima 25 cm. Incluso transporte de la maquinaria, retirada y apilado de los materiales. Se proporciona el precio por m2 . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 11 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 2. P RECIOS UNITARIOS Descompuesto Ud mq09bro010 mo105 % % Unidad de Obra: m2 ADL005 Descomposición Rend. Precio unitario 0,028 4,00 Desbrozadora equipada con disco de dientes de sierra o con hilo de corte, de 0,42 kW de potencia Peón ordinario construcción 0,400 Medios auxiliares 2,000 Costes indirectos 3,000 Desbroce y limpieza del terreno 16,15 6,57 6,70 Precio partida 0,11 6,46 0,13 0,20 Total: 6,90 Tabla 12. Cuadro de precios descompuestos: Desbroce y limpieza del terreno 2.1.3. Cimentación 2.1.3.1. Hormigón HA-25 zapatas Hormigón armado en zapatas aisladas, corridas y vigas riostras tipo HA-25/B/20/IIa de 25 N/mm2, árido calizo de 20 mm. y cemento según UNE 80.301:96, consistencia blanda. Armaduras de acero corrugado B-500 S, ferrallado en taller y montaje en obra, para diámetro, disposición y cuantía según planos de estructura, incluso con p.p. de esperas de armaduras de muros y pilares embebidos. Separadores plásticos homologados y/o de hormigón con rebaje para armaduras, alambre de atar según tabla 66.2 (EHE) para garantizar los recubrimientos mínimos de la tabla 37.2.4 (EHE). Incluso ejecución de encofrado con madera de pino y posterior desencofrado, limpieza y apilado. Acodalado, apuntalamiento y desapuntalamiento. Vertido con bomba, grúa o directamente de camión, nivelado, vibrado y curado del hormigón. Incluso limpieza previa de fondos antes de la puesta en obra, regado de los encofrados, achique de agua si fuese necesario, aplicación de desencofrante, ejecución de juntas de trabajo-hormigonado y dilatación con sistemas homologados. El cemento y el acero estarán en posesion del sello AENOR "N"de producto certificado. Construido según planos y normas EHE. Medido el volumen teórico de proyecto. Se proporciona el precio por m3 . Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 12 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 2. P RECIOS UNITARIOS Descompuesto Ud Descomposición mt07aco020a Ud mt07aco010c kg mt10haf010nea m3 Separador homologado para cimentaciones. Acero en barras corrugadas, UNE-EN 10080 B 500 S, elaborado en taller industrial, diámetros varios. Hormigón HA-25/B/20/IIa, fabricado en central Oficial 1a estructurista Ayudante estructurista Medios auxiliares Costes indirectos Zapata de cimentación de hormigón armado mo041 mo084 h h % % Unidad de obra: m3 CSZ010 Rend. Precio unitario 8,000 0,13 Precio partida 1,04 50,000 1,00 50,00 1,100 73,04 80,34 0,504 0,504 2,000 3,000 18,60 17,71 149,68 152,67 9,37 8,93 2,99 4,58 Total: 157,25 Tabla 13. Cuadro de precios descompuestos: Zapata de cimentación de hormigón armado 2.1.3.2. Sistema de encofrado recuperable de madera Montaje de sistema de encofrado recuperable de madera, en zapata de cimentación, formado por tablones de madera, y posterior desmontaje del sistema de encofrado. Incluso p/p de elementos de sustentación, fijación y acodalamientos necesarios para su estabilidad y aplicación de líquido desencofrante. Ejecución segun Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08) y NTE-EME. Estructuras de madera: Encofrados. Se proporciona el precio por m2 . Descompuesto Ud Descomposición mt08ema050 m3 mt08var050 kg mt08var060 kg Madera para encofrar, de 26 mm de espesor, en cimentaciones Alambre galvanizado para atar, de 1,30 mm de diámetro Puntas de acero de 20x100 mm Oficial 1a estructurista Ayudante estructurista Medios auxiliares Costes indirectos Sistema de encofrado en zapata de cimentación mo041 mo084 h h % % Unidad de obra: m2 CSZ020 Rend. Precio unitario 0,020 255,00 Precio partida 5,10 0,100 1,33 0,13 0,050 7,00 0,35 0,538 0,538 2,000 3,000 18,60 17,71 25,12 25,62 10,01 9,53 0,50 0,77 Total: 26,39 Tabla 14. Cuadro de precios descompuestos: Sistema de encofrado en zapata de cimentación 2.1.3.3. Placas de anclaje acero galvanizado Suministro y colocación de Placa de anclaje de acero S 275 JR en perfil plano para atornillar en cimentación, de dimensiones 40x40x3 cm. con cuatro patillas de redondo corrugado de 16 Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 13 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 2. P RECIOS UNITARIOS mm. de diámetro, con longitud total de 0,60 m. roscadas, angulares interiores 30x30 y plantilla superior. Fabricada en taller en acero galvanizado en caliente. Parte proporcional de replanteo y nivelación. Totalmente colocada según normas EHE-08 y DB-SE. Se proporciona el precio por ud. Descompuesto Ud Descomposición O01BC041 P13TP020 P03AC210 h kg kg P03AL095 P03AL160 P01DW020 Unidad de obra: E04AP040 ud kg ud m2 Oficial 1a Cerrajero Pletina 8/30 mm Acero corrug. B 500 S/SD pref. Tuerca acero D=16 Acero laminado S 275 JR Pequeño material Placa de anclaje de acero S 275 JR. Rend. Precio unitario 1,160 15,75 37,730 0,69 3,790 2,04 Precio partida 18,27 26,03 7,73 4,000 3,560 0,100 0,80 4,06 0,09 Total: 56,98 0,20 1,14 0,85 Tabla 15. Cuadro de precios descompuestos: Placa de anclaje de acero S 275 2.1.4. Maquinaria Para determinar el rendimiento de la maquinaria o la cantidad de horas trabajadas aproximadamente en la cosntrucción de la estructura se ha estimado un tiempo de duración de la obra de 2,5 meses. Se proporciona el precio de la maquinaria por ud. Descompuesto Ud Descomposición M02EE040 Unidad de obra:M02EE040 h ud Elevador eléctrico trif.500 kg. Elevador eléctrico trif.500 kg. Rend. Precio unitario 262,5 1,72 Precio partida 451,5 Total: 451,5 Tabla 16. Elevador eléctrico Descompuesto 02GE080 O01BG025 Unidad de obra Ud h h ud Descomposición Grúa pluma 25m/0,75 t. Oficial 1a Gruista Grúa Rend. 175 175 Precio unitario 16,88 13,74 Precio partida 2954 2404 Total: 5358 Tabla 17. Grúa. 2.1.5. Transporte materiales en helicóptero El transporte de materiales en helicóptero es ideal para transportar mercancías de todo tipo a los lugares más inaccesibles. “Helipistas” realiza el transporte de materiales en carga externa con un helicóptero especialmente preparado para tal fin, consiguiendo la máxima eficiencia en el transporte y la máxima seguridad. La carga externa en helicóptero es ideal para llevar material de construcción, suministros de alta montaña, hormigón y todo tipo de materiales que puedan o deban ser transportados a zonas de difícil acceso peatonal o de complicado acceso para vehículos Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 14 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 2. P RECIOS UNITARIOS terrestres. Las cargas externas en helicóptero pueden llevar desde 200 kg de material por viaje con un helicóptero Robinson R22, hasta 800 kg al mismo tiempo en un Robinson R44. Helicóptero para una carga de 200kg: 1000 euros la hora + IVA Helicóptero para una carga de 800kg: 1500 euros la hora + IVA Como mínimo se necesitan 2 operarios y cada uno de ellos cobra 200 euros al dí a + IVA. Hay que tener en cuenta que la carga total de material estructural a transportar entre madera laminada (7040.28 kg) y aluminio (3479.88 kg) es 10520.16 kg. Por lo tanto si se utiliza el helicóptero para una carga de 800 kg es necesario realizar 14 trayectos. El helicóptero recogerá la carga del Helipuerto Grupo de Salvamento de Alta Montaña en Benasque, por lo que conocida la distancia entre dicho helipuerto y el emplazamiento elegido para el refugio se puede estimar un tiempo de una hora por trayecto de ida y vuelta más el tiempo de carga y descarga. Se realizarán siete trayectos por día. De esta forma se determina el rendimiento del helicóptero por día. Se proporciona el precio por día. Ud h Día Día Descomposición Helicóptero para una carga de 800kg Dos operarios Transporte carga helicóptero Rend. 7 1 Precio unitario 1500 400 Precio partida 10.500 800 Total: 11.300 Tabla 18. Transporte carga helicóptero. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 15 D OCUMENTO IV. P RESUPUESTO § 2. P RECIOS UNITARIOS Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 16 Capítulo 3 Presupuesto general Multiplicando los precios de partida de las distintas unidades de obra por sus respectivas mediciones y posteriormente agregando aquellas unidades de obra pertenecientes al mismo capítulo obtenemos el siguiente cuadro donde se resume el presupuesto por capítulos. Acondicionamiento del terreno Cimentaciones Materiales estructura Uniones estructura Maquinaria Transporte materiales en helicóptero 1380 euros 3498,6 euros 114678,238 5967,50320 11167,5 euros 22600 Tabla 19. Cuadro del presupuesto general. El presupuesto de la ejecución material del presente proyecto asciende a la cantidad de 159291,84 euros. Diseño y Cálculo estructural de un refugio de montaña bioclimático Marta Irene Feria Cerrada 17