UNIYEKSlDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

I I , ,

FACULTAD DE .ARQUITECTURA Cilida ' TJiiiversitaria, Zoiia 12

I Gii; tt- nala, CeiitroaiiiOrica

Licenciado

I Erick Constansa Bran Director FONA CYT Presente

I Licenciado Constansa:

Guatemala, 19 de Abril de 2,001

Por este medio solicitamos a usted el apoyo en la cancelación de los honorarios del Arq. Jorge Enrique Ortíz Alvarez, correspondientes al cuarto trimestre del desarrollo de la investigación 08-99, "Ampliación de Experimentación Final de Tecnología Apropiada Autoconstruíble en Techos para Vivienda Digna a Bajo Costo, Puestos de Salud Escuelas y otras Construcciones", de acuerdo a lo establecido en el contrato, adjuntamos a la presente el informe respectivo.

I Departamento Financiero

Atentamente,

'Yd y enseñad a todos "

Oscar Director Genera

Guatemala, 19 de Abril de 200 1

Licenciado Erick Constansa Bran Director FONACYT Presente

Licenciado Constansa:

Adjunto a la presente envío a usted el informe final de la investigación 08-99, de

título Ampliación de Experimentación Final de Tecnología Apropiada Auto

Construible en Techos Para Vivienda Digna a Bajo Costo, Puestos de Salud, Escuelas y

otras Construcciones, etc.

Atentamente,

Arq. Jorge E. Ortíz A. Investigador Principal

USAC

INFORME FINAL

Ampliación de Experimentacidn final de Tecnología Apropiada auto - construible en techos para vivienda digna a bajo costo, puestos de

salud, escuelas y otras construcciones.

A VAL INSTITUCIONA L: Dirección General de Investigación, USAC (DIGO

LINEA DE FINANCIAMIENTO FODECYi

Equipo de Investigacidn:

lnvestigador Principal: Arquitecto Jorge Enrique Ortiz Alvarez

Asistente lnvestigador: Sergio Armando López Suchite

Tiempo de Ejecución de Investigación:

Abril 2,000 - Marzo 2,001 = 12 meses

A. Resumen del Proyecto

B. Introducción

C. Antecedentes

D. Objetivos

E. Metodología

F. Resultados

G. Conclusiones

H. Recomendaciones

1. Discusión de Resultados

J. Bibliografía

K. Ejecución financiera de los recursos Solicitados a FO NA CY T

L. Resultados Análisis Laboratorio, Cartilla de Guía Constructiva y Análisis Estructural de Ingeniería

M. Fotografías de piezas, módulos y ensayos.

A. RESUMEN DEL PROYECTO

La investigación se basó en la Ampliación de experimentación final de un sistema constructivo prioritariamente de techamiento tipo piramidal , construyendo dos modelos de techos para la evaluación final del sistema y su resistencia, un módulo de vivienda en clima caluroso de un solo ambiente que cumplen con los requerimientos de: Bajo costo, solidez, resistencia y larga duración, adecuación con el entorno y mínimo impacto ambiental, adecuación climática en cualquier área geográfica del país, no usa formaleta, no usa hiero, puede usar materiales del lugar, y rapidez en su construcción, por lo que podrá ser utilizado tanto en las áreas urbanas como en las rurales, con "Tecnología apropiada para la construcción de vivienda digna a bajo costo". Y, con una capacidad, de carga, equivalente o mayor a una losa de concreto reforzado.

Se comprobó que el sistema constructivo si facilita la auto construcción dirigida y el crecimiento progresivo modulado de la vivienda y demás construcciones, coadyuvando con ello el desarrollo tecnológico del país e incorporando equipos de trabajo del, Centro de Investigaciones de Ingeniería, etc., para así difundir el sistema hacia la población, por medio de medios de comunicación escritos y de una cartilla descriptiva y explicativa..

Se hicieron las evaluaciones finales de arquitectura e Ingeniería del sistema obteniéndose aportes al conocimiento, al desarrollo tecnológico, al desamllo social, y a la formación de profesionales o investigadores, con su difusión y divulgación a través de los medios de comunicación escritos del país..

Es innegable el crítico y creciente déficit habitacional cuantitativo y mayormente cualitativo que padece nuestro país, siendo este tema un punto importante tratado ya en los cuerdos por la paz entre el gobierno y la URNG, problemática a buscarse soluciones practicas, realistas, a corto, mediano y largo plazo y dentro de sus soluciones un aspecto de vital importancia será la parte tecnológica-constructiva con materiales del lugar como prioridad, esto obviamente en adición a políticas y estrategias generales de servicios básicos de infraestructuras y uso del suelo. En Guatemala en estos momentos no se esta experimentando con soluciones tecnológicas novedosas, aunque con anterioridad si se realizaron ciertas investigaciones para coadyuvar en la solución de la problemática de vivienda constructiva, por lo que fue un momento propicio para que el CENACYT prestara apoyo a esta experimentación de sistema tecnológico novedoso y con eso, fortalecer su relación con la sociedad de aportar su grano de arena.

C. ANTECEDENTES

C. 1 Justíficación y Planteamiento del Proyecto

Guatemala tiene un déficit que actualmente rebasa el millón (1,000,000) de unidades necesarias para satisfacer su demanda y, para que dicho déficit no se incremente, sería necesario producir alrededor de 50,000 casas de habitación anuales, para lo cual con el apoyo del estado, ONG, iniciativa privada, etc., solo se ha logrado construir alrededor de 8,000 máximo en un año, según datos proporcionados por la Cámara Guatemalteca de la Construcción. Lo anterior refleja un problema sumamente crítico ya que en un 80% y 90% de esa carencia habitacional, son las clases sociales media y baja o extremadamente pobre sin acceso a la compra y sin posibilidad de calificar como sujeto de crédito en el sistema financiero del país, salvo por FOGUA VI. De acuerdo a lo anterior y a estudios del desaparecido BAMBI existen dos tipos de déficit: A. Cuantitativo: quienes no poseen ningún medio de vivienda y B. cualitativo: Quienes poseen algún área de terreno con vivienda en condición precaria o infrahumana. Siendo que es el segundo el de mayor porcentaje, delimitamos el presente estudio a la parte tecnológica - constructiva de la problemática. Por lo que es prioritario la búsqueda de nuevas soluciones tecnológicas utilizando materiales y recursos locales, teniendo enfasis en aspectos de seguridad, cualidad asismica, semi- industrialización y autoconstrucción. Lo anterior esta enmarcado dentro del concepto de "Vivienda digna a bajo costo" y el experimento tecnológico del sistema constructivo para techos tipo piramidal experimentado, responde a cabalidad con los requisitos planteados.

Dentro de la misión general y los programas de extensión de la USAC y a nivel nacional, no se esta incursionando mucho en el tema, por lo cual es necesario buscar la expenmmentándose nuevas posibilidades tecnológicas que coadyuven a la solución de la problemática principalmente y al avance cientifico-tecnológico del país adicionalmente.

C. 2 Antecedentes Generales

En Guatemala a nivel privado, ONG, USAC, Estatal, etc. existe diversidad de soluciones en tecnología apropiada, pero más orientadas hacia lo vernáculo auto-construible, en el interior del país, es decir, adobe, bajareque, madera, palma, tejamanil, caña, etc. Soluciones interesantes pero no propias para el área urbana del país y algunas, por no ser controladas, sin seguridad y sin propiedades asismicas. En 1,976 post-terremoto, se trabajó con tierra y porcentaje de cemento, con la intención de buscar una construcción más formal pero solo en muro, lo cual si daba ciertas posibilidades de semi -industrialización, pero manteníamos el problema de techamiento, sin evitar la utilización de la lámina de Zinc, tan difundida en el medio, tan chocante con el entorno ambiental y sin ninguna cualidad de control climático. Pero a bajo costo.

Existe en la actualidad alguna diversidad de prefabricado industrializado, como el electropanel con duroport, , pero su costo está fuera del alcance del estrato social más necesitado y, el algunos casos, adicionalmente, se rompe con el entorno ambiental, aunque de alguna forma se cumple con solucionar el techamiento pero onerosamente, que al final es el que mas determina, con los acabados, el costo de una vivienda.

Partiendo del concepto anterior, sin considerar los acabados y que son inherentes a la capacidad económica y gusto de cada familia o persona, fue necesario orientar el estudio hacia el diseño de un sistema de techamiento que brindará seguridad, durabilidad, cualidades asísmicas, autoconstrucción con materiales locales, adecuación con el entorno ambiental, bajo costo y rapidez en la edificacidn habiéndose logrado cumplir con dichos requerimientos en un alto Grado, pero lo más novedoso del sistema para techos experimentado, es que puede ser aplicado en cualquier área del país, con materiales locales, sólidos sin utilizar hierro por trabajar sus miembros a compresión simple, rápido por utilizar el concepto levantado de muros también en el techo y no necesita formaleta, con lo cual se minimiza el impacto ambiental y se garantiza el bajo costo, ya que el tipo de techo y los acabados determinan los costos de una vivienda.

En el presente caso tenemos constructivamente un sistema armónico y homogéneo, porque podremos utilizarlos mismos componentes o tipos de materiales para piso, muros y techo.

Por lo expuesto anteriormente fue imperativo realizar las pruebas finales del sistema de techamiento, en lo que a resistencia de carga se refiere, realizando tres pruebas: con cemento, arena blanca y zacate, paja o pinos secos, para determinar su resistencia por tratarse este sistema del principio de la pirámide aplicada con la teoría de levantado de muros, pero curvo, trabajando sus elementos a compresión simple, evitando el uso del hierro, fundiciones de concreto y por su forma constructiva propuesta, evitamos también la formaleta, obteniendo con todo ello una resultante de costo mas bajo, pero con una capacidad soporte alta equivalente o mayor que la losa de concreto reforzado, pero con materiales del lugar.

Para la tercera prueba, construimos un módulo completo de vivienda de un solo ambiente, en un clima caluros riguroso, en el Garitón, Taxisco, Santa Rosa.

C. 3 Antecedentes Específicos

Para poder realizar adecuadamente el diseño del sistema constructivo, así como el diseño de las piezas conformantes del techo tmo piramidal, se consideraron todos los criterios necesarios involucrados, tales como aspectos ambientales, tecnología apropiada, socio - cultural, arquitectura vernácula, materiales del lugar, clima, costo, etcétera. Por lo que se diseño un árbol de requerimientos y necesidades a satisfacer para poder proponer una solución tecnológica novedosa que pueda tener un alto porcentaje de

aceptación por costo, seguridad, aspectos culturales, estética y facilidad constructiva en el lugar. Se delimitó el estudio a la parte de techamiento, porque el tipo de techo y los acabados son los factores que más determinan los costos de una vivienda o edificio en general.

a. Gestión de la patente respectiva.

b. Se pmdujeron 200 piezas cuadradas tipo baldosa con pmporción de 1 de cemento, 2 de arena amarilla y 2 de zacate financiado y dingido por el ARQ. JORGE ORTIZ.

c. Se realizaron pruebas de las piezas individuales para determinar su capacidad soporte a compresión y corte por sismo, en el Centro de lnvestigaciones de Ingeniería con la baldosa de zacate, cemento y arena y con baldosa de piso de granito fabricado industrialmente.

d. Se construyó un modelo experimental del techo para cubrir un ambiente de 3x3 mts. En el Centro de lnvestigaciones de ingeniería, a solicitud, financiamiento y supervisión del A RQ. JORGE ORTIZ. Se poseen diapositivas del proceso.

El resultado del modelo en est,tica, costo, resistencia, facilidad y rapidez constructiva, fue excelente.

e. Con una primera evaluación de aquitectura e ingeniería se opinó,que el sistema para techos es bueno, acorde a las necesidades del país y que puede funcionar perfectamente, como losa final y de entrepiso.

f. Se determinó que las piezas pueden ser fabricadas también con otros materiales del lugar según el rea como: paja, pino, palma, tul, adobe, ladrillo y block artesanal e industrialmente, etc. Así como la necesidad de buscar alternativas livianas.

g. Se formuló una forma de cálculo de la resistencia del techo como tal, no bajando esta de 500 Kilogramos/mts2 a más. Realmente la capacidad soporte m S estar en función de las solerás de corona como anillo, los muros, columnas y cimientos respectivos según sea el caso y el matetial.

h. Se construyeron 8 cúpulas con este sistema en el Puerto el Garitón, taxisco, con excelentes resultados (existen fotografías). Pasillos, dormitorio y Car-Port. Después de 6 meses a 1 año no existen grietas ni fisuras.

i Se realizaron charlas y diseños creativos de diferentes formas de aplicación con estudiantes de la Facultad de Arquitectura, USAC, cartones a color y maquetas de diferentes viviendas.

j. Se realizó una presentación del sistema constructivo en el Stand de la Facultad de Arquitectura USAC, del Salón de la Arquitectura '97. Mostrando el Señor Vicepresidente de la República gran interés por el sistema, en su visita oficial de Inauguración. También fue visitado y elaborado un artículo especial del sistema por parte de Avances y Prensa Libre.

k. Se realizó un Stand en el Congreso Iberoamencano de Trasferencia Tecnológica, Hotel de las Américas, Matzo/98, organizado por Viceministro de la Vivienda y CONCYT.

l. Existe inquietud de la población por su uso, y ya se realizaron las pruebas finales para establecer su resistencia aproximadamente, dependiendo la flecha utilizada en la cúpula y su aplicación como cubierta final a losa de entre piso, 2 módulos de vivienda de un ambiente, para sus evaluaciones finales de Arquitectura e Ingeniería.

m. Investigació finaciada por Fodecyt y culminada exitosamente, sobre techo tipo cúpula, con criterio de levantado tipo muro, denominada Experimentación Final de Tecnología Apropiada Auto-construíble en Techos para Vivienda Digna a Bajo Costo, Puestos de Salud, Escuelas y Otras construcciones.

D. OBJETIVOS

Generales

D. 1 Dar seguimiento a la experimentación de un sistema constructivo cunlo y piramidal novedoso para techos, basado en tecnología apropiada autoconstruible en nuestro medio socioeconómico y ambiental, minimizando el tiempo de edificación y reduciendo el costo directo de construcción, a través del uso de material más liviano que el adobe, para las piezas confonnantes.

0.2 Experimentar un sistema constructivo de techo piramidal que facilite la autoconstrucci6n dirigida y el crecimiento progresivo de una vivienda, escuela, puestos de salud, etc., teniendo un enfasi especial en lo novedoso del techo del sistema mismo.

D. 3 Coadyuvar al desarrollo tecnológico del país, brindando con ello, una posible solución física al problema constructivo de la vivienda de las clases sociales más necesitadas.

0.4 Incorporar equipos de trabajo tales como: Centros de Investigaciones afines, Centro de Investigaciones de Ingeniería, USAC, vice-ministro de vivienda, FOGUA VI, etc.

D.5 Difundir el sistema constructivo novedoso para techos, hacia la población por medio de los medios de comunicación, una cartilla descriptiva y explicativa del sistema y un seminario final con instituciones, Agies, Iniciativa Privada y colegios de Arquitectura e Ingenieros, UNA M, etc.

Específicos

D.6 Definir y preparar la infraestructura física para la construcción de un módulo de vivienda y techos experimentales.

D.7 Producir las piezas experimentales finales, con una prueba con una mezcla de material más liviano que el adobe.

D. 8 Producir las piezas experimentales, para construir tres techos piramidales que trabajen sus miembms a compresión simple, con dos materiales diferentes..

D. 9 Realizar las evaluaciones finales de arquitectura e ingeniería.

D. 10 Difundir el sistema constructivo a través de medios de comunicación escrito, ONG 'S, institucionales del ramo.

D. 11 Definir las conclusiones y recomendaciones de la investigación.

E. 1 Referente Teórico

El sistema constructivo experimentado, entronca directamente con la tecnología vemácula, ya que se basa en los medios naturales existentes y mínimo impacto ambiental, consecuentemente da una manifestación económica final de bajo costo, por su ampliación tecnológica puesto que no necesita mayor formaleta u obra falsa en la edificación y permite el crecimiento pmgresivo para una vivienda, debido a que el sistema constructivo está planteado para áreas modulares añadibles posteriormente, es decir, podríamos construir una casa básica con comedor, cocina, una baño y dos dormitorios y con el tiempo aplicarla a sala, comedor, cocina, jardín interior, un baño o dos y tres a cuatm dormitorios.

La experimentación tecnológica planteada responde a los siguientes requerimientos básicos:

a. Aspecto sociocultural (aceptación) e. Costo

b. Tecnología apropiada

c. Entomo ambiental

d. Clima

f . Arquitectura Vemácula

g. Estética

h. Autoconstrucción

l. Tiempo de edificación y producción.

De acuerdo a lo anterior fue imperativo a la confrontación de la experimentación física con la teoría, para poder confirmar el análisis estructural y diseño creativo del sistema tecnológico propuesto, por medio de la experimentación con la construcción de 2 techos y un modelo de un solo ambiente, evaluando así su comportamiento estructural, climático, constructivo y arquitectónico en general, para poder difundirlo ahora después de haber afinado mejoras al sistema y confirmado su aplicación física.

E.2 Metodología y Técnicas a Utilizar

La metodología empleada fue la del Entorno Total y el método deductivo con técnicas de investigación directa de campo, entrevistas, comprobaciones física visuales, de laboratorio y evaluaciones finales de profesionales.

F. RESULTADOS

A continuación se describirá la contribución de lo resultados en aportes a:

F. 1 Conocimiento

Se conoció el funcionamiento de un nuevo sistema constructivo de techamiento, que incentivar a los profesionales investigadores en su búsqueda de nuevas soluciones para el campo de la vivienda, pudiendo interpretarse como una apertura para nuevos experimentos.

F. 2 Desarrollo Tecnológico

Se aportó con cteatividad una innovación tecnológica, con bajo costo directom tiempo corto de ejecución de obra física, facilidad constructiva, adecuación y bajo impacto ambiental.

F.3 Desarrollo Social

En el aspecto social se coadyuvó a dar respuesta a una necesidad nacional del primer orden orientada a los estratos sociales más necesitados y acorde a la política actual de desarrollo social en el sector vivienda.

F.4 Cualitativo

El déficit habitacional del país es cualitativo y cuantitativo, siendo que el primero es mayor al segundo, por lo que el mejoramiento de la calidad de las viviendas a costo muy bajo, con materiales del lugar y con un alto porcentaje de est, tica, durabilidad, y sensación de seguridad, anticipa un alto grado de aceptabilidad e impacto cualitativo, ya que el sistema de techo pmpuesto permite la autoconstrucci6n como también una gran variabilidad de diseños diferentes y climáticamente adaptables, cuyo único límite es el diseñador de cada uno de los ambientes conformantes, lográndose como ello una gran apertura creativa de modelos arquitectónicos, que utilizando los sistemas conocidos no se obtienen o, encarece excesivamente los costos, pudiendo en el futuro paulatinamente eliminar la idea que la 1 mina de zinc es la opción m S

práctica en el interior de la república, ya que este sistema puede aplicarse también como losa de entrepiso.

F. 5 Cuantitativo

El impacto cuantitativo general es francamente incalculable, ya el déficit habitacional se extiende por todo el país y el sistema constructivo para techos no se limita a vivienda, ya que como tal se podrá utilizar también en escuelas, puestos de salud, comercios, edificios municipales, etc. Es decir para la construcción en general, lo cual augura un beneficio económico de incalculables proporciones.

Por utilizar el sistema materiales del lugar, ser susceptible de ser fabricadas sus piezas constructivos semi-industrialmente e industrialmente, no utilizar hierro en su construcción, no utilizar formaleta más que un nivel nístico como herramienta para el levantado piramidal del techo y así darle forma inclinada a cuatro aguas o más, y no utilizar fundiciones de concreto, por trabajos estructuralmente sus elementos a compresión simple, los costos constructivos unificados en el peor de los casos, son comparables con techos con lamina duralita y machimbre si contratamos el trabajo completo, si un obrero o el campesino mismo contribuye con sus propias manos (autoconstrucción) su vivienda, mejoraríamos el costo de la lamina de zinc, solo que con una cubierta mas resistente o igual que la losa de concreto reforzado, con capacidad también de ser utilizada como entrepiso.

F.6 Técnicos

F. 6.1 Ingeniería

a.- La forma de producción de las piezas artesanal, puede causar cambios bruscos de resistencia de los mismos, pero aún así los resultados de resistencia del techo, en el campo son sorprendentemente buenos, equivalentes a mejores que una loza de concreto reforzada.

b.- No existe deterioro intenor significativo de las piezas de techo, por tener matenal orgánico que queda debidamente cubierto con repello y alisado o cernido, evitando su contacto con oxígeno.

c. Las pruebas físicas de campo para techos piramidales, con piezas fabricadas con zacate tipo jaraguá, arena blanca y cemento, rebasaron las espectativas de capacidad de carga del sitema, ya que para un techo de 6 x 6 Mts., se requieren máximo 5 K g . / c m ~ . ~ y nuestras piezas soportaron 60 Kg./Cms. 2.

d.- Las pruebas de piezas fabricadas con piso de granito, arrojaron una resistencia a compresión, a las fabricadas con zacate, pero con mucha más capacidad de resistencia al corte..

e.- El techo presenta condiciones por su forma asismicas, ya que depende de su anclaje por medio de pines cortos, uno en cada pieza, la solera corona, al ser construidas estas como se indica en tabla de cálculo, y la solera corona como tradicionalmente se utiliza, no existiría problema sísmico.

F. 6.2 Arquitectura

a.- La adecuación ambiental y control interno climático, son excelentes para ser usados en cualquier zona climática y geográfica del país.

b.- La opinión generalizada de la estética del sistema para techos, fue excelente.

c.- El costeo del sistema de techos, nos dio alrededor de Q180.00 a Q. 230.00 por metro cuadrado, ya con acabados, este costo baja a Q.200.00 por metro cuadrado, si las piezas conformantes son de piso de granito industrial.

d.- Comparativamente el costo con techo con loza plana, arrojó alrededor de Q1OO.OO por metro cuadrado más caro que nuestro sistema de techos experimentado, según hoja de tiempos comparativos (ver hoja No. ).

e.- El techo de loza ya terminado con acabados, necesita alrededor de 18 días de trabajo, contra alrededor de 18 días de techo tipo piramidal ya terminado con un albañil y un ayudante por ambiente, en ambos casos.

f.- Los resultados sugieren que la pieza uniforme del techo piramidal, puede ser fabricado con cualquier material del lugar y en cualquier zona geográfica y climática del país, siempre y cuando mantenga su resistencia a compresión.

g.- El techo tipo piramidal, al usar material del lugar, como tierra, zacate, paja, etc. no debería causar ningún deterioro al medio ambiente.

h.- Si condiereramos un techo más estético, más barato, con materiales del lugar, asísmico y durable, indudablemente en aquitectura avanzamos significativamente en esta investigación.

G. CONCLUSIONES

G. 1 Se teminó adecuadamente y con resultados positivos, la investigación del sistema constructivo novedoso para techos.

G.2 Se dió seguimiento a la investigación anterior, utilizando un material más liviano que el adobe y fabricado industrialmente, este fue el piso de granito, cuyo resultado final fue excelente.

G.3 El sistema constructivo de techo piramidal, facilita la autoconstrucción dirigida y el crecimiento progresivo de una vivienda, escuelas, puestos de salud, etc.

G.4 Con este sistema se está coadyuvando al desarrollo tecnológico del país.

G.5 Se incorporaron equipos tales como: Dirección General de Investigación, USAC y Centro de Investigaciones de Ingeniería.

G.6 Se elaboró una cartilla descriptiva y explicativa del sistema, que permite su difusión, así como también un anuncio en Periódico de Circulación Prensa Libre.

G. 7 Se definió y preparó la infraestructura física para la construcción de un módulo de vivienda en clima caluroso riguroso en Aldea El Garitón, Taxisco, Santa Rosa y construyéndose 2 techos experimentales en una vivienda privada en Terravista, Km. 16.5 carretera a El Salvador..

G.8 Se utilizaron piezas experimentales con material de piso de granito, las cuales dieron resultados de resistencia estupendos y, utilizables para nuestro techo.

G.9 Las evaluaciones finales de arquitectura e ingeniería, se realizaron obteniendo resultados positivos, que garantizan la utilización social del sistema constructivo para techo piramidal.

G. 10 El sistema constructivo para techos tipo piramidal puede dar aportes valiosos, al conocimiento, al desarrollo tecnológico del país y al desarrollo social.

G.11 Aún con defectos causados por vanós manos diferentes de producción artesanal de las piezas conformantes, el sistema de techos expenmentado alcanzo y sobrepaso las expectativas de capacidad soporte necesaria.

G. 12 E1 sistema constructivo de techo tipo piramidal, es asismico por su forma y anclaje con pines de hierro de 15 Cms. En primera hilada únicamente.

G. 13 La producción de las piezas con zacate y cemento,se debe cuidar su calidad de producción con la mezcla sugerida de uno de cemento dos de arena blanca o amarilla y dos de sacate.

G. 14 El sistema diseñado no permite significativamente, el deterioro interno del material orgánico con que se fabrica las piezas, debido a su recubrimiento final.

G. 15 La capacidad soporte del techo tipo piramidal, es mayor del requerido para vivienda, por su forma y con un adecuado control de producción de las piezas conformante.

G. 16 El sistema constructivo experimentado es elemental, por consiguiente es fácil de entender y aprender su aplicación.

G. 17 Al producirse las piezas conformantes industrialmente, con material de block ó ladrillo, la resistencia mejoraría notablemente y su costo bajaría aún más, como sucedió al utilizar el piso de granito.

G. 18 El sistema puede ser usado en cualquier área climática o geográfica del país.

G. 19 La estética del sistema es superior a una losa plana convencional.

G.20 El tiempo de ejecución del techo tipo cúpula es adecuado para las exigencias artesanales de nuestro medio socioeconómico.

G.21 Siempre y cuando se mantenga o mejore la capacidad soporte a compresión de las piezas experimentadas,según tabla adjunta, ,

pueden fabricarse con cualquier material, en tecnología apropiada ó industrialmente.

G.22 Puede utilizarse tablón con vigas de madera como solera corona de muro portante en esquinas, siempre revisando secciones con Ingeniería y siguiendo el instructivo.

G. 23 El sistema permite ilimitadas formas de diseño Arquitectónico para ampliación estética, por variabilidad de formas en planta.

G.24 El costo del sistema constructivo es alrededor de Q100.- por metro cuadrado, mas barato que la losa plana de concreto refonado.

G.25 El costo del sistema, es comparable con el techo de Iámina de asbesto cemento y machimbre, y mas bajo que la Iámina de zinc, si es autoconstruido.

G.26 Debe de darse un traslape mínimo de dos tercios de la longuitud de las piezas o lozetas, entre hilada e hilada, para poder cumplir con el requisito de trabajo a compresión de las piezas.

G.27 Para plantas no cuadradas debemos de considerar un rango de seguridad del 100%, al presentado en las tablas de cálculo de compresión de piezas.

G.28La tabla de cálculo elaborada por Ing. Fernando Ortíz, para este sistema de techo, contempla un margen de seguridad de por 2 por producción artesanal.

H. RECOMENDACIONES

H. 1 Se recomienda respetar la producción de fabricación de las piezas.

H.2 Continuar esta inventigción, buscando hacer mas livianas las piezas conformantes del techo.

H. 3 Experimentar con material aún mas liviano y sugerir una proporción para fabricar piezas.

H. 4 Se recomienda la utilización de sistema constructivo.

H.5 Se recomienda la utilización de la tabla de cálculo para este sistema, elaborado por el Ing. Fernando Ortiz, para determinar área a cub~r , producción artesanal o industrial y capacidad soporte.

H. 6 Se recomienda para investigaciones futuras, implementar económicamente el renglón de publicación de resultados, para dar a conocer mas efectivamente los mismos resultados finales de investigaciones exitosos.

H.7 Dar seguimiento a estudios investigativos que utilizen la compresión como base de resistencia.

H.8 Enviar la cartilla o instructivo del sistema tipo cúpula de techamiento, a las diferentes municipalidades del país y difundirlo.

l. DlSCUSlON DE RESULTADOS

La discusión de resultados se realizó sobre los informes 413-M y 278- M, del Centm de Investigaciones de Ingeniería, USAC y, sobre el informe de techo piramidal y tablas de esfueno a compresión con relación a áreas a cub rir.

De acuerdo a reunión sostenida con el Ing. Fernando Ortíz, se detectó que la forma utilizada para generar la superficie del techo sea una piramide , con su concavidad hacia abajo para que se produzcan esfuenos a compresión, condición estructural que debe asegurarse colocando la primera hilada amarrada con pines a la solera corona del muro portante, o viga en su defecto. . Para el cálculo y correcta construcción de estos techos piramidales, el Ing. Ortíz elabod tablas de chequeo de esfuerzos, con los fundamentos matemáticos y estructurales necesarios en sus consideraciones de diseño, lo que lo llevó a proponer rangos de seguridad aplicables de 2.0 en la resistencia a compresión mínima requerida, ya involucrada para la fabricación de las lozetasindividuales.

El Ing. Fernando Ortíz hace énfasis en que todo reside en la resistencia a compresión requerida de las losetas, el menor de ellos debe superar lo requerido, deduciendo también que al construir el techo, la malla de gallinem pmpuesta para cubrir la cara exterior e interior del mismo, es perfecto para estabilizar el sistema y evitar posibles fisuras en las primeras hiladas, cuando el ángulo de la bisectriz es mayor de 45 grados, según el cual dicho Ing. En su análisis plantea considerar carga muerta tabulada de 200 kilogramos por metro cuadrado y, carga viva de 100 kilogramos por metro cuadrado para cubierta final y de 200 a 300 kilogramos por metro cuadrado, para entrepisos o techos rellenados, adicionalmente plantea carga de viento de 150 Kgs. Por metm cuadrado y, de sismo igual a la carga muerta, por nuestras condiciones naturales al respeto del sismo mismo. Dice el Ing. Ortíz en su informe del uso de las tablas, que para su utilización simplemente se escogen las dimenciones de la base de la pirámide y asegurarse de que las losetas o piezas conformantes, llenan el requisito de compresión especificado en la última columna de las tablas, por supuesto respetando el traslape mínimo de 2/3 de la longuitud de la pieza. Eso es

todo. Ejemplo; ver las tablas elaboradas por dicho ingeniero en el anexo de éste informe final.

Continúa, el Ingeniero Fernando Ortíz, exponiendo en el anexo al proyecto de domod esféricos, que su evaluación sísmica del sistema, está caracterizada por un análisis de carga lateral en el componente vertical y sus repercusiones en nuestro techo piramidal, que por no ser liviano, ser del tipo rígido y no estar en el plano horizontal, al aplicarle el análisis de carga sísmica lateral, dichas cargas, explica el Ing. Ortíz, se verán trasladadas, serán empujados sus piezas, respondiendo como cuando empujamos un sombrero que se apoyará en el aro que lo forma y le da apoyo. En otras palabras, con solo lograr que la solera de base o apoyo del techo sea no deformable, tanto vertical como lateralmente, logramos que sea estable y esto, se logra siguiendo las indicaciones de las tablas generadas y diseñadas para el efecto. Por lo tanto, según el análisis realizado por el Ing. En mención, nuestro sistema para techos piramidal, es ASISMICO, ya que al final, son los muros portantes del techo y su solera corona, los que absorben y trasladan las cargas finales al suelo a través de la cimentación respectiva.

Es muy interesante mencionar la discusión de los resultados obtenidos en pruebas de campo, con los ingenieros del Centro de Investigaciones de Ingeniería, USAC, ya que a pesar de haber tenido una mala producción artesanal de las piezas utilizadas para la construcción de los techos para pruebas, con una gran variabilidad de resistencia a compresión, situación que fácilmente puede repetirse, de peor manera sobre todo en el área rural, los techos resistieron excelentemente y con una capacidad de carga superior a lo esperado. Analizan los ingenieros del Centro de Investigaciones referido que el techo es seguro y que de acuerdo a su informe técnico No.278-M, permite imperfecciones y el error humano de producción artesanal, aún con probable alta vanábilidad en la calidad de esa producción, por lo que el sistema puede ser utilizado por la población según los buenos resultados obtenidos y más aún, si se lograra producir las losetas conformantes del sistema industrialmente tal como en el caso del piso de granito, porque de esta forma se tiene un adecuado control de calidad y proporción de los materiales de producción, esto adicionalmente, abaratará los costos generales del techo mismo.

J. BlBLlOG RA FlA

Centro de investigaciones de Arquitectura e Ingeniería, USAC, técnicas de investigación directa de campo, entrevistas, comprobaciones físicas, visuales y de laboratorio.

Fundación Rafael Leoz, Madrid, España, 1988-1 989.

Investigación propia, Ciudad Capital-lzabal, 1992-1 993

Ponencias 11 Encuentro Iberoamericano de Vivienda, 1989

Investigación Financiada por SENACYT, 1999-2000, Experimentación final de tecnología apropiada autoconstruíble en techos para vivienda digan a bajo costo, puestos de salud, escuelas y otras construcciones.

EVALUACION DE TIEMPOS COMPARATIVOS

Losas Vrs. Cúpulas

Mano de obra utilizada en ambos casos

1 albañil + 1 ayudante

1 ambiente de 3mts X 3mts.

Losa Concreto Reforzado

1- -2 días paraleado y armado losa (vigueta y bobedilla) -3 días paraleado, entarimado y losa (losa tradicional)

-1 día fundición concreto -6 días fraguado - 1 día desentarimado -2 días acabado superior (mezclón) -2 días acabado inferior -3 días espera para alisado -1 día alisado (solo se considerd losa) incluye electricidad

18 días de trabajo

Techo Piramidal

-4 días levantado cúpula y electricidad -3 días acabado arriba -3 días acabado abajo -3 días espera para alisado -2 día alisado amas -3 día alisado abajo

18 días de trabajo

Diferencia= ninguna en tiempo de ejecusión

Diferencias substan ciales Diferencia 6 días de fraguado concreto losa. Diferencia en costo mano de obra 4 días mas de costo en cúpula Materiales + mano de obra abarata pirámide por concreto y hierro, Q. 100.00 menos por metro cuadrado

Mas hierro y vigueta Mas bobedilla según caso

K. EJECUCION FINANCIERA DE LOS RECURSOS SOLICITADOS A FONACYT

SERVICIOS PERSONALES (HONORARIOS) 3.3.1 Investigador principal Q 39,000.00 Q 67,856.00 Q 72,872.00 pagado Q 39,000.00 Asistente de investigador Q 1 1,000. O0 pagado Q 11,000.00 Albañil Q 6,272.00 Peón

Ingeniero estructural privado Q 8,000.00 pagado

MATERIA LES Y SUMINISTROS 3.5.1 14.08.00 Q 8,348.00 Q 16,095.00 Q 17,000.00 04.09.00 Q 2,996.00 18.09.00 Q 1,745.00 04.1 O. O0 Q 1,450.00 19.03.01 Q 596.00

DOCUMENTACI~N E INFORMACI~N Según liquidación

L. RESULTADOS ANA LlSlS LABORATORIO, ANA LlSlS ESTRUCTURAL DE INGENIERIA

7. - Informe Técnico, Centro Investigaciones Ingeniería, USA C.

2.- Tablas de cálculo con chequeo de cargas, esfuerzos y resistencia del techo piramidal según área a cubrir. Ingeniero Fernando Ortíz. Consultor

3. - Informe Técnico, Centro Investigaciones Ingeniería, USAC. Pruebas piezas zacate y cementobaldosa de pisode granito fabricados industrialmente.

4.- Evaluación final de Ingeniería en sismos y resistencia, según cargas aplicadas para el análisis respectivo de las piezas y su material utilizado, en la fabricación de las mismas piezas conformantes del sistema constructivo para techos. Ing. Fernando Ortíz, Consultor.

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RECOMENDACIONES WRA CIMIENTOS DE PIEDRA

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RECOMENDACIONES PAeA MUROS DE ADOE3iti : I I - m - m l E

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CEtUTRO DE IMV&STI(;A@IONES DE ~NGEIULEWIA F4CUbTAD DE INGEI\IIERIR

UNIVERSIDAD DE SAN CEiRLOS DE C;URTEUAI.A

El i!it e m a c ú r ~ f t r i ~ a 2ste Ccrtm rie 1rivet:tir~acior~r~ 10 bal.lus IS y 1 1 idobes, ccn E. Irin cl: c tlsa iw o ; a c.l,)rr I!

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E3-lrl.ail: irige.cen..ii.tvcst@r.issr.edu.fl.

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3.1 PRINCPl.OS FU;1~T~,41\A:E~~1;7.ShLES MLICkaO:j: Ei propósito pririciplt~s const.mi>: tina e:;t~4.c';uct para techos: económica, prá.cti6;e. y confíable esti.aicturalim:nte h~bhndo. El casc, que ocwpa .vl p-eserite esbid:;o E S 1m:t estmCi:ura piramic1a~, c c i n ~ t ~ ~ i l d ~ ci:. iba~e. a losetas pr;;f.í1~rir;ailas ccn ccr1rc;rettto li~i.aao y sesniIi.i6ancr. El obj :to prhoi.dia1. dr: .iiiia er;.trt;ctr~ir.% ~rii'iia i1la.l es qu,u 'lrabqjc coryplíitaii enlL.5 a. compresi,bn, de izs se:r .así no JerlQia :lir~ganr seiitilol estnrci~~ir*al oori.;trliir ::S tti.

estructura, y por lo ~III":O tanipoccil tendi-!.a szritido cii presei::tt e t i a , a rli ici

::llenaría únicamente un propúslto esxé-tico. * 13:~a p o d a lienttr el recuisit~ de tr;iihxjo R ."vrnpe:;iQ,n, Bas 1cl:;eta.s ll.e:kjr:~-Si. si:i.

, &aslayadas entre si una longit~d rrnTyor a 1s mitad d: !a loset:rii, y psn: cfbCt0s (le este estudio se coi~.sidera un tríis:;laye mininiu de clos tercios ck: :ti lo.r:.l;$:;-i.j., logrando con éllo un ate-pabht: inErge3í tliv seguridad y;~;ra quz las Ic.'setas l-riiz+~t::i~. a zoqresiíin. <

La coinpresibn ;ri:tica en las losetas, se presenta en las 1os;:tas C;IJ.C. ~!oi111ia11 h. primera fíia de 1% bas5 dz la p:riimide, por ta.1 rnotivc, e n la úIti :ca co:liic-nina c1.e 1 ; ~ tablas& calculi~, se obtiene el da;to dí: cc.in.?~es?ón crítica t:ri i;is 13st:f:liii the !:S t;i.

primera' fila. 13wa 1-3g.q rnru=tene:r toda la estauctwa pir;tinitLal -.;réib&j~mdi, íi :voir.pri::.s:rí:ti, (:S iiece3ario 'confinar roda su base con ziriü s~lcra, esta coiidic.ió:.-i us ;ik,riolii:ii:~it:n te indispensable pcn co~siclerarsu fitterzas ajenas a la c:;xrixt:nrrn c;onao lati czi.rgm tic sismo.

* Las dimensiones y pcslas yo7 ~nicli~d cle ~~ietfi.ia ddc las I.oselas, fUe 0'31:c:inicb.~ dt: los datos prwporcioi~adois por el ir1vestigedc11 l:r:ine:ipiel, .:h: aciitirc:.~ i1 irn:'r:nru.ie .itrl centro de inves~igaciories de la Facukiacl de kgenieris. USiriC. La ligx pmi la .mi& de las loselas, sc coris;dera c.oino una sibic:.~ I'LUIIII;~~ ria rebajada c p i ; asegura que su ~f t i í~n es mbs resistente <luir: :ie: boat:ta en si.

I3n las proxiinas cuxtn:cj hojas se t&)serva~ 10s 3ezlles cc~~b ' i l c t iv~ i~ qu: :irvi:ro1z tlt:

kase en el presente est-udis, los cuiiet., fufu=ri,n proporc:ioriadr,s I:or el irrjes.~f;ull)r ~triniipal

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