Consideraciones de Izaje para muros Tilt-Up.

Existen variedad de problemas proyectos mal realizados, o realizados sin conocimientos técnicos de diseño de izajes para muros Tilt-up. En varios casos observados, los contratistas de estos procesos no cuentan con el conocimiento técnico necesario para realizar los proyectos de izaje, y no solo los contratistas, personal de proyectos, personal de obra. Es importante que el personal técnico, arquitectos e ingenieros conozcan las consideraciones que deben de tomarse en cuenta para poder revisar y aceptar un proyecto de izajes. Cantidad de insertos. El número de insertos, comúnmente es colocado en pares, no es muy recomendable el uso de insertos impares, ya que estos no distribuyen la carga adecuadamente lo que podría originar una mala distribución de cargas e incremento de los esfuerzos en algún punto. Para establecer el número requerido de insertos, el peso de cada panel, se debe de tener en cuenta al igual que su geometría. La distribución de izajes es cuidadosamente analizada, tomando en cuenta las cantidades de insertos, dimensiones del panel, ubicación del centro de gravedad, la distribución básica de los insertos es colocada horizontal y verticalmente para mantener estabilizadas las cargas y esfuerzos mínimos por flexión originados en cada uno de los insertos por el proceso. Para facilitar la rotación, la ubicación final de los insertos, se debe ubicar el centro de izaje lejos del centro de gravedad del panel. Cuando la geómetra del panel lo permite, la distribución de los insertos es simétrica. Distribución de insertos con respecto al centro de gravedad del panel. Colocación de los insertos. Los insertos de izaje, generalmente se dividen en 2 tipos, insertos de borde e insertos de cara, ambos tipos deben ser colocados exactamente y posicionados correctamente, la capacidad de carga del inserto se puede reducir considerablemente si el inserto no está colocado de manera adecuada. Los insertos de borde son recomendados para su uso en paneles sólidos y con geometrías regulares, ya que como se ha mencionado, la distribución de los insertos en paneles que no son sólidos y/o de geometría irregular requiere un análisis especial, debido a que los insertos se tienen que distribuir respecto al centro de gravedad del elemento en análisis, quedando distribuidos en las caras de los paneles, la colocación de los insertos en las caras, se hace para reducir los esfuerzos originados por izaje que actuantes en el concreto. El uso de los insertos de borde, está limitado por los esfuerzos de flexión y cortante que se generan en paneles delgados, así como la resistencia del concreto a la hora de realizar los movimientos, la geometría y dimensiones de los paneles, lo cual reduce la efectividad de obtener paneles sin daños durante el proceso. A continuación se presentan unos ejemplos de los insertos recomendados típicos para paneles sólidos. Barras de sujeción y su diseño (fig. inferior), Cuando la resistencia del concreto es demasiado baja para soportar las cargas originadas por izaje en conjunto con el acero de refuerzo adicional, se adicionan barras de sujeción, estas son varillas corrugadas en forma de V, que incrementan la efectividad del inserto y mantienen las cargas más profundamente dentro del panel, Análisis de los insertos. El análisis y diseño generalmente es realizado por un diseñador independiente del estructural y/o por la empresa de izaje, hay que tomar en cuenta que un diseñador estructural no toma en consideración los efectos de izaje ya que en muchas ocasiones esta fuera de su alcance, también vale la pena hacer mención que el diseñador o empresa que se encargue de estos diseños cuente con la capacidad técnica y de conocimientos de las operaciones de izaje y sus limitaciones potenciales. Estos análisis y diseño se realizan en ambas direcciones del panel, para evaluar los esfuerzos a los que será sometido el panel de acuerdo a la ubicación de los puntos, cantidad, y condiciones a que sea sujeto. A la hora de ser izados, los paneles van girando con respecto a un punto desde 0° horizontal, a los 90° verticales, los momentos flexionantes y los esfuerzos en el panel varían con respecto al ángulo de inclinación que se va dando conforme va girando, por lo cual los paneles deben analizarse a diferentes ángulos de rotación, para verificar los esfuerzos actuantes y que estos no sobrepasen los esfuerzos para los cuales han sido diseñados, ya que si se sobrepasan estos, el panel tiende a fisurarse. Al usar los insertos en la cara del panel, se minimizan los esfuerzos por izaje. Los esfuerzos más críticos a la hora de izaje generalmente ocurren entre los 20° y 50° de rotación, los paneles deben ser analizados por sus diferentes geometrías, ya que al tener aberturas o al ser de formas irregulares, se comportan de manera diferente a un panel sólido a la hora de izaje. Conforme los cables van actuando sobre los insertos al momento de izaje, va variando su ángulo de inclinación con la rotación provocada por el izado, se originan fuerzas de tensión diferentes en cada uno de los insertos, cuando el ángulo de inclinación va cambiando, se incrementa la carga de tensión, en otros insertos la carga puede disminuir, esto es lo que provoca las variaciones durante la rotación del panel en los esfuerzos y los momentos flectores. Hay que tomar en cuenta que el número de insertos no siempre está basado en el peso del panel, muchas veces se tiene que agregar más para reducir los esfuerzos de flexión en el panel originados por los esfuerzos de izaje, una flexión excesiva puede ocasionar fisuras. Cargas impuestas. Son aquellas cargas, que son adicionales y que no son consideradas en el diseño estructural y de izajes, las más comunes son las cargas dinámicas generadas cuando el paneles se adhieren a la cama de colado, por la falta de eficiencia entre los compuestos curados y antiadherentes que pueden ser originadas por diversas razones. Strongbacks (largueros de refuerzo). Cuando hay aberturas en los paneles, o los paneles tienen geometrías bastante irregulares, se originan esfuerzos muy grandes en el resto de la sección, si el acero adicional por izaje no es una opción por razones económicas, los strongbacks son una buena opción para rigidizar los paneles en el proceso de izaje, estos pueden ser fabricados, de madera, aluminio, perfiles metálicos o combinaciones de madera y perfiles metálicos. Los strongbacks también tienen la función de estabilizar los paneles durante el proceso de izaje y en las operaciones de montaje. Las dimensiones de los strongbacks deben de ser lo suficientemente anchos y gruesos para soportar las cargas por izaje, el espesor de los perfiles deben ser iguales al espesor estructural del panel, por ejemplo si el espesor del panel es de 6”, se requerirán usar perfiles de 4x6” o de 6x6”. Se deberán dejar los aditamentos en el panel para el uso de los strongbacks. BIBLIOGRAFÍA. 1.ACI 551 R-92 Tilt-Up Concrete Structures, American Concrete Institute, Farmington Hills, February 1992, Reappobed 1997, 2003. 2.ACI 551.2R-10 Design Guide for Tilt-Up Concrete Panels, American Concrete Institute, Farmington Hills, March 2010. 3.ACI 551.1R-14 Guide to Tilt-Up Concrete Construction, American Concrete Institute, Farmington Hills, November 2014. 4.MNL-116-99 Manual for Quality Control for Plants and Production of Structural Precast Concrete Products, 4th Edition, PCI-Precast/Prestressed Concrete Institute, 209 West Jackson Boulevard Chicago, Illinois 60606-6938. 5.The Construction of Tilt Up, TCA Tilt Up Concrete Association, 113 First Street NW, Mount Vernon Iowa 52314, 2011. 6.Approved Code of Practice for The Safe Handling, Transportation and Erection of Precast Concrete, Published by the Occupational Safety and Health Service, Department of Labour, Wellington, New Zealand, May. 2002. 7.Concrete Lifting Systems Design Guide. REIDS, New Zeland. 8.Rigging for Tilt Up, How to use the crane safely and efficiently, David L. Kelly, The Burke Company, Sacramento, California. 9.The Tilt Up Construction and Engineering Manual, TCA Tilt Up Concrete Asociation, Mount Vernon Iowa 52314, 2004. 10.Design for Edge lifting of Precast Concrete Panels, Rod Mackay-Sim, Technical Director, Unicon Systems, Sydney, Australia. 11.Tilt-Up Construction Handbook, Dayton Superior.