FH x EH SCHOOL CONSTRUCTION MANUAL
VISITA Y RECONOCIMIENTO DEL TERRENO Antes de elaborar el presupuesto de obra, la persona encargada deberá ir al sitio donde se construirá la edificación y verificará espacios, topografía, entorno, resistencia y condición del suelo, servicios (electricidad, agua potable, drenaje), colindancias, acceso al sitio, etc. Evaluará si es necesario efectuar movimientos de tierras (cortes o rellenos) para formar plataformas, taludes, retención de suelos, etc. Evaluará la condición del suelo y su valor soporte, idealmente 15 Ton/m2, lo que equivale a realizar una prueba de carga a una profundidad igual al desplante de cimentación. Utilizando una regla de madera de 4 x 4 pulgadas, que cargara un tablón con 3.5 sacos de cemento de 42.5 kg durante 24 horas, tiempo durante el cual los asentamientos o deformaciones del suelo serán tan pequeñas que pueden ser consideradas despreciables. Identificar si dentro del área a construir es necesario destroncar un árbol, de ser así, se solicitara el permiso correspondiente al INAP o CONAP. Se evaluará también el tiempo que será necesario, de acuerdo a las condiciones del entorno, para limpiar, chapear, destroncar, remover la capa vegetal y el movimiento de tierras (si fuese necesario). Todo esto para identificar las actividades necesarias a realizar y preparar el presupuesto y ajustar la planificación.
TRABAJOS PRELIMINARES Dentro de esta categoría se incluyen las siguientes actividades: ⌖ Nivelación y limpieza del terreno ⌖ Trazo y estaqueado ⌖ Hechura de bodega Nivelación y limpieza del terreno
Generalmente esta actividad es realizada por la comunidad que se beneficiara con el proyecto. Tomándose en cuenta los lineamientos del especialista de infraestructura y los reglamentos municipales. El desarrollo de esta actividad se considera como un trabajo de mano de obra no calificada. Deberá realizarse el cálculo de movimiento de tierras, si el terreno así lo demanda, para poder crear la plataforma y nivelación del terreno donde se dispone la obra. Para el cálculo de movimiento de tierras es recomendable utilizar equipo especializado, o en su defecto, realizarlo con nivel de agua, obteniendo un valor aproximado del volumen de suelo a movilizar. Se limpiará y nivelará un 35 % adicional, respecto al área de construcción, como mínimo. Esto genera un espacio efectivo de movilización y trabajo, para un fácil desarrollo de la obra. Trazo y estaqueado Esta actividad deberá ser supervisada y validada por el responsable de la obra, entregando previamente los planos donde se indican las cotas y medidas, criterios y lineamientos de dicha actividad. Se rectifican las escuadras una vez terminado el trazo. Se recomienda que se fijen los hilos a centro de los ejes, pero también que se marquen las referencias de los rostros internos y externos de muros. Esta es una actividad considerada como mano de obra calificada, la cual se incluye en el presupuesto. Hechura de bodega Para el almacenaje de los materiales se requiere un lugar amplio, ventilado y seco. Con una longitud mínima de 7 mts de largo, esto para garantizar el almacenamiento de las barras de acero y canaletas, las cuales se comercializan en longitudes de 6 mts; y ancho suficiente para el almacenamiento de los demás tipos de material. Los materiales cementantes deberán apilarse sobre tarimas que estén 15 cm sobre el suelo, para evitar deterioros por humedad.
CIMENTACIÓN Zanjeo y/o excavaciones
Tendrá que asegurarse que la excavación tenga las dimensiones establecidas en los planos, con la profundidad de cimentación que el encargado ha indicado, si en caso se llegara a las cotas de cimentación indicadas y el material no es el apropiado; el responsable de la obra ordenara que se excave a mayor profundidad hasta obtener una base apropiada o estabilizar la base de cimentación con agregados y/o materiales aglomerantes, con su debida consolidación. Las paredes laterales de las zanjas deberán estar debidamente niveladas y plomeadas. Se recomienda realizar la compactación de bases de cimentación y/o plataformas como pisos con equipo mecanizado y en no más de 20 cm por capa de compactación. Sin embargo, en áreas rurales es difícil disponer de este equipo, por lo que se recomienda el uso de escantillón, realizando el mismo proceso. Para realizar pruebas del suelo usualmente se emplea el método de penetración de suelo con un penetrómetro de acero con una sobre carga de 50 libras, la cual no debe penetrar más de 6 centímetros, considerando así un valor soporte del suelo de 15 Ton/m2. Uno de los métodos tradicionales usados en campo se describe en el apartado No. 1.
ARMADURÍA
Muchos de los albañiles y/o armadores, no logran interpretar los planos o especificaciones adecuadamente, por lo que se recomienda dar las instrucciones necesarias en campo de tal manera que se realicen los trabajos de armaduras sin tener dudas o se cometan errores, ya que si se comenten, difícilmente podrán corregirse. Hechura de estribos y/o eslabones Se toma de referencia los detalles de las columnas, explicando claramente las dimensiones y cantidad de ganchos que deberán de hacerse así como el diámetro de la varilla que se utilizará Todos los estribos, sin excepción, deben presentar dobleces a 180° en sus ganchos y los estribos a 135°. Para evitar desperdicios por cortes se calcula cuántos estribos o eslabones pueden realizarse por cada varilla, estas se comercializan a 6 mts de longitud. Todo tipo de empalme, traslape o doblez deberá cumplir con las normas y especificaciones vigente Verificar que todas las armaduras de los refuerzos verticales (mochetas) estén correctamente centradas y sujetadas en todas sus intersecciones y no disten del eje original trazado. Ninguna varilla deberá hacer contacto con el suelo y/o los rostros laterales de la zanja; para ello se recomienda que durante la armaduría se estés desarrollando, sean también elaborados los tacos de concreto.
SOLERAS Las armaduras de todas las soleras se conforman por 4 varillas No.4 corrugadas, de grado 40, y para el refuerzo transversal, varillas lisas No.2. Este refuerzo se coloca a una distancia de confinamiento de 20 centímetros. Sabiendo que la sección de las soleras es de 14 cm x 20 cm, si se extiende un estribo para este tipo de sección, se obtiene un aproximado de 60 cm de longitud, lo que significa que pueden obtenerse 10 unidades, por cada varilla No.4, de refuerzo transversal de la armadura. VALORES DE:
LONGITUD DEL ESTRIBO
CANTIDADES DE ESTRIBOS QUE SALEN POR CADA VARILLA DE 6.10 MTS (20’)
LONGITUD SOBRANDTE DE LA VARRILLA
B
H
0.10
0.14
0.40
15
0.10
0.14
0.15
0.50
12
0.10
0.15
0.20
0.60
10
0.10
0.20
0.30
0.90
6
0.70
Cuando la armadura de columnas y soleras se encuentren, se realizarán pequeños dobleces a la armadura de las soleras, para que las varillas queden dentro del núcleo de la armadura de las columnas (mochetas verticales).
1. CONCRETO Mezclado de materiales Procurar realizar mezclas de concreto que puedan mezclarse y colocarse en un tiempo máximo de 90 minutos, y si hubiese altas temperaturas o velocidad de viento, procurar mezclas que se mezclen y coloquen en menos de 60 minutos. Si el concreto se mezcla a pie de obra, se deberá realizar sobre plataformas o bateas planas y limpias, cercanas al sitio de colocación para evitar la separación de los elementos debido al movimiento. Mezclar inicialmente en seco la arena y el cemento, hasta obtener un color uniforme, luego agregar la cantidad necesaria de agregado grueso para alcanzar la resistencia esperada y se mezclan uniformemente. Finalmente el agua se agrega al centro del hueco que forma el cono volumétrico de los materiales previamente mezclados, hasta que el agua se absorba y se mezcla posteriormente para obtener una consistencia homogénea, la cantidad de agua a agregar será la suficiente para obtener la resistencia de diseño del concreto. El tamaño del agregado grueso será de ¾”, pero en ningún caso será mayor a 2/3 del espacio libre máximo entre barras de refuerzo y 1/5 de la menor dimensión entre formaletas. Terciado Si en el proceso de mezcla de concreto, se usan botes vacíos de pintura de 5 galones como unidades de medida para calcular las cantidades de agregados necesarios en la mezcla, se deberá dar instrucciones y verificar cuantas unidades deberán ser mezcladas por cada saco de cemento, también llamada proporción volumétrica. Para hacer la mezcla de concreto, en la obra, generalmente se utiliza la proporción 1 x 2 x 3, significa que se mezclan 2 pariguelas de arena y 3 de piedrín por cada saco de cemento. Otro método para medir las cantidades de los agregados es utilizando la carreta, lo que implica realizar las conversiones necesarias para determinar cuántas carretas de cada material será necesario por cada saco de cemento. Llenando una carreta al raz con arena o piedrín se obtiene un volumen de 2.33 pies cúbicos, una carreta con estas dimensiones se llena aproximadamente con el contenido de 2.22 sacos de cemento.
PRUEBAS DE CONTROL DE CALIDAD Hay dos métodos comunes para determinar la calidad de concreto en campo, a pie de obra: A) Alisar con el revés de una pala una parte de la mezcla recién mezclada 1. Si queda expuesto el piedrín, significa que faltan finos y posiblemente agua, por lo que habrá que aumentar la proporción de arena y volver a repetir la mezcla. 2. Si queda una masa pastosa con apariencia plástica donde no se distingue el piedrín, la mezcla contiene mucha arena, valdrá la pena reducir un poco la cantidad de arena. B) Realizar una bola con una porción de la mezcla recién mezclada Si la bola no se puede hacer significa que le falta agua o arena. Si al hacer la bola se escurre entre los dedos significa que le sobra agua. Al dejar caer la bola a una altura aproximada de un metro, esta deberá deformarse, pero sin desbaratarse, si se desbarata significa que no es adecuada y le falta plasticidad, agregar agua.
Mezclado de concreto utilizando mezcladora mecánica Con la mezcladora en movimiento, la colocación de los materiales deberá ser la siguiente: 1. Agregar un poco de agua dentro de la mezcladora, suficiente para humedecer las paredes y paletas del tambor de la mezcladora, luego con se agrega la cantidad de piedrín prevista, de acuerdo a la proporción ya establecida. 2. Del mismo modo que el piedrín, se utiliza la pariguela para agregar la cantidad de arena establecida para la mezcla, y por último se agrega el cemento. 3. Se hace girar la mezcladora 4 o 5 vueltas y se agrega el agua restante poco a poco hasta llegar a la cantidad requerida para la consistencia deseada de la mezcla. El tiempo usual de mezclado es entre 2 y 3 minutos, y cuando la mezcla sea descargada de la tolva, su consistencia debe ser homogénea, no debe presentar separación entre el mortero y el piedrín.
LEVANTADO DE MUROS
Preparación y mezclado de mortero Generalmente en las obras se prepara el mortero en la siguiente proporción: 2 x 1; quiere decir que por cada saco de cemento se utilizan 2 pariguelas de arena cernida. Para garantizar que la arena esté en condiciones de usarse en un mortero, deberá ser tamizada por medio de un harnero de 3/16” y debe estar libre de impurezas. Para que el mortero sea útil, este deberá presentar una consistencia blanda y estar en condiciones de humedad optima, para evitar que la superficie lo absorba. Levantado hasta los diferentes niveles de Soleras. Todo el levantado de block debe quedar colocado a plomo y a nivel, como también a escuadra en las esquinas, tanto interiores como exteriores. La formación de hiladas de block (guías por hilos de nylon), deberá comenzarse por las esquinas, colocando primero las piezas de mampostería. Durante el proceso de colocación de los bloques de hormigón, deberá utilizarse suficiente mezcla de mortero con cada pieza, con el fin de garantizar que, al colocar el block, un exceso de mezcla salga por las juntas a ambos extremos de la pieza. Los blocks no deberán ser mojados, únicamente deber ser rociados con agua limpia, el objetivo es reducir los efectos de expansión y absorción. Verificar, cada 5 o 6 hiladas de block, la verticalidad (plomo) y nivelación del muro.
Debe exigirse que, en el proceso de levantado, la sisa sea uniforme en ambos sentidos, vertical y horizontal, como también que no exceda de un centímetro de espesor. Todas las tuberías y cajas rectangulares (para interruptores o toma de fuerza), serán ubicados, colocados y fijados en posición vertical (a nivel) y a la altura que indica los planos. De acuerdo a los planos, supervisar que sean armadas y construidas correctamente las distintas formas de los vanos de puertas y ventanas
Acabado finales en muros Enlucidos Se utilizarán premezclados monocapa, de base gris y blanca, para dar el acabado final a los muros. Colocando primero una capa de premezclado gris con un acabado remolineado fino sobre la superficie de block, que deberá estar nivelada y con la aspereza suficiente para asegurar la adherencia del material. A criterio del encargado del proyecto, se podrá agregar arena fina lavada a la mezcla para que sea más trabajable. Sin embargo, se recomienda seguir las instrucciones que el fabricante del producto indica en el mismo. Al colocar la capa de base gris debe evitarse rellenar las cajas rectangulares destinadas para el cableado eléctrico y debe tallarse bien los bordes de cada una de ellas. Cuando la capa del premezclado gris haya secado se procede a colocar la capa de premezclado blanco, igualmente con un acabado remolineado fino, cuidando de cubrir todas las imperfecciones que tenga la superficie y siendo más cuidadosos en tallar esquinas, bordes de vanos y terminaciones de muros. Ambas capas de premezclados no deben exceder los 5 mm como acabado terminado, solo en los casos en los que las imperfecciones en la superficie de muro lo ameriten. Si este es el caso, el criterio del encargado del proyecto determinara si se deberán rellenar esas imperfecciones con un mortero pobre o con el premezclado que se está utilizando.
PINTURA Como previamente se ha colocado una c apa de enlucido blanco, será necesaria una sola capa de pintura blanca satinada, en el interior y exterior. Procurar no diluir la pintura y que esta sea lo suficientemente gruesa para evitar presencia de manchas o parches cuando esta haya secado completamente. Posterior a ello se mide 1 metro de sócalo desde el piso terminado al interior de las aulas y se traza ese nivel dentro y fuera de las mismas, en todo el perímetro de la obra. Cuidadosamente se coloca la cinta tape que marcara la frontera del sócalo y así proceder a pintar con pintura color rojo satinado, a dos capas al interior y exterior de las aulas. Los códigos de la pintura se han registrado en Pinturas Paleta (grupo Solid), quien ha sido el proveedor calificado. Pintura color blanco (b/agua)
Código: 4320
Pintura color rojo (b/agua)
Código: 4354
Pintura color rojo (b/aceite)
Código: 5774
Procurar realizar un trabajo nítido para evitar trabajos innecesarios de limpieza en muros o pisos posteriormente.
ENTECHADO La estructura del techo se construye con costanera galvanizada de 6 x 2 pulgadas, perfil “C” de 1.8 mm de espesor, soldadas a los pines No 4 que se dejan expuestos cuando se termina la fundición de los mojinetes y no se separan más de 1.2 mts entre sí. Sobre las costaneras se atornillan las láminas, con tornillo punta broca auto perforante de 2” x 5/16” y arandela de neopreno, a cada 0.50 mts de separación y a lo largo de cada costanera. El diagrama muestra la separación aproximada que debe existir. Se recomienda que la longitud de las láminas metálicas sea de la medida exacta, para evitar traslapes al utilizar medidas comerciales. Si se utilizan laminas con medidas comerciales, garantizar que el traslape no sea menor que 0.20 mts y que los troqueles coincidan de manera exacta al encontrarse una con la otra. Se colocarán rigidizantes elaborados con varilla No. 3, soldadas o roscadas a las costaneras, preferiblemente roscadas. Los rigidizantes se separan cada 2 metros. La instalación debe realizarse cuidando de no dañar la integridad de las láminas ni de la armadura inferior, por lo que se recomienda utilizar tablones y que estos a su vez sean soportados, como mínimo, por 2 costaneras al realizar la instalación. El proveedor a tomar en cuenta será Grupo Ferromax, siendo el producto COLORAlùm E-25 la lámina a utilizar en los proyectos, con un ancho efectivo de 1.04 mts y láminas cortadas a la medida exacta, el color debe ser rojo imperial. Para el ingreso de luz natural, se instalarán láminas de policarbonato blanco, Sunlight E-25 de 0.80 mm de espesor, siendo estas de 10 y 12 pies de longitud. Estas láminas se colocarán al centro de cada aula y en ambos sentidos de las pendientes. Los capotes serán de color rojo COLORAlùm E-25 calibre 26, 0.54 mts x 2.23 mts, los cuales deben encontrarse y encajar correctamente con las láminas ya instaladas, de igual manera se utilizarán tornillos punta broca auto-perforantes colocados a cada 0.50 mts Canaletas y Bajantes Los Canales serán de PVC blanco, tipo Colonial, fijados por pescantes separados a nos mas 0.60 mts, con tornillos punta broca de 1 ½” a la costanera del extremo, en cada sentido. Se utilizarán productos del fabricante AMANCO S.A. y procurar que todo el diseño provenga de este mismo fabricante. Las boquillas para bajantes no deben estar separadas en tramos mayores de 12 mts, esto para evitar que por la pendiente se produzcan cambios de niveles muy pronunciados. Las bajantes de agua serán de PVC blanco, rectangulares de 4” x 2”, fijados a los muros de mampostería por abrazaderas rectangulares de PVC separadas entre sí cada 1.20 mts. Tres abrazaderas serán suficientes para cada bajada rectangular, la cual terminara en un codo rectangular a 90º.
PISO DE CONCRETO ALISADO Es una capa de concreto que se apoya directamente sobre el suelo natural o en relleno y sirve de base a los pisos de planta baja con espesores comunes de 8-10 centímetros. Materiales Cemento: Se deberá emplear cemento portland con una resistencia de 4,000 psi, o mayor. Agregado Fino: Debe consistir en arena de rio compuesta de partículas. Agregado Grueso: Debe ser piedra triturada clasificada, debe estar libre de todo material suelto como tierra o polvillo, preferentemente lavado. Agua: El agua para el mezclado y curado del concreto debe ser preferentemente potable, limpia y libre de sustancias perjudiciales al concreto como aceite, ácidos, sales, material orgánico y otras sustancias que pueden ser nocivas al concreto. Colocación y compactación del Concreto: Las losas de concreto deben ser construidas sobre la superficie de la base, debiendo realizarse una compactación por capas utilizando un pisón. Es importante la compactación del suelo, ya que evitara futuras deformaciones del piso de concreto. Luego proceder a colocar el concreto removiendo toda material excedente dejando la superficie nivelada. El concreto debe ser compactado hasta alcanzar el nivel de las formaletas en la superficie completa de la losa, por medio de vibradores, o en forma manual con una regla para emparejar y apisonar. El acabado de la capa deberá realizarse al momento de fundir plasmando una superficie alisada fina. Curado del Concreto: Debe mantener humedecida toda el área durante un periodo mínimo de 7 días para que el concreto aplicado, se hidrate adecuadamente y no se reseque por condiciones del clima, lo que hace que la calidad del mismo sea mala, Esto es obligatorio para garantizar la calidad del trabajo.
PUERTAS Y VENTANAS
Puertas: Las puertas se fabrican con lámina lisa, calibre 3/64” y se protege con 2 capas de pintura anticorrosiva + 2 manos de pintura a base de aceite, según especificaciones (código: 5774). El marco de la puerta y la sobre luz será con tubo de 1 ½” y tubos de ½” que unirán la lámina al marco principal. Las puertas tendrán al menos 4 puntos de fijación, pines de acero de 3/8”, en cada costado del vano de la puerta y 2 en la parte superior del dintel. En donde se soldará el marco al momento de la instalación. Procurar un trabajo limpio para no dañar la estructura de concreto armado, la cual, hasta este momento, ya se han colocado los acabados y enlucidos.
Ventanas: se fabrican de metal perfil angular, protegidas con 2 capas de pintura anticorrosiva negra. Posterior a la instalación del marco de la ventana al vano del muro, se colocan vidrios de 5mm de espesor con silicón transparente, en todo el contorno (perímetro) del vidrio. Y al estar completamente seco se retira el exceso (rebaba) y se limpian En la representación gráfica se aprecia que las primeras 3 filas de vidrios serán abatibles. En las imágenes posteriores se presenta el detalle. .
LETRAS Y PLACAS CONMEMORATIVAS Se diseña una plaqueta de mármol verde con grabado en pintura blanca, con dimensiones de 36” x 24“x 2 centímetros de grosor Colocación: Con una pulidora, se utiliza un disco de diamante para cortar en muro de block, las medidas de 24x36” para poder empotrar la placa de mármol. En la cual se usa sabieta de cemento para su colocación en muro.
LETRAS ACRÍLICAS
Juegos de Letras tipo Block elaboradas en acrílico de color rojo de 3mm. De espesor. Texto: “HOPE” Medidas: 98.5” x 26.5” Relieve: 2.5 pulgadas en acrílico rojo de 3mm.
Texto: “expand” Medidas: 98.5” x 15” Relieve: 1.5 pulgadas en acrílico rojo de 3mm y PVC de 10mm.
References: All the construction standards and finishing specifications have been compiled from: 1. “Manual of normative criteria for the architectural design of official educational centers” which was designed by the Ministry of Education of Guatemala. 2. The manual of “Method of Construction of Houses” and 3. Specific requirements issued by Expand Hope. 1. https://www.mineduc.gob.gt/DIPLAN/documents/manu al/Manual%20de%20Criterios%20Normativos%20par a%20el%20Dise%C3%B1o%20arquitectonico%20de %20centros%20educativos%20oficiales/Manual_de_ Criterios_Normativos_para_el_Dise%C3%B1o_arquit ectonico_de_centros_educativos_oficiales.pdf 2. http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/02/02_1098.pdf
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