Articulos

Viabilidad técnica De Vivienda Campesina Con Muros De Gaviones En Los Llanos Orientales De Colombia

Bolívar, Julián S.; Solarte, Alexander

Julián S. Bolívar

julianbolivar@usantotomas.edu.co

Universidad Santo Tomas sede Villavicencio Colombia

Alexander Solarte

Universidad Santo Tomas Colombia

Revista ingeniería e Innovación

Universidad de Córdoba, Colombia

ISSN: 2346-0466

ISSN-e: 2346-0474

Periodicidad: Semestral

vol. 10, núm. 1, 2022

revistaiei@correo.unicordoba.edu.co

Recepción: 15 Septiembre 2021

Aprobación: 23 Noviembre 2021

URL: http://portal.amelica.org/ameli/journal/350/35038103503810008/

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Resumen: El presente estudio está fundamentado en el estudio de la viabilidad técnica de un sistema constructivo, mediante la implementación de muros en gaviones aplicados a viviendas campesinas ubicadas en los llanos orientales de Colombia. Se realizó una propuesta arquitectónica de una vivienda que cumpla las necesidades básicas. A partir de esta propuesta se construyó un modelo numérico en elementos finitos que represente el comportamiento real de la vivienda sometida ante las solicitaciones. Las propiedades mecánicas de los muros en gaviones necesarias para la construcción del modelo numérico, se determinaron a partir de una recopilación de información del estado del arte sobre investigaciones de caracterización de las propiedades mecánicas de gaviones con materiales similares que se encuentren en la zona de estudio. Y finalmente se optó por un estudio económico de los costos de construcción de viviendas campesinas con la implementación de muros en gaviones en los llanos orientales.

Palabras clave: Viabilidad, gavión, esfuerzo, deformación, modelación.

Abstract: This study is based on the study of the technical feasibility of a construction system, through the implementation of gabion walls applied to peasant houses located in the eastern plains of Colombia. An architectural proposal was made for a house that meets the basic needs. Based on this proposal, a numerical model in finite elements was built that represents the real behavior of the house subjected to the solicitations. The mechanical properties of the gabion walls necessary for the construction of the numerical model were determined from a compilation of state-of-the-art information on characterization investigations of the mechanical properties of gabions with similar materials found in the study area. And finally, an economic study of the construction costs of rural houses was chosen with the implementation of gabion walls in the eastern plains.

Keywords: Viability, gabion, stress, deformation, modeling.

RESUMEN

El presente estudio está fundamentado en el estudio de la viabilidad técnica de un sistema constructivo, mediante la implementación de muros en gaviones aplicados a viviendas campesinas ubicadas en los llanos orientales de Colombia. Se realizó una propuesta arquitectónica de una vivienda que cumpla las necesidades básicas. A partir de esta propuesta se construyó un modelo numérico en elementos finitos que represente el comportamiento real de la vivienda sometida ante las solicitaciones. Las propiedades mecánicas de los muros en gaviones necesarias para la construcción del modelo numérico, se determinaron a partir de una recopilación de información del estado del arte sobre investigaciones de caracterización de las propiedades mecánicas de gaviones con materiales similares que se encuentren en la zona de estudio. Y finalmente se optó por un estudio económico de los costos de construcción de viviendas campesinas con la implementación de muros en gaviones en los llanos orientales.

PALABRAS CLAVE: Viabilidad, gavión, esfuerzo, deformación, modelación.

ABSTRACT

This study is based on the study of the technical feasibility of a construction system, through the implementation of gabion walls applied to peasant houses located in the eastern plains of Colombia. An architectural proposal was made for a house that meets the basic needs. Based on this proposal, a numerical model in finite elements was built that represents the real behavior of the house subjected to the solicitations. The mechanical properties of the gabion walls necessary for the construction of the numerical model were determined from a compilation of state-of-the-art information on characterization investigations of the mechanical properties of gabions with similar materials found in the study area. And finally, an economic study of the construction costs of rural houses was chosen with the implementation of gabion walls in the eastern plains.

KEY WORDS: Viability, gabion, stress, deformation, modeling.

1. INTRODUCCION

Los gaviones, son grandes contenedores de piedras confinadas por medio de una malla de alambre galvanizado, estos, se han venido implementando desde su aparición en el año 700 A.C. en Egipto [1], hasta el día de hoy como muros de contención para evitar deslizamientos de taludes, bien sean naturales o intervenciones artificiales.

En los últimos años se han venido reconociendo a los gaviones como elementos con cualidades estéticas y arquitectónicas propias, haciendo de ellas obras llamativas por sus novedosos diseños. Algunas aplicaciones de estos son: “Diseño de escaleras en gaviones”, “Muros decorativos con plantas incorporadas”, “Estructura de horno hecha con gaviones”, “Cama de gaviones para cultivar plantas” [2] y demás. Los anteriores son algunos ejemplos de obras realizadas utilizando este material, el cual nos indica, que el gavión ha ganado espacio en usos diversos, no solo como muros de contención cumpliendo su función primordial, si no también, como muros urbanos, mobiliarios y maceteros.

Actualmente existen investigaciones realizadas a la estructura del gavión, la cual, ha sido sometida a diferentes ensayos de laboratorio con la finalidad de estudiar estos materiales y obtener sus propiedades mecánicas. Los resultados obtenidos de las investigaciones realizadas, están dirigidos al estudio de la resistencia, eficiencia y funcionamiento de tales estructuras. Pero, cabe destacar que estas investigaciones han sido realizadas para el uso de gaviones como material de relleno, de drenaje y de contención, mas no para uso de construcción de muros de vivienda [3].

La utilización de gaviones (un sistema de muros en piedras contenidas en malla de alambrón) a manera de cerramiento o envolvente de la vivienda que, a la vez, actúa como elemento estructural, lo que le confiere a la edificación unas condiciones estéticas y arquitectónicas propias y únicas; lo que, sumado a temas de comportamiento mecánico, bioclimático y de ahorro energético, se convierte en una alternativa viable para la construcción de viviendas para poblaciones vulnerables y de bajos recursos. Este sistema puede brindar una alternativa novedosa y particular para el desarrollo del hábitat rural en los Llanos Orientales de Colombia, donde el tipo de roca que se encuentra en la zona de estudio son sedimentarias y metamórficas [4].

Este trabajo, hace parte del Proyecto de investigación “VIABILIDAD TÉCNICA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE MUROS DE GAVIÓN APLICADOS A LA PRODUCCIÓN DE VIVIENDA CAMPESINA EN LA REGIÓN DE LOS LLANOS ORIENTALES”, el cual es desarrollado por el grupo de GEOAMENAZAS de la facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Santo Tomas en convenio con la Universidad Antonio Nariño de Villavicencio-Meta. En este proyecto se propone el estudio de un sistema constructivo que permita determinar la viabilidad técnica para la implementación de muros de gavión en viviendas, facilitar la obtención de viviendas de bajo costo y además la reducción de la contaminación ambiental, este último, ya que, esto permitiría una reducción significativa en el uso de cemento y del acero en la producción de vivienda, que son los materiales que generan una mayor cantidad de CO2 en su fabricación, aportando de manera importante a temas ambientales; Por ello, he aquí la idealización de un muro donde además de cumplir funciones constructivas también genere un papel importante en la conservación del medio ambiente, ya que actualmente los materiales más usados y más populares son bloques de ladrillo junto con mortero y muros de concreto donde, estos componentes tienen funciones netamente estructurales y/o arquitectónicas. Además, los gaviones al estar compuestos por materiales no convencionales y/o ecológicos de construcción en viviendas, permiten una reducción significativa en su costo, con el objetivo de poder generar proyectos de viviendas para población vulnerable o más específico, para población campesina de bajos recursos.

2. DESARROLLO Y RESULTADOS

2.1 Propuesta Arquitectónica

Para el desarrollo de esta etapa, se proponen recomendaciones de diseño para la vivienda campesina que permitan contribuir a la satisfacción de las necesidades y expectativas de esta población, recomendaciones como que el diseño de la estructura tenga que ser flexible para permitir que la vivienda se adecue de forma progresiva, donde involucre la participación del usuario como principal protagonista de la mano con el profesional de la arquitectura.

Además, la vivienda tiene que estar condicionada a la evolución de las necesidades y expectativas de esta población, que son identificadas primero en el pasado por las tradiciones, luego en el presente por sus costumbres y gustos, para finalmente ser proyectadas en el futuro como expectativas de los campesinos. Lo anterior, acomodado al estilo de vida de esta población incluyendo las limitaciones económicas de la familia, los cuales son los encargados de finalmente determinar parámetros como funcionamiento y la imagen del espacio cómodamente habitable, esto nos indica entonces que para la correcta evaluación y diseño de esta vivienda se deben relacionar la escala rural con la arquitectónica. En la Ilustración 1, se muestra una imagen de viviendas de una comunidad campesina ubicada en la región de los llanos orientales donde se puede apreciar las condiciones en las que vive dicha población.

De acuerdo a lo mencionado anteriormente, se buscó realizar una propuesta arquitectónica de una vivienda con muros de gavión con el objetivo de suplir todas las necesidades básicas que requiere esta comunidad campesina en la zona rural de Villavicencio, los cuales suelen vivir en condiciones estructurales poco optimas (de acuerdo a la anteriores ilustraciones) brindando una alternativa novedosa y particular para el desarrollo del hábitat rural en los Llanos Orientales de Colombia, además, dar viabilidad técnica y económica y la implementación de esta estructura en viviendas para esta comunidad.

Para la realización de la propuesta arquitectónica, se optó por la utilización de dos diferentes softwares, los cuales fueron, AutoCAD y Skectchup. El primer software fue utilizado para la construcción del plano arquitectónico de la vivienda con vista en planta, donde se determinó la distribución de los diferentes espacios que conforman la vivienda con sus dimensiones como se puede observar en la Ilustración 2. Una vez determinadas las dimensiones de la vivienda campesina, se procedió a su diseño en 3D en Sketchup, para brindar una concepción más realista de la propuesta arquitectónica de la estructura, como se muestra en la Ilustración 3.

2.2 Caracterización del material

Esta segunda etapa consistió en la búsqueda y recopilación de información relacionada con la caracterización de las propiedades mecánicas del material que se encuentra en la zona de estudio a partir del estado del arte, las cuales se determina que el tipo de roca que se encuentran en dicha zona son sedimentarias y metamórficas, de acuerdo al estudio realizado por G. Chicangana [4].

A partir de lo anterior y de la búsqueda realizada para la obtención de información sobre parámetros técnicos de los gaviones, se recurrió a un proyecto de investigación realizado en Taiwán, titulado “DEFORMATION ANALYSES OF GABION STRUCTURES” realizado por los ingenieros Der-Guey Lin, Bor-Shun Huang .Shin-Hwei Lin, el cual consiste en las medidas y modelación en elementos finitos de gaviones con y sin restricciones sometidos a un esfuerzo de compresión y a cargas laterales con el objetivo de determinar las propiedades mecánicas de dicha estructura, ya que los laboratorios de la Universidad Santo Tomas sede Villavicencio no cuenta con la dotación de equipos para realizar este tipo de ensayos [5].

2.2.1 Esfuerzo a compresión máximo resistente

La información puntual que se tuvo en cuenta del estudio del estado del arte fue con el objetivo específico de determinar la curva esfuerzo–deformación representativa que represente el comportamiento mecánico de los gaviones. La curva esfuerzo–deformación muestra el comportamiento que se obtiene de los gaviones a partir de un esfuerzo sometido a compresión con y sin restricción lateral medido en laboratorio. A partir de los ensayos experimentales se construyó una función matemática que representara el comportamiento mecánico del material, el cual se usó como insumo para construir el modelo en elementos finitos. Se implementó una línea de tendencia cuadrática y se construyeron las gráficas, donde los datos obtenidos se muestran en la Tabla 1.

Una vez determinadas las ecuaciones, se establece que la carga máxima a compresión que soporta el gavión al ser sometido a un esfuerzo de compresión es de 3350 kPa y se determinó el módulo de elasticidad (E) obteniendo un resultado de 8324,09 kPa.

Cabe destacar, que se optó por trabajar con la curva obtenida a partir de gaviones con restricciones laterales medido en laboratorio, debido a que anteriormente se había planteado la implementación de estos muros gaviones sin restricciones laterales, pero esta condición fue poco viable ya que se generaba un desplazamiento lateral excesivo en la estructura. Por tal motivo se optó por realizar el análisis con muros en gaviones con restricción lateral mediante el confinamiento con columnetas.

2.2.2 Esfuerzo a cortante máximo resistente

La segunda información puntual obtenida de la investigación realizada fue la obtención de la curva Esfuerzo a cortante (

) – Modulo a cortante (G) [5].

La anterior curva especificada, fue necesaria para la obtención del esfuerzo a cortante resistente del muro, el cual se determinó hallando el módulo a cortante del muro usando la siguiente ecuación.

Ecuación 1 MÓDULO A CORTANTE DE UN MATERIAL [6]

Donde G es el módulo a cortante de un material, E es el módulo de elasticidad determinado anteriormente y

es el coeficiente de poisson (0,3). Este último valor determinado del estado del arte anteriormente mencionado [5].

Una vez determinado este parámetro, se opta por calcular el esfuerzo cortante resistente del muro despejando de la siguiente ecuación.

Ecuación 2 ESFUERZO A CORTANTE RESISTENTE DEL MURO

Donde finalmente el resultado obtenido del esfuerzo cortante resistente del muro fue de 0,60 Mpa.

2.2.3 Parámetros adicionales

Otros parámetros necesarios para la realización de este trabajo fueron: Peso específico del material (canto rodado) y ángulo de fricción. El peso específico fue obtenido a partir de una revista de investigación donde aseguran que el peso específico del canto rodado es de 1797 Kg/m. [7].

Y el ángulo de fricción fue determinado a partir de la búsqueda de información del estado del arte mismo donde se realizaron los ensayos de compresión y carga lateral anteriormente visto [5].

2.3 Análisis sísmico y modelación de la estructura

En esta etapa se realizó el respectivo análisis sísmico y modelación numérica de la estructura como requisito primordial para dar viabilidad técnica a la vivienda diseñada con muros gavión a partir de información obtenida en las etapas anteriores. Dicho modelo numérico fue realizado utilizando el software ETABS siguiendo las recomendaciones del reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10).

2.3.1 Descripción de la estructura

La estructura es una vivienda de 1 piso diseñada con muros portantes en gaviones sin revestimiento de espesor de 50cm. La estructura cuenta con un área total de 47 m., una altura máxima de 2.7 metros con los espacios necesarios para para generar una vida digna a dicha comunidad campesina. Estos espacios están conformados por dos habitaciones, una cocina, un comedor, un baño y un patio trasero.

2.3.2 Ubicación

La zona de estudio se encuentra ubicada en la región de los llanos orientales, más específico en las zonas rurales cercanas a Villavicencio, municipio y capital del departamento del Meta.

2.3.3 Espectro de diseño

Para la obtención del espectro de diseño, se tomó en cuenta las recomendaciones exigidas por la NSR-10 para la obtención de los diferentes parámetros que lo conforman.

La zona de amenaza sísmica se determinó que era Alta, la aceleración horizontal pico efectiva (Aa) igual a 0,35, la velocidad horizontal pico efectiva (Av) igual a 0,3, el perfil del suelo D, Fa igual a 1,15, Fv igual a 1,8, un coeficiente de importancia 1 y los periodos de vibración To = 0,134, Tc = 0,644 y TL = 4,32.

Cabe aclarar, que, para la determinación del tipo del suelo, se optó por la recopilación de información sobre estudios de suelos realizados en diferentes puntos de la ciudad de Villavicencio, donde se encontró en cada uno de los estudios que el perfil de suelo correspondiente es tipo D.

Para el diseño de la cimentación. se basó en el titulo E de la NSR-10 implementando vigas de cimentación de 50cmx50cm.

2.3.4 Determinación de las irregularidades según A.3 NSR-10

· Revisión irregularidades en planta

· No presenta irregularidad torsional.

· No presenta irregularidad torsional extrema.

· Si presenta irregularidad por retroceso en las esquinas.

· No presenta irregularidad del diafragma.

· No presenta irregularidad por desplazamientos de los planos de acción.

· No presenta irregularidad por sistemas no paralelos.

Esto nos indica que el valor del coeficiente de irregularidad en planta es igual a 0,9.

· Revisión de irregularidades en altura

· No presenta irregularidad por rigidez.

· No presenta irregularidad por distribución de masa

· No presenta irregularidad por geometría

· No presenta irregularidad por desplazamiento de los planos de acción

· No presenta irregularidad por cambios de rigidez

Esto nos indica que el valor del coeficiente de irregularidad en altura es igual a 1.

· Revisión de irregularidades por ausencia de redundancia

· No presenta irregularidad por ausencia de redundancia

Esto nos indica que el valor del coeficiente de irregularidad por ausencia de redundancia es igual a 1.

2.3.5 Coeficiente de disipación de energía (R)

El coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, Ro, multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta, y por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica. Para determinar el valor de Ro, se consideró que los muros de carga construidos con gaviones no presentan disipación de energía, por lo tanto, Ro se tomó como uno (1), finalmente, el valor del coeficiente de disipación de energía en X y en Y fue igual a R=0,9.

2.3.6 Fuerza Horizontal Equivalente

En este punto, se realizó el cálculo del cortante Basal según el espectro de diseño y el periodo aproximado de la estructura empleando la ecuación A.4.2-3 de la NSR-10. Se obtuvo el valor del cortante en la base como 507,215 kN para un periodo natural aproximado de 0,497 segundos.

2.3.7 Verificación de derivas

Las derivas se obtuvieron a partir de la modelación en elementos finitos, las cuales, sus valores fueron los siguientes: Deriva en dirección X igual a 0,61% y deriva en dirección Y igual a 0,58%.

Cabe aclarar, que para la verificación de las derivas del modelo de vivienda se tuvo en cuenta lo que dice la norma sismo resistente colombiana (NSR-10) en el titulo A en el apartado A.6.4.1.5, donde asegura que para edificaciones de un piso no existen límites de deriva. Mas, sin embargo, se hizo el respectivo análisis donde se puede observar en la tabla anterior que las derivas no exceden su valor máximo permitido de 1,00%.

2.3.8 Distribución simétrica de los muros a partir del título E de la NSR-10

· Longitud mínima de muros

Para el cálculo de la longitud mínima requerida para los muros, se tuvo en cuenta la ecuación E.3.6-1 de la norma:

Ecuación 3

Donde Mo y Ap se toman de acuerdo a las recomendaciones exigidas por la norma, los valores fueron los siguientes Mo = 30, Ap = 36,70 m. y t = 0,50 m.

De acuerdo a los datos anteriormente obtenidos, se procede al cálculo de la longitud mínima y la verificación de su cumplimiento, donde de acuerdo a lo empleado por la norma su longitud mínima requerida fue de 2,2 metros para posteriormente dar cumplimiento con la distribución de muros.

Una vez determinada la longitud mínima de los muros, se procede a verificar a distribución simétrica de los muros exigida por la norma con la ecuación E.3.6-2, la cual nos dice que la distribución simétrica tiene que ser menos al 15% tanto para X como para Y de acuerdo a la ecuación recomendada por la norma, estos valores fueron iguales a 3,6% y 0,9% respectivamente, dando así cumplimiento a lo exigido.

2.3.9 Comparación de esfuerzos máximos y resistentes en los muros

Para la realización de la comparación de los esfuerzos máximos y resistentes de los muros, se procede a determinar los esfuerzos máximos que soportan los muros, los cuales fueron obtenidos a partir de la modelación en elemento finitos.

A partir de los resultados obtenidos de los esfuerzos a los que están sometidos los muros, lo que se hace es un resumen de los esfuerzos obtenidos, tanto los máximos como los mínimos en la parte superior e inferior. Los valores fueron los siguientes, para la parte superior; S11 = 0,03455 MPa (máximo), -0,02848 MPa (mínimo); S22 = 0,04771 MPa (máximo), -0,0606 MPa (mínimo); S12 = 0,06672 MPa (máximo), -0,0661 MPa (mínimo). Para la parte inferior; S11 = 0,03836 MPa (máximo), -0,03072 MPa (mínimo); S22 = 0,0461 MPa (máximo), -0,06422 MPa (mínimo); S12 = 0,0687 MPa (máximo), -0,06799 MPa (mínimo).

Con la ayuda de los ejes locales obtenido a partir de la modelación en elementos finitos se logró determinar en qué dirección estarían actuando los esfuerzos sobre el muro.

Una vez determinado los esfuerzos que soportan los muros, lo que se procede a hacer es compararlos con los esfuerzos máximos resistentes del muro determinados anteriormente, hallando así el índice de sobre esfuerzo de los muros tanto para los esfuerzos a compresión como los esfuerzos a cortante. Sus valores fueron de 1,9% y de 11,4% respectivamente en comparación a un 100% de su capacidad.

Los anteriores datos nos permiten ver el índice de sobre esfuerzo de los muros al ser sometidos a compresión y a cortante, la cual nos permite determinar que los muros pueden soportar los esfuerzos a los que están sometidos debido a que estos no exceden su capacidad máxima de carga.

Para el análisis de los esfuerzos a tensión a los que están sometidos los muros, se plantea la construcción de este sistema de muros gavión confinados mediante unas columnas y viguetas bajo las recomendaciones exigidas del título E de la norma sismo resistente (NSR-10). Dichos elementos se diseñaron con secciones de 20x20 (cm) y de 20x25(cm) respectivamente donde estos elementos de confinamiento mediante la modelación en elementos finitos se evidencio que cumplieron en su capacidad de cargas verticales.

Otro análisis que se realizó para tener en cuenta los esfuerzos a tensión sobre los muros gavión, fue la comparación entre los momentos actuantes y resistentes del modelo. Esto se realizó teniendo en cuenta el diseño para vigas rectangulares. Lo primero que se realizo fue la obtención de los momentos actuantes por medio de la modelación en elementos finitos, donde se obtuvo el valor máximo del momento al que está siendo sometido los muros gavión, el cual fue de 0,627 kN-m.

Una vez obtenido el momento actuante máximo del modelo, se procede a calcular el área de acero mínimo requerido para la construcción de las canastas con malla electrosoldada de los gaviones, las cuales a su vez aportaran resistencia a los gaviones ante los esfuerzos de tensión a los que están sometidos. El área de acero fue determinada mediante la igualación del momento actuante y el momento resistente, el cual es mostrado a continuación.

Ecuación 4

Donde:

As: Área de acero de refuerzo longitudinal (m.).

Fy: Limite elástico (420000 kPa).

H: Altura (0,5 m).

d’: Altura efectiva del acero (0,06 m).

Mact: Momento actuante (0,627 kN.m).

De la anterior ecuación, se despejo el área de acero para su respectivo calculo.

Ecuación 5

Reemplazando los datos, el valor obtenido para el área de acero de refuerzo longitudinal fue de 0,08 cm..

Una vez determinado el acero de refuerzo mínimo requerido, se plantea un área de acero para las mallas electrosoldadas que conforman las canastas de los gaviones. Lo anterior, teniendo en cuenta las exigencias de la norma INVIAS.

De acuerdo a las dimensiones mínimas y máximas que permite la norma para el acero, se opta por barras calibre 10 (3,4 mm) con un área de 0,091 cm. separadas a 10 cm en ambos sentidos y un área de acero por metro lineal de 0,91 cm..

Una vez obtenida el área de acero propuesta para la construcción de la malla de los gaviones se procede a calcular el momento resistente de la siguiente forma:

Ecuación 6

Finalmente, al obtener el momento actuante y al momento resistente, lo que se hace es hallar el índice de sobre esfuerzo para determinar si la estructura soporta los momentos a los que está sometido la estructura el cual dio un resultado igual a 9%.

De acuerdo a el resultado anterior, se evidencia que la capacidad máxima de momento resistente es suficiente para los momentos actuantes que están sobre los muros, ya que este llega solo al 9% de su capacidad máxima.

2.4 ANALISIS ECONOMICO

En esta cuarta etapa se busca determinar el presupuesto necesario para la construcción de la vivienda campesina con muros gavión sin revestimiento, mediante la realización de un APU (análisis de precios unitarios) de un metro cúbico de este tipo de muros.

Para ello, se tuvo en cuenta el costo directo de los materiales para la construcción de los gaviones determinado a partir de la base de datos de la empresa de ingeniería CYPE Ingenieros, S.A.

Teniendo en cuenta la anterior información, se procede a determinar el precio unitario de los muros gavión sin revestimiento, donde, el costo para la construcción de este es de 165.725$/m..

Finalmente se procedió a la realización del presupuesto para la construcción de esta vivienda, donde las actividades que se tuvieron en cuenta fueron las siguientes:

· Actividades preliminares.

· Movimiento de tierras.

· Estructuras y Carpintería metálica.

Donde el precio de la estructura construida con gaviones fue de $25.202.265,86 de pesos colombianos.

Cabe resaltar que el valor total anteriormente calculado para la construcción de una estructura de vivienda con muros de gavión fue comparado con el costo de construcción de una vivienda convencional de un piso, que dio un valor aproximado de $65.000.000 de pesos colombianos.

2.5 MATERIALES Y PROCESO CONSTRUCTIVO DE ACUERDO A LAS ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LA NORMA INVIAS

MATERIALES

Previo a la realización del proceso constructivo, a continuación, se muestran los materiales requeridos para la construcción de este proyecto.

· Canastas metálicas

Estas serán realizadas con barras de acero de calibre 10 con espaciamiento de 10 cm en ambos sentidos, las canastas tendrán dimensiones de 1 metro de altura, 0,5 metros de espesor y la longitud será de 2 metros mínimo (H – t – L), cabe resaltar que la soldadura de la misma se recomienda realizar bajo las exigencias de la norma ASTM A185.

De acuerdo a las normas y especificaciones de INVIAS 2012, donde clasifican a las canastas metálicas de acuerdo a su recubrimiento, se opta por gaviones con canastas metálicas clase 3, debido a que la soldadura genera desgaste del zinc en los puntos de soldado y esto a su vez lo hace susceptible de corrosión en las uniones, entonces, el PVC ayuda a mitigar dicha falencia.

La cantidad de recubrimiento metálico y de PVC serán tenidos en cuanto bajo lo establecido por la norma INVIAS en el capítulo 6 articulo 681 numeral 681.2.1.3.3 y 681.2.1.3.4 [8].

· Material de llenado

La norma por lo general permite dos tipos de relleno que son: canto rodado o piedras trituradas. Para este proyecto se opta por la utilización de canto rodado las cuales deberán tener un tamaño de entre 10 a 20 cm (4” – 8”) de acuerdo al reglamento INVIAS en la tabla 681-8 donde mencionan las características que debe tener el material granular para el relleno de gaviones [8].

ILUSTRACIONES Y TABLA

ILUSTRACIONES Y TABLA

Ilustración 1 CONDICIONES DE VIVIENDAS ACTUALES DE LOS CAMPESINOS UBICADOS EN LA REGIÓN DE LOS LLANOS ORIENTALES [10].

Ilustración 2 PLANO ARQUITECTÓNICO Y VISTA EN PLANTA MODELO ESTRUCTURAL DE VIVIENDA CAMPESINA.

Ilustración 2 PLANO ARQUITECTÓNICO Y VISTA EN PLANTA MODELO ESTRUCTURAL DE VIVIENDA CAMPESINA.

Ilustración 3 DISEÑO ISOMETRICO DE LA VIVIENDA.

Ilustración 4 PROCESO CONSTRUCTIVO DE GAVIONES [9].

Tabla 1 DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA CURVA ESFUERZO A COMPRESIÓN-DEFORMACIÓN. ADAPTADO DE [5].

Tabla 1

DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA CURVA ESFUERZO A COMPRESIÓNDEFORMACIÓN ADAPTADO DE 5

ϵ | σ(kPa)
0 | 0
0,05 | 159,715
0,1 | 400
0,145 | 652,99965
0,19 | 1000
0,25 | 1517,955
0,29 | 1900
0,35 | 2653,855
0,4 | 3350

Donde

ϵ: deformación unitaria

σ: esfuerzo de compresión

[1] Ingeniero Civil, Universidad Santo Tomas sede Villavicencio, Colombia, julianbolivar@usantotomas.edu.co, dirección: Calle 5 sur #28-149

[2] Magister en Ingeniería, Docente Tiempo Completo Universidad Santo Tomas sede Villavicencio, Colombia, alexandersolarte@usantotomas.edu.co

REFERENCIAS

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M. DIY, «IDEAS PERFECTAS,» 21 Abril 2019. [En línea]. Available: https://perfectaidea.com/estructuras-hechas-con-gaviones-de-piedra-para-exteriores/. [Último acceso: 05 Agosto 2020].

P. L. Prof. Dr. de almeida Barros, «OBRAS DE CONTENCION».

G. Chicangana, «LA AMENAZA SISMICA DE VILLAVICENCIO Y EL PIEDEMONTE LLANERO DEL CENTRO DE COLOMBIA,» Publicaciones de la Universidad del Meta, vol. 116, nº 25, Enero 2010.

B.-S. H. S.-H. L. Der-Guey Lin, «DEFORMATION ANALYSES OF GABION STRUCTURES».

R. I. Gutierrez, «UNIVERSIDAD DE CANTABRIA,» 2013. [En línea]. Available: https://ocw.unican.es/pluginfile.php/1101/course/section/1308/Tema%206%20Resistencia.pdf

V. Villegas, «Aporte Santiaguino,» Ciencia, cultura, tecnologia e innovacion, 2012.

INVIAS, «Articulo 6 - ESTRUCTURAS Y DRENAJES,» NORMAS Y ESPECIFICACIONES 2012 INVIAS, 2012.

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M. I. Ortiz, «La sombra de la coca no ha desaparecido de Meta y Guaviare,» EL TIEMPO, 08 Abril 2019.