Ingeniería Tamarack Grove: Diseño para el sector modular
Desde el análisis inicial hasta la administración de la construcción, el papel de un ingeniero estructural es crucial para el éxito de un proyecto modular. He aquí por qué.
En 2003, el CEO Brian J. Sielaff, P.E., S.E., P. Eng., que contaba con 12 años de experiencia en ingeniería estructural en su haber, trabajó a tiempo parcial en una nueva empresa. En 2007 empezó a trabajar a tiempo completo en Tamarack Grove Engineering, una empresa de ingeniería estructural de Boise, Idaho. Contrató a varios empleados y dedicó toda su atención a su incipiente empresa. Entonces llegó la Gran Recesión.
Una vez más, Sielaff era el único empleado, pero perseveró. En 2011, Doug Hardin, P.E., que por aquel entonces cursaba el penúltimo año en la Universidad Estatal de Boise, especializándose en ingeniería civil, aceptó unas prácticas en Tamarack Grove. Se alegra de haberlo hecho.
"Desde 2011 hemos seguido creciendo y hemos tenido nuestro mejor año cada año desde entonces", dijo Hardin, que ahora es presidente de Tamarack Grove. "Todo ha sido crecimiento orgánico".
Tamarack Grove se encargó de la ingeniería estructural de este centro de atención infantil de nueva construcción, incluido el diseño de los aspectos modulares y las partes de construcción in situ.
En los dos últimos años, la empresa experimentó una explosión de crecimiento. Hoy cuenta con más de 40 empleados. El pasado otoño, la empresa abrió nuevas oficinas en Bozeman (Montana) y Lyndhurst (Nueva Jersey).
Hardin atribuye el crecimiento de la empresa a dos factores: Una, tener grandes clientes, y dos, la diversificación, tanto en la amplitud de sus clientes como en el tipo de trabajo que realiza la empresa.
Tamarack Grove ofrece servicios de ingeniería estructural -análisis de proyectos, elaboración de planos, creación de diseños y administración de la construcción- para los sectores comercial, de fabricación, instalaciones, servicios públicos y modular. El modular es solo un sector del mercado al que la empresa presta servicios, pero es un sector cada vez más popular.
La empresa también tiene licencia en los 50 estados, Washington D.C., los territorios estadounidenses de Guam, Puerto Rico, las Islas Vírgenes y las Bahamas, así como en nueve provincias canadienses.
"Eso nos ha permitido crecer con nuestros clientes", afirma Hardin. "No importa dónde estén ubicados sus proyectos, hemos podido acomodarnos a ellos".
Pasión por lo modular
Al principio de su carrera, Hardin tuvo la oportunidad de trabajar en un proyecto modular. Era para una guardería en Jackson, Wyoming, un lugar con una temporada de construcción corta.
"Ahí es donde empecé a conocer realmente las ventajas de la construcción modular, sobre todo en lo que respecta a cómo puede acelerar realmente los plazos", dijo Hardin. "Me empezó a intrigar la construcción modular en general. No hace falta codearse mucho tiempo con gente del sector para sentir pasión por lo modular."
La importancia de los ingenieros de estructuras
Los ingenieros de estructuras son un activo importante en cualquier proyecto de construcción, especialmente en los modulares.
"Los proyectos modulares son un poco únicos por cómo se construyen", dijo Hardin. "Contar con un ingeniero con conocimientos sobre proyectos modulares es la clave del éxito de un proyecto".
El proceso de obtención de permisos es uno de los factores que diferencian la construcción modular de la tradicional.
La construcción modular suele requerir dos permisos distintos: uno para la construcción fuera de la fábrica y otro para la construcción in situ.
Otro factor es cómo se construirán los módulos. Cada fábrica tiene ciertas preferencias en cuanto a la forma de fabricar los módulos y al tipo de material utilizado. En los proyectos multimodulares, los módulos individuales tienen que estar unidos entre sí, lo que también difiere de la construcción con varillas.
Un ingeniero estructural con experiencia en construcción modular puede tener en cuenta todos estos factores y evitar problemas futuros. Su valor para el proyecto aumenta cuanto antes se incorpore al mismo.
Salvatore Tafuro fue presentado por el Presidente saliente de la Junta Directiva de MBI, John Buongiorno.
Por ejemplo, la mayoría de las fábricas modulares utilizan un solo material de construcción, normalmente madera o acero. Si el ingeniero estructural sabe qué empresa fabricará los módulos, tendrá una buena idea del material que debe incluir en el diseño desde el principio. La principal diferencia es el tipo de elementos de fijación utilizados para conectar los módulos. La construcción modular en madera se basa más en clavos y grapas. La construcción modular en acero utiliza más tornillos y soldaduras.
Además, en la construcción con vigas de madera se utilizan montantes de dos por seis cubiertos con tableros OSB, mientras que en la construcción con acero se pueden utilizar tirantes de acero como refuerzo en lugar de tableros. Las clasificaciones de resistencia al fuego también difieren según el material de construcción.
"Si podemos participar en un proyecto con la suficiente antelación, podemos aportar información sobre las implicaciones económicas de los materiales, así como las ventajas de cada uno de ellos, como la resistencia al fuego o la altura", explica Hardin.
No sólo es importante contratar a un ingeniero de estructuras al principio del proyecto, sino que también es ventajoso que el mismo ingeniero o ingenieros se encarguen del trabajo desde el principio hasta el final. ¿Por qué? Por eficacia. Continuidad del diseño. Finalización más rápida. No es necesario que un ingeniero se ponga al día con el proyecto, no hay duplicación de cálculos.
"Cada ingeniero tiene un proceso de pensamiento diferente sobre cómo lograr algo", dijo Hardin. "Y durante la transferencia de información de un ingeniero a otro, existe la posibilidad de que alguna información se pierda o se malinterprete".
Tamarack Grove proporcionó cálculos estructurales para el análisis completo de la trayectoria de la carga gravitacional/lateral para todos los planos de entramado de muros de corte, suelos y techos, así como el detallado de viguetas, vigas, columnas, entramado de muros y conexiones de sujetadores asociadas para edificios modulares de 2 y 3 plantas.
Preocupaciones especiales
Algunos proyectos modulares, como el diseño de un edificio en zonas sísmicas o de vientos fuertes, exigen un análisis más detallado. Ahí es donde los ingenieros estructurales son un activo inestimable. Su análisis determinará cuáles son los elementos resistentes.
Los elementos resistentes de un diseño modular suelen ser los muros de corte. En función de su ubicación y altura, los ingenieros estructurales determinarán cómo llevar las cargas a los muros de corte y cómo conectar los módulos para transferir esas cargas entre varios módulos.
Para una estructura modular de varios pisos, un ingeniero estructural determinará cómo transferir las cargas piso a piso y luego a los cimientos.
¿Fábrica o in situ?
Todos los proyectos modulares empiezan en la fábrica y se terminan in situ. Es importante determinar qué hay que hacer y dónde.
Los cimientos son el componente principal de la construcción in situ. Cada lugar requiere una cimentación basada en sus parámetros de suelo específicos. Los elementos que se fijan al módulo, como toldos o cubiertas, suelen crearse in situ, al igual que los escalones y las pasarelas.
A veces, las restricciones de altura en los envíos hacen que un componente como un tejado a dos aguas o inclinado se fije in situ en lugar de integrarlo en la fábrica.
"Todo puede fabricarse y enviarse al mismo tiempo que los módulos", explica Hardin. "La velocidad de construcción no tiene por qué ralentizarse solo porque estemos añadiendo cosas in situ".
Incluso los proyectos modulares bien planificados pueden sufrir algún contratiempo. Hardin recuerda un trabajo en el que se especificó que el revestimiento y una tira de suelo se aplicaran in situ. Crearon el diseño así para poder unir los módulos con correas sobre el terreno y luego cubrir las correas con el revestimiento para que el resultado final fuera estéticamente agradable. Pero el revestimiento y la tira de suelo se aplicaron por error a los módulos antes de unirlos.
"Permitió acelerar los plazos de ejecución in situ", explicó Hardin. "Pero el problema era que no dejaba espacio suficiente para las conexiones entre módulos".
Todo el equipo -Tamarack Grove, el contratista general, el arquitecto y el fabricante de módulos- se reunió para encontrar una solución. Atornillaron los módulos a las vigas de cuelgue con tornillos para madera.
"Cuando todo estaba dicho y hecho, no se veían en absoluto, y pudimos mantener lo que habían hecho en la fábrica", dijo Hardin. "Acabó siendo un gran proceso en general, pero fue un cambio tardío".
La colaboración es clave
La comunicación y la colaboración son el mejor punto de partida de un proyecto modular. Para Hardin, el primer paso es hacer preguntas, para que todo el mundo esté de acuerdo.
- ¿Cuál es el objetivo del proyecto?
- ¿Qué queremos conseguir?
Otras preguntas están orientadas a las preferencias del fabricante del módulo.
- ¿Cómo le gusta montar los módulos?
- ¿Qué detalles estándar prefiere utilizar?
- ¿Qué materiales utilizará?
"No tiene sentido crear un diseño que no puedan construir o que les suponga una dificultad", dijo Hardin. "Intentamos crear un diseño que sea lo más eficiente posible desde todos los aspectos. Uno de esos aspectos principales es poder construir el módulo de forma eficiente en la fábrica. Y eso variará según el fabricante".
Después, Hardin hablará de las restricciones o limitaciones del proyecto, ya sea el tamaño de los módulos o las clasificaciones de un dos por cuatro frente a un dos por seis. Así se establecerán las directrices de diseño, los parámetros necesarios para crear un diseño estructural.
La comunicación es fundamental incluso antes de que empiece el proyecto. Según Hardin, propietarios, usuarios y financiadores deben comprender las ventajas de la modularidad y cómo se aplican a su proyecto.
"Modular es la mejor ratonera, pero una ratonera no es la solución para todo", dijo Hardin. "Si intentas atrapar un conejo no usas una ratonera".
Las preguntas típicas que se le plantean tienen que ver con el coste del transporte frente a la construcción in situ y los pros y los contras de los distintos materiales de construcción.
El equipo de diseño y el propietario también deben darse cuenta de que cuanto antes se establezca el equipo del proyecto y empiece a trabajar conjuntamente, mejor. El proyecto será más rentable, el diseño se completará más rápidamente, el proceso de fábrica se agilizará y el proceso de envío será más fluido.
"Si todo el mundo participa en el proceso desde el principio, los problemas pueden resolverse antes y no cuando ya es casi demasiado tarde", afirma Hardin.
A medida que más ingenieros de estructuras adquieran experiencia con la construcción modular y todas las partes interesadas comprendan realmente sus ventajas, la construcción modular seguirá creciendo. Y eso son buenas noticias para todos.
Sobre la autora: Shari Held es una escritora independiente afincada en Indianápolis que lleva más de 20 años cubriendo el sector de la construcción.
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