Introducción

Con el paso del tiempo, el hombre quiere evolucionar cada vez más, crear, descubrir nuevas cosas, cada vez quiere ir más allá de lo imaginable, y así suceden las mega construcciones que son edificaciones que se hacen con el objetivo de poder mejorar la calidad de vida y el desarrollo del entorno en donde viven sus habitantes.

Uno de los campos más llamativos, está vinculado con la Ingeniería Civil y con la Ingeniería de Mantenimiento Mecánico, las cuales están dedicadas a proyectar a gran escala, todas las ingeniosas ideas de construcción que permitan al hombre resolver sus problemas. Bien sabemos, una construcción es algo ideado por la mente humana, una unión de conocimientos transformados. Por lo que esta es una obra de alta dimensión donde no solo se reúne un arquitecto y un ingeniero; habitan más de 40 ingenieros y 10 o 20 arquitectos. Es un proyecto a gran escala al cual se le quiere dar un índice de mejor, único e inigualable. Nos atrevemos a expresar que una mega-construcción es algo perfecto, es el talento de muchas personas, el trabajo en equipo y el hermoso fenómeno de lo imposible.

Este trabajo se enfoca a las personas que quieren salir un poco de la ingeniería “cotidiana” y nos adentra en construcciones grandes, proyectos extraordinarios, en los que las ciencias como la física juegan un papel muy importante, la finalidad de esta monografía es hacer ver que hay más allá de lo que todos conocemos y con lo que tratamos a diario, hace ver que construir también es una arte.

Esta monografía va dirigida principalmente a los ingenieros civiles, arquitectos, diseñadores y constructores que desempeñan un papel importante en la existencia de facilidades como el transporte subterráneo, rascacielos y muchas otras cosas más que son importantes en la vida del ser humano y que contribuyen a que exista mayor productividad y comodidad a la hora de realizar ciertas cosas.

Por lo tanto esta información está conformada por tres capítulos, los cuales se detallan a continuación:

En el primer capítulo se trata acerca de los aspectos generales de las mega construcciones que han sido la base del desarrollo de imperios a lo largo de la historia, actualmente juegan un papel preponderante en la industrialización de países que buscan el bienestar y la comodidad para sus habitantes, asumiendo vanguardia y lujos para aquellos capaces de creer en las nuevas tendencias de la construcción evolucionados en el desarrollo de nuevos y más duraderos materiales con el fin de disminuir el impacto que estos tienen en la naturaleza.

En el segundo capítulo se menciona las obras ingenieriles más impactantes e importantes del Perú, que han creado una expectativa tanto a nivel local como internacional; así mismo las que contribuyen con el desarrollo de la sociedad peruana, satisfaciendo las necesidades de la población.

Por otro lado en el tercer capítulo se detalla la creatividad de los profesionales que a lo largo de la historia ha cambiado para así desarrollar majestuosas construcciones que deslumbran a todo el que las observa y que con el pasar de los años seguirán impactando a las futuras generaciones con sus diseños vanguardistas inspirados en la naturaleza; las obras arquitectónicas más asombrosas del mundo como las Islas de Dubái, las Torres Petronas, el Túnel Holland, las Siete Estrellas del Caribe.

Esta investigación es importante porque muestran el avance de la tecnología, la creatividad del ser humano para realizar construcciones que traspasan las barreras de lo convencional esto trae como consecuencia el desarrollo social, económico de una localidad, región o país.

CAPITULO I

Aspectos generales

  • Definición de las mega construcciones

Discovery, nos dice que la mega construcción nos revela algunos de los proyectos arquitectónicos más ambiciosos de nuestra época. Algunos son teóricos, otros están trabajándose. Pero todos deben hacer frente a los desafíos que amplían la definición de que es posible. (1)

Según la página web construcciones Borja. Son construcciones arquitectónicas que rebasan limites, lo convencional, lo normal transformando su entorno de una manera incomparable, ya sean realizadas en la antigüedad o producto de la ingeniería moderna que innovan y enfrentan a los retos de su tiempo logrando lo imposible dejando una huella que perdurara en la historia de la humanidad logrando por mucho el nombre de maravillas arquitectónicas. (2)

También la página web construcciones II. Nos dice que las mega construcciones son estructuras innovadoras elaboradas por la ingeniería a gran escala las cuales son elaboradas con la más alta tecnología en el mundo, también son construidas con proporciones gigantescas, tienen la funcionalidad de una ciudad entera dentro de ellas, son las que desafían lo imposible que ahora es posible con los estudios físicos y científicos. (3)

Por ello mega construcciones son construcciones de gran envergadura, que desafían a la naturaleza, transformando su entorno de una forma incomparable, son construidas con la más alta tecnología del mundo tratando de no dañar el medio ambiente.

  • Historia

Con el paso del tiempo las construcciones han ido evolucionando como una expresión del arte plasmando ideas de arquitectos e ingenieros para realización de grandiosas estructuras.

Los primeros en dar a conocer sus dotes como grandes constructores fueron los mayas (ver anexo Nº1) en México, cuyas edificaciones aún se mantienen en pie para deleite de gran cantidad de turistas que las visitan. Los egipcios llevaron el ámbito de la ingeniería a otro nivel con la construcción de grandes edificaciones que hoy en día siguen siendo un misterio debido a la tan rudimentaria tecnología que había en esa época.

Estas grandes estructuras se hacían en muchas ocasiones para cumplir con los deseos de los dioses o para rendir tributo a los seres queridos de los líderes de las civilizaciones antiguas.

Esta clase de construcción evoluciono de tal manera que se están haciendo cada vez más grandes y complicadas con el avance de la tecnología para poder llevar a cabo los diseños más complicados e inimaginables. (4)

Desde la antigüedad, la idea de extender en altura las construcciones ha tenido, en los distintos pueblos, vinculaciones míticas y emblemáticas: a este respecto, la torre de Babel es el más ilustre antepasado de los rascacielos. Desde la prehistoria, en efecto, el hombre atribuyó un significado ritual y simbólico a elementos naturales de notable altura, como cumbres montañosas, árboles seculares, rocas, peñascos aislados. En la antigüedad, en el medieval, en el Renacimiento no había ninguna ciudad que no tuviera una torre, un alto campanario o una aguja gótica.

Análogamente, en la ciudad moderna, el rascacielos constituye en cierto sentido la forma simbólica, la imagen misma de la sociedad tecnológica y de sus conquistas. (5)

  • Materiales usados

A continuación daremos a conocer los materiales a utilizar en una Mega Construcción.

Según Sánchez De Guzmán, Diego, “el concreto se puede definir como la mezcla de un material aglutinante (cemento Portland Hidráulico), un material de relleno (agregados o áridos), agua y eventualmente aditivos, que al endurecerse forma un todo compacto (piedra artificial)” y después de cierto tiempo es capaz de soportar grandes esfuerzos de comprensión. (6)

  • Reseña histórica

Probablemente la historia de los cementos es tan antigua como la propia humanidad. Su empleo se remonta a las épocas en que el hombre se vio en la necesidad de construir su propia habitación utilizando arcilla o una mezcla de cal y arena para mantener juntas a las piedras o ladrillos de ésta. No hay forma de averiguar cuando se descubrió por primera vez un material aglomerante, pero seguramente fue después del primer uso inteligente del fuego.

  • Características y funciones de los componentes

El cemento que se utiliza, como ya se mencionó, es cemento portland hidráulico, el cual tiene propiedades tanto adhesivas, que le dan capacidad de aglutinar los agregados o áridos para conformar el concreto. Estas propiedades dependen de su composición química, el grado de hidratación, la finura de las partículas, la velocidad de fraguado, el calor de hidratación y la resistencia mecánica que es capaz de desarrollar.

  • Agua

La razón de que los cementos sean hidráulicos es que estos tiene la propiedad de fraguar y endurecer con el agua, en virtud de que experimentan una reacción química con ella, de tal manera que el agua como material dentro del concreto es el elemento que hidrata las partículas de cemento y hace que estas desarrollen sus propiedades aglutinantes.

Al mezclarse el agua con el cemento se produce la pasta, la cual puede ser más o menos diluida, según la cantidad de agua que se agregue. Al endurecer la pasta, como consecuencia del fraguado, parte del agua queda fija (agua de hidratación) en la estructura rígida de la pasta y el resto queda como agua evaporable.

  • Aire

Cuando el concreto se encuentra en proceso de mezclado, es normal que quede incluido dentro de la masa (aire naturalmente atrapado), el cual posteriormente es liberado por los procesos de compactación a que es sometido en concreto una vez ha sido colocado. Sin embargo, como la compactación no es perfecta, queda siempre un aire residual dentro de la masa endurecida. Por otra parte, en algunas ocasiones se incluyen burbujas de aire, por medio de aditivos, con fines específicos, como se verá más adelante.

  • Funciones de la pasta de cemento

Cuando la mezcla se encuentra en estado plástico, la pasta actúa como lubricante de los agregados, comunicando fluidez a la mezcla, lo cual permite que la colocación y consolidación del concreto sean adecuadas, ya que un alto grado de confinamiento conduce a una mayor resistencia.

  • El acero como refuerzos para el concreto en las construcciones

Según Urbán Brotóns, Pascual “el concreto armado, el material de construcción más extensivamente usado en el mundo, el cual aporta al concreto su capacidad resistente a la compresión y su resistencia a la atracción y su mayor ductilidad. Las formas más comunes del acero para servir de refuerzo al concreto son la barra lisa o estriada y la malla electro soldada. La primera se usa en todo tipo de elemento estructural, recta o doblada”. (7)

El concreto reforzado es un material efectivo en costos para grandes silos debido a su larga vida útil y a su escasa demanda de mantenimiento. Los silos se hacen tradicionalmente ya sea dándole forma al concreto vertido en el sitio, o ensamblando piezas pre construidas utilizando losas y cuñas de junta. Una alternativa desarrollada recientemente consiste en asperjar concreto en silos formados con concreto destilados.

  • Silos de plazas pre construidas

Los silos de piezas pre construidos se ensamblan colocando losas de concreto de forma adecuada, cada una aproximadamente de 0,5 a 1m, formando un círculo sobre una base de concreto y continuando la construcción hacia arriba. Se utilizan postes o cuñas de junta que se mantienen en posición con cables de aceros externos, varillas o bandas que deben ser protegidas de la conmoción y de daños. Las hendiduras entre las cuñas de junta se llenan de mortero con otro material para evitar la infiltración de la lluvia. Un techo de concreto o de acero en forma de cúpula se coloca en la parte superior del silo.

El diseño y la tecnología de construcción para silos de piezas reconstruidas son más simple que para silos formados con concreto destilado, pero las grietas entre las cuñas de junta pueden alojar plagas de insectos o impedir el flujo de grano. (Ver anexo N°02)

  • Silos formados con concreto deslizado

El método de formación de silos con concreto deslizado, en manos expertas, con frecuencia demuestra ser una solución muy económica para instalaciones grandes, especialmente donde los sistemas de construcción puede ser reutilizados. Produce superficies interiores y exteriores lisas. Un molde movible verticalmente se coloca sobre cimientos ya preparados, y una cuadricula de varillas de refuerzo se construye en su interior. El concreto se vierte en el molde y se sube lentamente con gatos de presión sujetos a las varillas de acero más gruesas (varillas de escalamiento). La secuencia total de vertido añadiendo refuerzos de levantamiento, se repite en un proceso continuo hasta que se alcanza la altura final .Esta puede llegar a 60m. Es muy importante poner mucha atención a los detalles.

  • Silos y depósitos de acero

  • Silos de acero corrugado

Los silos de acero corrugado se construyen de láminas de acero corrugado y galvanizado que han sido en curvados. Las láminas se unen con pernos para formar un cilindro vertical. Este se ancla a un anillo a nivel del piso que esta fijo a una plancha de concreto. Un teco cónico de láminas de acero se sujeta en la parte superior del cilindro. Los perfiles corrugados son relativamente poco profundos. Están especialmente diseñados para contener granos sin imponer cargas verticales excesivas a la estructura.

Por muchos años estos silos fueron construidos en forma similar. El cilindro de láminas sostiene a sí mismo y a su contenido, añadiéndole aros para aumentar la rigidez solo en la base, en los niveles de los aleros y alrededor de cualquier compuesta de acero. Las láminas tienen grandes en el nivel del suelo y progresivamente menores en los niveles más altos. Desarrollos tecnológicos recientes han producido silos donde las láminas tienen el mismo o similar espesor en todas las alturas del silo. Los elementos verticales rígidos, que soportan la carga vertical ejercida por el grano, se colocan en el interior o en el exterior del silo. Este diseño es invariablemente más ligero y en consecuencia, más barato que el de los primeros diseños. Ambos tipos de diseños trabajan cerca de sus límites de tención y los silos que han sido diseñados para grano entero de cereales no deben ser cargados con otros productos, tales como arenas o leguminosas. Los silos de acero corrugado son estructuras de peso ligero, por lo que sus límites de resistencia dictan la manera como deben llenarse y vaciarse. Deben descargarse centralmente, para asegurar que las cargas en la pared perimetral estén distribuidas en forma homogénea. Un vaciado asimétrico crearía tensiones localizadas y la falla del metal. La velocidad del llenado y del vaciado debe ser controlada para mantener las cargas vivas dentro de los límites del diseño. Los silos tienen generalmente un piso plano, con vaciado. (8)