Cómo levantar edificios modulares: maquinaria, vigas separadoras y elevación de 4 puntos
La elevación de edificios modulares requiere una planificación minuciosa, la grúa adecuada y un equipo de elevación diseñado para el tamaño, el peso y los puntos de elevación del módulo.
A diferencia de muchas cargas compactas, los edificios modulares suelen ser largos y anchos. También pueden tener cuatro, seis, ocho o más puntos de elevación designados. Conectar estos puntos directamente al gancho de una grúa puede generar ángulos de eslinga desfavorables y fuerzas no deseadas sobre la estructura.
Por este motivo, las vigas separadoras y los sistemas separadores se utilizan habitualmente a la hora de elevar edificios modulares, viviendas modulares, edificios prefabricados y módulos de construcción.
En esta guía, explicamos cómo funciona la elevación de edificios modulares, cómo seleccionar una viga separadora adecuada y qué hay que tener en cuenta a la hora de planificar una elevación de 4 puntos o de múltiples puntos.
¿Qué equipo se utiliza para elevar edificios modulares?
El equipo de elevación concreto depende del peso, las dimensiones, la estructura y los puntos de elevación del módulo.
Una configuración típica para la elevación de un edificio modular puede incluir:
- Grúa móvil o camión grúa
- Viga separadora, viga separadora en X o bastidor separador
- Eslingas superiores
- Eslingas inferiores
- Grilletes, ganchos y eslabones para permitir una elevación de 6 u 8 puntos
- Puntos de elevación homologados en el módulo
El sistema de vigas separadoras crea distancia entre las eslingas de elevación y permite que la geometría del aparejo se adapte mejor a los puntos de elevación del edificio.
En el caso de módulos rectangulares con cuatro puntos de elevación, una viga separadora en X puede proporcionar cuatro puntos de conexión independientes desde un único sistema de elevación central.
¿Por qué se utilizan vigas separadoras para la elevación de edificios modulares?
Uno de los mayores retos a la hora de elevar un edificio modular es su tamaño.
Imagina un módulo de edificio ancho con puntos de elevación situados cerca de cada esquina. Si las cuatro eslingas se conectan directamente desde esos puntos a un único gancho de grúa, las eslingas deben desplazarse hacia el interior, en dirección al centro.
Esto genera ángulos en las eslingas.
A medida que el ángulo de una eslinga se aleja de la vertical, aumenta la tensión en la misma. Las eslingas en ángulo también pueden ejercer fuerzas horizontales sobre la carga.
Una viga separadora o un sistema separador correctamente seleccionado permite colocar las eslingas de elevación inferiores más cerca de los puntos de elevación.
Esto puede ayudar a:
- Mejorar la geometría de elevación.
- Mantener las eslingas inferiores lo más cerca posible de la vertical.
- Reducir las fuerzas horizontales no deseadas sobre el módulo.
- Dejar espacio libre entre las eslingas y la estructura.
- Distribuir el sistema de elevación entre varios puntos de elevación.
En el caso de los edificios modulares de gran tamaño, esto puede resultar especialmente importante, ya que es posible que las paredes, los techos, las ventanas, el revestimiento y los elementos estructurales no estén diseñados para soportar las fuerzas provocadas por una geometría de amarre incorrecta.
Elevación en 4 puntos para edificios modulares
Muchos edificios modulares se diseñan con cuatro puntos de elevación, que suelen estar situados cerca de las esquinas de la estructura.
Esto hace que la elevación en 4 puntos sea una configuración habitual.
Una viga separadora en X es una forma de crear una disposición de elevación en cuatro puntos. Cuatro brazos se extienden desde un punto de conexión central, creando cuatro posiciones para las eslingas inferiores.
A continuación, la viga separadora se puede ajustar para que estos puntos de conexión se correspondan mejor con los puntos de elevación del módulo.
Esto resulta especialmente útil cuando la misma empresa de elevación maneja módulos de diferentes longitudes y anchuras.
En lugar de utilizar un bastidor de elevación fijo diseñado para un tamaño de módulo específico, se puede configurar una viga separadora ajustable para varias dimensiones de elevación diferentes.
Cómo elegir una viga de separación para un edificio modular
La elección de una viga de separación no debe basarse únicamente en el peso total del módulo.
Hay que tener en cuenta varios factores.
1. Peso total del módulo
Comience por el peso total a elevar, incluyendo todo lo que se vaya a elevar junto con el módulo.
El sistema de elevación completo debe tener capacidad suficiente para la configuración prevista.
2. Longitud y anchura del módulo
Las dimensiones determinan la distancia entre los puntos de elevación y, por lo tanto, el alcance que debe tener el sistema de vigas separadoras.
En el caso de una viga separadora en X ajustable, hay que tener en cuenta tanto las dimensiones mínimas como las máximas de trabajo.
3. Posiciones de los puntos de elevación
Los puntos de elevación determinan dónde deben conectarse las eslingas inferiores al módulo.
Siempre deben ser puntos de elevación que hayan sido diseñados y homologados para la elevación prevista.
4. Centro de gravedad
El peso total de un módulo no se distribuye necesariamente de forma equitativa entre sus puntos de elevación.
Por ejemplo, un módulo de 20 toneladas elevado desde cuatro puntos no significa automáticamente que cada punto de elevación soporte exactamente 5 toneladas.
Si el centro de gravedad está desplazado, algunos puntos de elevación y componentes del aparejo pueden soportar fuerzas mayores que otros.
5. Longitud y ángulo de la eslinga
La geometría por encima y por debajo de la viga separadora influye en las fuerzas que actúan en todo el sistema de elevación.
Por lo tanto, la longitud de la eslinga debe tenerse en cuenta durante la fase de planificación.
6. Altura de elevación disponible
Los sistemas de separación y las eslingas requieren espacio vertical entre el gancho de la grúa y la carga.
En lugares donde la altura de elevación es limitada, es necesario tener en cuenta la altura total del aparejo antes de seleccionar la configuración.
Cómo influye el ángulo de la eslinga en la elevación en la construcción modular
El ángulo de la eslinga es uno de los factores más importantes en cualquier sistema de elevación multipunto.
Cuando una eslinga está en posición vertical, su fuerza actúa principalmente en dirección vertical.
A medida que la eslinga se aleja de la posición vertical, aumenta la tensión necesaria para soportar la misma carga vertical.
Esto significa que no se puede seleccionar una eslinga basándose simplemente en dividir la carga total entre el número de eslingas.
Por ejemplo, en una elevación de 4 puntos, sería incorrecto dar por sentado automáticamente que cada eslinga solo tiene que soportar exactamente el 25 % de la carga total.
Las fuerzas reales dependen de varios factores, entre los que se incluyen:
- El ángulo de la eslinga
- La distribución de la carga
- El centro de gravedad
- La geometría del aparejo
- Las posiciones de los puntos de elevación
Estas fuerzas deben determinarse como parte del proceso de planificación de la elevación.
Vigas de separación de aluminio frente a las de acero para la elevación modular
Tanto las vigas de separación de aluminio como las de acero pueden utilizarse para elevar módulos de gran tamaño, en función de la capacidad y las dimensiones requeridas.
Una de las principales ventajas del aluminio es su peso.
Una viga de separación más ligera puede resultar más fácil de transportar, manipular y preparar in situ. Además, esto supone que el peso del equipo de elevación suspendido del gancho de la grúa es menor.
Esto puede resultar especialmente útil en el caso de los camiones grúa, en los que el equipo debe desplazarse junto con el vehículo de un trabajo a otro.
El acero resulta útil cuando se requieren capacidades significativamente mayores o configuraciones más grandes.
En Aluexbeams, nuestra gama de vigas de separación incluye sistemas tanto de aluminio como de acero para diferentes necesidades de elevación.
Vigas separadoras ajustables para módulos de diferentes tamaños
La construcción modular no siempre implica unas dimensiones de elevación estandarizadas.
Un módulo puede ser largo y estrecho, mientras que el siguiente podría ser considerablemente más ancho. La ubicación de los puntos de elevación también puede variar según el fabricante y el proyecto.
Aquí es donde resultan útiles las vigas separadoras ajustables.
Las vigas separadoras Aluex X-spreader cuentan con brazos ajustables que permiten modificar las dimensiones de elevación en función de la carga.
Esto permite utilizar un único sistema de vigas separadoras en una gama más amplia de aplicaciones de elevación, en lugar de necesitar un bastidor de vigas separadoras fijo e independiente para cada dimensión de módulo.
Para las empresas de elevación que manejan edificios modulares con regularidad, esto también puede reducir la cantidad de equipo de elevación que hay que transportar entre un trabajo y otro.
Módulos de elevación con más de cuatro puntos de elevación
No todos los edificios modulares pueden elevarse desde cuatro puntos.
Los módulos de gran tamaño o con una estructura delicada pueden requerir seis, ocho o más puntos de elevación.
Pueden ser necesarios puntos de elevación adicionales debido a:
- La longitud del módulo
- El diseño estructural
- La distribución del peso
- La carga máxima permitida en cada punto de elevación
- Los requisitos especificados por el fabricante del módulo
En estas situaciones, el sistema de separadores debe distribuir la carga entre el número necesario de puntos de elevación.
Por ejemplo, un Aluex 50 puede combinarse con componentes Aluex Link para crear una configuración de elevación de seis u ocho puntos.
Hemos utilizado este tipo de configuración para elevar el módulo que se muestra en la imagen siguiente:
El principio fundamental es que el sistema de elevación debe configurarse en función de los requisitos de la carga, en lugar de obligar a todas las cargas a seguir la misma disposición de elevación de cuatro puntos.
Cómo proteger un edificio modular durante la elevación
Un edificio modular no es simplemente un objeto pesado.
Las ventanas, las paredes, las estructuras del tejado, el revestimiento, el aislamiento y otros componentes pueden ser vulnerables al contacto o a las fuerzas horizontales durante la elevación.
Por lo tanto, el sistema de amarre debe proporcionar un espacio libre suficiente entre las eslingas de elevación y el edificio.
El uso de un sistema de separador permite situar la conexión superior de las eslingas inferiores más cerca de los puntos de elevación del módulo. Esto puede reducir la necesidad de que las eslingas se desplacen bruscamente hacia dentro, en dirección al gancho de la grúa.
Sin embargo, la viga separadora por sí sola no determina si una elevación es segura.
La disposición completa de elevación debe seguir las instrucciones de elevación del fabricante del módulo, las instrucciones del fabricante del equipo de elevación y el plan de elevación aprobado.
Transporte de equipos de elevación para edificios modulares
El transporte es otro factor que a veces se pasa por alto a la hora de elegir equipos de elevación para edificios modulares.
Los bastidores de separación fijos de gran tamaño pueden ocupar un espacio considerable en un camión.
Si un operador de grúa realiza varios tipos diferentes de elevaciones, llevar un bastidor de elevación grande específico para ello puede no resultar siempre práctico.
Los sistemas de vigas separadoras plegables, ajustables o desmontables pueden facilitar el transporte.
Varias vigas separadoras en X de Aluex están diseñadas de tal forma que sus dimensiones de transporte pueden reducirse cuando no se utilizan.
El objetivo es sencillo: transportar el equipo de elevación con el camión grúa y configurarlo cuando sea necesario.
Lista de comprobación para la elevación de edificios modulares
Antes de elevar un edificio modular, el equipo de elevación debe disponer de la información necesaria para verificar la disposición completa de la elevación.
Como mínimo, hay que tener en cuenta:
- Peso total de elevación
- Longitud y anchura del módulo
- Centro de gravedad
- Número de puntos de elevación
- Posición de cada punto de elevación
- Capacidad de cada punto de elevación
- Dimensiones requeridas de la viga de separación
- Capacidad de la viga de separación
- Capacidad de la eslinga
- Longitud de la eslinga
- Ángulos de la eslinga
- Grilletes y accesorios de conexión
- Capacidad de la grúa en el radio requerido
- Altura de elevación disponible
- Distancia libre entre el aparejo y el módulo
- Instrucciones de elevación del fabricante
- Plan de elevación específico para la obra
Hemos desarrollado un planificador de elevación para calcular estos datos con mayor precisión:
Aluex Lifting Planner: (su uso es gratuito)
https://aluexbeams.com/pages/lifting-planner
Elección de equipos de elevación para edificios modulares
No existe una configuración única de viga separadora que sirva para todos los edificios modulares.
Una vivienda modular pequeña y un módulo de construcción de 25 toneladas pueden requerir sistemas de elevación completamente diferentes.
El punto de partida debe ser siempre la propia carga.
En primer lugar, hay que determinar el peso, las dimensiones, el centro de gravedad, la ubicación de los puntos de elevación y los requisitos de elevación. A partir de ahí, se pueden seleccionar la grúa, el sistema de vigas separadoras, las eslingas y el equipo de conexión adecuados.
En Aluexbeams fabricamos en Finlandia vigas separadoras ajustables de aluminio y acero para aplicaciones de elevación de entre 2 y 50 toneladas.
Nuestras vigas separadoras en X están diseñadas para aplicaciones en las que son importantes los puntos de elevación múltiples, las dimensiones ajustables, el bajo peso del equipo y el transporte eficiente.
Si necesita ayuda para encontrar una viga separadora para elevar un edificio modular, envíenos el peso, la longitud, la anchura y las posiciones de los puntos de elevación del módulo. Podemos ayudarle a identificar una configuración de Aluex adecuada para la aplicación.