¿Con qué precisión se construyen los edificios, por ejemplo, si me parara en un extremo del Burj Khalifa y mi amigo en el otro extremo, en el mismo piso, qué tan diferentes seríamos en términos de altura relativa?

Los ingenieros son precisos . Extremadamente preciso Hilarantemente, frustrantemente precisa.

Estaba compartiendo antecedentes para un proyecto de mediana altura con nuestro consultor civil durante el desarrollo del diseño cuando los dos tuvimos algunas dificultades para lograr que las líneas de propiedad coincidieran con las iteraciones de diseño anteriores.

Permítanme reformular : el ingeniero vio un problema, yo no. En mi extremo de las cosas todo se alineó perfectamente . ¿Y por qué no lo harían? Las líneas de propiedad no solo cambian. Así que intenté exportar a diferentes tipos de archivos, comparando los planos yo mismo en CAD, Revit, etc. Los imprimí superponiéndolos uno sobre el otro. Le envié varios archivos y seguí recibiendo la respuesta, “no coincide”.

Confundido y frustrado, pedí un marcado, una especie de ilustración que señalaba dónde estaba el problema porque, por mi vida, ¡no pude encontrarlo! El ingeniero, un hombre de pocas palabras y paciencia, simplemente me envió el archivo original nuevamente y dijo “No coincide con esto”. Genial, gracias amigo .

Horas Horas de ida y vuelta y yo. perdido. eso. ¿Estaba loco? ¿Estaba totalmente inepto? ¿Qué estaba mal con mis ojos que no podía resolver esto? Claro, estábamos usando diferentes programas, pero los dibujos lineales en sí mismos no deberían ser diferentes. ¡Y no fueron diferentes! Sin embargo, por su parte, la aparente discrepancia fue un problema suficiente para rechazar mis planes: se negó a continuar su trabajo hasta que se hiciera una corrección.

Ok, bien Abrí el archivo por última vez, cambié los niveles de tolerancia del programa a un parámetro obscenamente pequeño y comencé a hacer zoom. Rodé y rodé y rodé esa pequeña rueda del mouse del medio en otra dimensión. Esa delgada línea negra se mantuvo estable, centrada en la pantalla, una entidad única y alineada, pero estaba decidida a resolverlo, así que seguí desplazándome.

Efectivamente, después de un buen minuto de viajar más profundamente en mi propia locura, esa línea aparentemente única comenzó lentamente a dividirse en dos. Hijo de ingeniero, ¡ ahí estaba! Hubo la diferencia. FINALMENTE

Hice clic en la herramienta de medición para confirmar la variación y realinear los dos para corregir el error “fatal” …

La distancia leyó la friolera de 0.001 ″. Una milésima de pulgada .

Todo lo que pude hacer fue reír, en voz alta y maníaca. ¿Seriamente? ¡¿Ese tipo perdió horas de mi día más de una milésima de pulgada de la ubicación de una línea imaginaria ?! Si estuviera en la oficina, ¡podría haberlo estrangulado!


Usted ve, la precisión es una función de la tolerancia . Diferentes oficios, diferentes materias primas y diferentes herramientas tienen una definición diferente de ‘precisa’ basada en un conjunto de parámetros adoptados para su aplicación particular.

Para un arquitecto, el diseño no necesita ser más preciso que un 1/16 ″ más o menos. Eso es lo suficientemente cercano dados los materiales y métodos para construir sistemas estructurales de madera, acero y concreto. Los cimientos más pequeños deben construirse dentro de 1/4 ″, pero algunas variaciones estructurales en condiciones más grandes permiten una diferencia de pulgadas dependiendo de las condiciones específicas. Aquí hay un PDF interesante sobre tolerancias enmarcadas.

Incluso con la construcción asistida por computadora que puede crear ensamblajes y materiales en un orden de magnitud más preciso que lo posible anteriormente, se construyen espacios para acomodar el error humano durante la construcción en el campo.

El diseño y construcción del edificio es sorprendentemente más tolerante de lo que puedas imaginar .

Sin embargo, un ingeniero se ocupa de mediciones más pequeñas porque sus cálculos dependen de un mayor nivel de precisión. Cuando se determinan las pendientes de las tuberías para drenaje, rampas o escaleras que deben cumplir con un diseño accesible, etc., los pequeños detalles son más importantes.

Aún más fino, un maquinista o un trabajador del molino requiere mediciones aún más precisas porque el ajuste de su producto es mucho más crucial. La mayoría de las piezas en un sistema de partes móviles o materiales de acabado visiblemente obvio se mantienen con un nivel de detalle más fino.

Entonces saltemos a otra industria como referencia. Mi novio, Tim J. Dunn, es físico de ingeniería, trabaja en el nivel de fotones y electrones. Cuando me describe las complejas configuraciones de la estación final de la línea de luz y la microprecisión, pasa horas ajustando las configuraciones experimentales, me marea: ni siquiera puedo comenzar a imaginar algo tan preciso. Compare la carpintería con la ingeniería en un acelerador de partículas, ¡ni siquiera el mismo estadio! Uno es absolutamente más preciso que el otro. Sin embargo, dada su aplicación, son funcionalmente igualmente precisos . En última instancia, decidimos y variamos nuestros propios conjuntos de reglas bajo las cuales nuestro trabajo se considera aceptable y seguro frente a defectos e inexactitudes en función de lo que es más razonable. Todo es relativo.

La parte divertida ocurre donde los materiales y los oficios interactúan, por lo tanto, parte de la disfunción saludable entre ingenieros y arquitectos. Pero de alguna manera logramos que funcione al final.

Para responder a sus comentarios detallados, ¿qué tan preciso puede ser el Burj Khalifa? ¿Qué variación verías de un extremo a otro? Podría ser de hasta un par de pulgadas (~ 50 mm). Pero a esa escala, nunca lo notarás. Desde la perspectiva del usuario, es casi perfecto.

Apuesto a que estás adivinando mal.

Los edificios no necesitan ni pueden ser tan precisamente construidos con nuestra tecnología y materiales actuales. No obtienes “mm de precisión” en estructuras artesanales o ensambladas de ese tamaño. Supongo que probablemente será difícil encontrar habitaciones individuales en el Burj Khalifa que tengan una desviación de “pocos mm” en sus alturas reales del piso terminado.

Los muebles de calidad tienen este nivel de precisión, y debe pasar a ensamblajes de fábrica de alta calidad y muy baja tolerancia para obtener algo remotamente preciso, gastar dinero muy serio, probablemente solo lo encontrará en Aeroespacial, superdeportivo / superdeportivo y automovilismo arenas

Para poner las cosas en perspectiva:

Un piso típico en el Burj Khalifa tiene más de 100 m de ancho, por lo que la precisión de mm habla de tolerancias cercanas al 0.001%. El Northrop Grumman B-2 Spirit, tiene una envergadura de 52 metros y supuestamente tiene dos puntas de ala que se desvían “pocos mm” una de la otra, es decir, mucho menos precisas de lo que imaginas, lo que hace que sus constructores estén tan orgullosos que afirman que es la más precisa. estructura de su tamaño que los humanos han construido hasta ese punto.

Algunos numeros:

Bombardero B-2: 52 m de envergadura, 71 toneladas métricas, $ 740 millones de costo de producción unitario estimado, más de $ 2.1 mil millones por unidad, incluidos los costos de investigación y desarrollo.

Burj Khalifa: ~ 830m de altura, ~ 450,000 toneladas métricas, $ 1.5 B de costo estimado.

Compuesto arriba aproximadamente a escala.

Entonces, solo producir 2 Bombarderos B-2 (o ni siquiera uno si se tienen en cuenta los costos de ingeniería), las estructuras con la precisión que supones estipulando, cuestan más que el costo combinado de ingeniería y construcción de todo el Burj Khalifa: una estructura más más de 6,000 veces más grande, diseñado en pocos años frente a unas pocas décadas y hecho de materiales mucho más crudos que los trabajadores de la construcción tuvieron que ensamblar en el sitio.

Apuesto a que es uno de los edificios más exigentes que hemos construido, seguro, pero supongo que tiene poco sentido de la escala o las tolerancias requeridas, o incluso es posible dentro de un presupuesto y un plazo razonables.

Estoy totalmente de acuerdo con Dimitrios Tolios.

Cuando fui a trabajar por primera vez en el Reino Unido, en mi experiencia tenía una precisión de un centímetro por cada 100 metros de promedio por proyecto.

Me asignaron una computadora configurada en milímetros, que cambié a centímetros, como estaba acostumbrado. Mi jefe me dijo que lo volviera a cambiar, porque en el Sistema Internacional los milímetros eran la unidad de longitud, lo cual no es así. Los medidores son. Lo cambié con la afirmación de que, en cualquier caso, no podríamos obtener ninguna precisión en el orden milimétrico, en el proyecto actual.

Así que se resolvió una apuesta, mi jefe dijo que terminaríamos con una precisión de 9 mil, en la longitud total del proyecto, y yo dije que terminaríamos bien para terminar con una precisión de 5 centímetros (diferencia total de 10 centímetros de longitud total, 5 más cortos a 5 más largos).

La longitud del proyecto fue considerable, casi 300 metros y terminamos construyéndola 4 centímetros más.

Esta maravilla de hormigón BIM (gestión de información de construcción) reforzada tiene pilas y balsa debajo. Los cimientos son tan profundos como un edificio de 15 pisos. ¡Fue prediseñado en SOM donde Revit Architecture se estaba utilizando alrededor de 2002! (La arquitectura de Revit sigue siendo un desafío para muchas empresas de arquitectura para implementar). En Revit, no solo construyen la estructura virtualmente, sino que también la combinan con los dibujos estructurales y de sistemas (HVAC, electricidad, plomería) de consultores. De esta manera, si hay un conflicto en algún lugar, se resuelve antes de que ocurra en el sitio. Todos los componentes que tenían que ser criados por grúas fueron cortados con precisión antes de llegar allí. La asamblea se programó de manera tal que un turno de trabajadores tomaría el control del otro a la perfección.

Por supuesto, la construcción no estuvo exenta de incidentes nunca antes pensados, pero tener una diferencia de altura entre un extremo del piso y el otro no es lo que esperaría. Si hubiera imperfecciones menores en los componentes, estarían cubiertos por una cantidad tan grande de ellos.

Las tolerancias permitidas se establecen en el manual de especificaciones / proyecto para un proyecto determinado, generalmente según los requisitos del código de construcción, las recomendaciones de los ingenieros y varios estándares de la industria.

Las tolerancias de construcción son un intento de equilibrar de manera realista el costo y la facilidad de construcción con calidad, seguridad y rendimiento. No es un problema en blanco y negro.

Alta tolerancia de construcción (de desviaciones de construcción) = la inversión inicial es más barata, menos segura, más problemas de coordinación entre los sistemas de construcción, más posibilidades de movimiento que resultan en fugas u otras fallas del sistema y una calidad de apariencia generalmente más baja.

Tolerancia de construcción nula o baja (de desviaciones de construcción) = la inversión inicial es costosa, más segura, menos problemas de coordinación entre los sistemas de construcción, menos movimiento (no planificado), menos fallas del sistema y mayor calidad de apariencia.

Aquí hay un artículo que examina las tolerancias recomendadas en la construcción de concreto, incluidos los requisitos de nivelación:

http://www.awci.org/cd/pdfs/8003

Depende de la

A. material de construcción.

  • Para metales prefabricados, cerámica, etc., podría reducirse a una fracción de milímetros.
  • Para tapicería hecha a mano, puede ser inexacta hasta 1 centímetro
  • Para carpintería hecha a mano podría ser más / menos 2–5 milímetros
  • Para ladrillos hechos a máquina, podría ser de 0.25 milímetros.

Etc.

B. Equipo para medir

  • Sofisticado guiado por láser: la precisión variará con la distancia, que puede ser de 5 milímetros
  • Equipo sónico – no puedo decir – nunca usado
  • Lea también – Manual de tolerancias de construcción

Etc.

C. Tecnología de la construcción.

  • Prefabricados – alta precisión – dependiendo de los materiales
  • Hecho a mano – baja precisión – generalmente se acepta una tolerancia de 5 milímetros – esto es lo que normalmente se supone para las construcciones de edificios.

Pero la teoría y la práctica pueden ser diferentes según el equipo y el equipo.

A menudo, los arquitectos se preocupan por el aspecto artístico, la usabilidad y la seguridad de un edificio. Cuando se trata de construirlo realmente, puede haber consideraciones prácticas que significan que deben ajustarse por centímetros. Tenga en cuenta que la altura de un edificio puede cambiar en milímetros a medida que se calienta al sol.

Razonablemente. Existen especificaciones establecidas que se basan en los estándares nacionales de construcción, con respecto a la plomería, la planitud, etc. Los contratistas deben cumplir con estos mínimos (bastante estrictos) para avanzar en el proyecto y recibir el pago.

Los inspectores empleados por las ciudades tratarán de garantizar que todo el trabajo se realice para cumplir con los códigos locales de construcción y los requisitos del plan / especificaciones.

Los constructores y constructores construyen edificios con mucha precisión, porque es un refugio, el lugar de alguien para vivir, expandiendo la mayor parte de su tiempo allí. debe ser muy preciso con la construcción, un pequeño error y puede causar un gran daño, como el colapso de todo un edificio.

Espero que ayude

Hai amigos, también tengo estas mismas dudas sobre la precisión de las construcciones, una precisión no será del cien por ciento, pero aún así no afectará la estructura o el edificio. Muchos constructores están haciendo todo lo posible para evitar tales errores, pero existe algún error.

La última vez que estuve en un proyecto de gran altura, tuvimos un inspector que entró y verificó cada piso en busca de plomada, nivel y cuadrado, todo fue más o menos +/- 1/4 “…

El UBC, por otro lado, llama a una plomada de pared con una desviación de algo absurdo como +/- 1 1/2 “sobre 8 ‘.