El edificio Industrial [Anecdotario de un ingeniero civil #01]

A partir de hoy cada mañana coy a compartir las anecdotas del ingeniero Francisco Garza Mercado. Recomiendo su lectura para aprender el día a día de un ingeniero civil.

El edificio Industrial

Se trataba de un edificio para elaboración de alimentos, de dos pisos de 4000 m2, aproximadamente, cada uno, preparado para un futuro tercer piso.

Debido a las necesidades del equipo, la empresa especificó claros de 9 x 11 m, altura de pisos de 9.60 m, cargas vivas de 1000 kg/m2 en pisos y 300 kg/m2 en la futura azotea.

Recibí, de un par de arquitectos amigos y de la propia empresa, sendas solicitudes para cotizar el diseño estructural, que al final de cuentas no me fueron aceptadas. Mi precio, de alrededor de 6 mil1 dólares, les pareció muy elevado. Supe después que la empresa contrató a un ingeniero que cobró algo así como mil dólares, es decir, seis veces menos, cantidad ésta que apenas cubría mis costos de dibujo.

Utilizando un programa de computadora elaboró dicho ingeniero una memoria de cálculos de unas 200 páginas y un juego de 10 planos, resolviendo la estructura con columnas metálicas muy esbeltas; Joist2 armaduras de fabricación especial, a base de Perfiles Estructurales Rectangulares (PER), y losas de concreto coladas sobre lámina metálica corrugada (sistema conocido como Losacero). Con estos planos la obra se había ya concursado, resultando ganadora una oferta de 470 mil dólares para la construcción.

La misma empresa, más adelante, me contrató para hacer una revisión de seguridad, por la cual me aceptaron 1,200 dólares. Revisé toda la codificación: coordenadas, incidencias, cargas, etc., encontrándolas correctas. Como supuestamente la computadora no se equivoca, mi conclusión fue que no había errores importantes y que el diseño era seguro; aunque tal vez no muy económico. De paso encontré un error de sobre-valuación de las cargas sobre las zapatas, lo que de inmediato produjo un ahorro en esta partida por cerca de 10,000 dólares que compensó de inmediato y con exceso lo pagado por esta revisión.

Si bien no encontré errores de cálculo, en mi opinión sí los había, reflejados en las premisas de diseño impuestas por la propia empresa, como las de usar secciones de columnas muy chicas (45×45 cm), para supuestamente permitir el acomodo de las máquinas; usar Joists de fabricación especial, para evitar tener que comprarlos de patente, supuestamente caros, a un solo proveedor; usar cimbra de lámina perdida a fin de acelerar la construcción, y no usar contravientos en fachadas, simplemente por feos.

Estas premisas no parecían estar muy bien fundamentadas y daban lugar a costos de la construcción elevados. Expresé a los ingenieros de la fábrica que, si se cambiaban algunas de las premisas, podría haber ahorros generosos, estimados groseramente por mí en unos 100 mil dólares o más, solo que para eso se necesitaba hacer un nuevo proyecto, con el costo ya dicho de alrededor de 6 mil dólares.

Su contestación fue la de que, después de haber pagado por un proyecto y una revisión, ya no querían gastar más en un proyecto nuevo, especialmente si no había garantía de ahorros. Podía suceder que, después de pagar por el nuevo diseño, resultara que no había tales economías.

Les propuse entonces que yo lo haría por mi cuenta y riesgo, sin costo alguno para ellos. Podían mandar verificarlo con el mismo ingeniero que había hecho el proyecto original (a fin de evitarmanipulación de cargas) y cotizarlo de nuevo con el mismo contratista ganador del proyecto existente (a fin de evitar la manipulación de precios) o con quienes ellos quisieran. Para evitar dar gato por liebre me comprometía a usar las mismas cargas vivas del proyecto original y las mismas especificaciones de diseño, cambiando, previa su aprobación, solo las premisas que a mi juicio resultaran inconvenientes. Me comprometía además a hacerlo rápidamente, para evitar retrasos en la obra. Por último, ellos conservaban el privilegio de aprobar o rechazar las modificaciones.

Por su parte, la empresa me pagaría honorarios por el 25% de los ahorros realmente obtenidos y aprobados por ellos mismos. Este sistema de revisión se denomina en inglés ―EV‖ (Engineering Valuation) y lo explicaré más adelante.

La proposición era muy atractiva, pues, con solo pagar una cuarta parte de los ahorros, podían obtener reducciones muy significativas… ¿Cómo podían negarse?
El gerente y el director técnico de la empresa firmaron el contrato EV con mucho gusto, pues, si los gastos eran por mi cuenta y se podían ahorrar centenar de miles, no habría ninguna objeción de pagar de ahí mismo mis honorarios. Para mí sería, aparte de un buen negocio, una gran satisfacción, pues iba a cobrar por lo que sabía, no por lo que hacía, cosa que sucede con frecuencia en los inventores, pero casi nunca en los ingenieros estructurales.
Mis estrategias fueron las siguientes:

1. Usar columnas de concreto reforzado de 60 x 60 cm en lugar de las metálicas de 45 x 45 cm. La esbeltez de las columnas metálicas (recuérdese que eran de casi 10 m de altura) era tanta y además con efectos flexionantes de marcos rígidos y empujes laterales, que los esfuerzos admisibles resultaban muy bajos, dando secciones muy pesadas y caras, verdaderos lingotes de acero. Solo en esta partida se comprobó posteriormente el ahorro prometido de 100 mil dólares.
La premisa original de usar columnas chicas resultó incorrecta, pues, al saber mi resultado, la propia empresa, que antes había limitado el tamaño a 45 x 45 cm, ahora autorizaba hasta 70 x 70 cm. sin problemas.

2. Usar losas y Joists de sección compuesta, sistema denominado como ―Joist-losa‖, en lugar de Joist de fabricación especial y lámina Losacero. En esta partida se tuvo también un ahorro generoso.

3. Usar contraventeo en las fachadas, a base de cruces de acero, con lo cual se evitaron los efectos de marco rígido, eliminando momentos, y se obtuvo un más eficiente sistema de columnas y cimentaciones calculadas solo para carga axial.

Hice la nueva memoria de cálculos en aproximadamente 60 páginas y un juego de 10 planos que, supongo, la empresa mandó revisar y recotizar con el mismo contratista ganador del concurso previo. Mi proyecto se aceptó y el nuevo presupuesto para la construcción resultó de 270 mil dólares.
El ahorro fue de 200 mil dólares, o sea del 42%.
…
Debo decir que todo salió bien: el cliente quedó muy complacido pues, ahora sí, sabía que había obtenido un ahorro muy substancial sin necesidad de haber pagado por el proyecto y sin ningún riesgo. Aprobó la nueva ingeniería, firmó con la misma constructora un nuevo contrato y la obra continuó sin contratiempos hasta completarla, instalar la maquinaria e inaugurar la fábrica. El dinero ahorrado engrosó la cuenta del propietario y le permitió canalizar estos recursos a nuevas inversiones.

La excepción fue que, al saber que el proyecto no era mágico, sino simplemente bueno, y que pudo haberlo conseguido por 6 la empresa se consideró engañada y se negó a pagar 50, aún a sabiendas que yo les había ahorrado 200 y cumplido cabalmente.

Fue necesario demandar judicialmente para negociar un pago, según ellos muy generoso, pues era 2.5 veces mayor a lo que le hubiera costado si se hubieran decidido a contratarme desde un principio a su riesgo. Pero solo el 30% de lo que se había comprometido en el contrato de revisión EV.

Hay varias conclusiones que se pueden obtener de lo anterior:

– Lo barato sale caro:

Si sumamos costos de ingeniería + construcción, se tendría un valor total de
1,000 + 470,000 = 471,000 dólares para el primero y de
15,000 + 270,000 = 285,000 dólares para el segundo.
Aún cuando la segunda ingeniería costó al final 15 veces más que la primera, el costo total fue un 40 % menor.

– Un buen programa no garantiza un buen proyecto:

Se utilizó un sofisticado programa de computadora para la solución del primer proyecto. Sin embargo, con la sola simplificación de contraventear el edificio, el análisis se facilitó tanto, que pudo realizarse a mano y en unas pocas hojas, con los resultados comentados.

– El prometer no empobrece, es el dar el que arruina:

Sin comentarios.

Autor: Francisco Garza Mercado , tiene un bufete especializado en diseños estructurales. La mayor parte se refiere a proyectos de su localidad, la ciudad de Monterrey, N.L., pero tiene muchos en el territorio nacional y algunos internacionales. Tiene 55 años, a la fecha, dedicado a la ingeniería estructural.