unam. taller de arquitectura jos茅 revueltas. construcci贸n IV. mayo 2011 // abelardoBRAVOamaya alinaESCALANTEromero kevinMOLINAtorres ianMORELteliz
•suelos
•terreno y poligonal
por. abelardoBRAVO
•losa de cimentación
•cimentación ciclópea •cimentación por sustitución •zapatas aisladas •zapatas corridas •pilas de cimentación •pilotes de control •encofrados •plantillas
•problemas de aguas freáticas •tipos de suelos •ademados •refuerzos horizontales y verticales
•bibliografía y fuentes
por . alinaESCALANTE
por. ianMOREL por. kevinMOLINA
zona I por abelardo.bravo
Lomas, formadas por rocas o suelos generalmente firmes que fueron depositados fuera del ambiente lacustre, pero en los que pueden existir, superficialmente o intercalados, dep贸sitos arenosos en estado suelto o cohesivos relativamente blandos. En esta Zona, es frecuente la presencia de oquedades en rocas y de cavernas y t煤neles excavados en suelo para explotar minas de arena
zona II por abelardo.bravo
Transición, en la que los depósitos profundos se encuentran a 20 m de profundidad, o menos, y que está constituida predominantemente por estratos arenosos y limoarenosos intercalados con capas de arcilla lacustre, el espesor de éstas es variable entre decenas de centímetros y pocos metros
zona III por abelardo.bravo
Lacustre, integrada por potentes depósitos de arcilla altamente compresible, separados por capas arenosas con contenido diverso de limo o arcilla. Estas capas arenosas son de consistencia firme a muy dura y de espesores variables de centímetros a vahos metros. Los depósitos lacustres suelen estar cubiertos superficialmente por suelos aluviales y rellenos artificiales; el espesor de este conjunto puede ser superior a 50 m. La zona a que corresponda un predio se determinará a partir de las investigaciones que se realicen en el subsuelo del predio objeto de estudio, tal como se establecen en las Normas. En caso de edificaciones ligeras o medianas, cuyas características se definan en dichas Normas, podrá determinarse a zona mediante el mapa incluido en las mismas, si el predio está dentro de la porción zonificada; los predios ubicados amenos de 200 m de las fronteras entre dos de las zonas antes descritas se supondrán ubicados en la más desfavorable.
por abelardo.bravo
por abelardo.bravo
Traza un croquis del terreno, mide cada lado y ve registrando los datos, y por el método de triangulación, y apoyándote en las funciones trigonométricas, y después en la formula del área del triángulo, sacas el área de cada triángulo y lo sumas.
por abelardo.bravo
Una losa de cimentación es una placa de hormigón apoyada sobre el terreno que sirve de cimentación que reparte el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo. Las losas son un tipo de cimentación superficial que tiene muy buen comportamiento en terrenos poco homogéneos que con otro tipo de cimentación podrían sufrir asentamientos diferenciales. También en terrenos con muy poca capacidad portante. Las losas más sencillas son las losas de espesor constante, aunque también existen la losas nervadas que son más gruesas según la dirección de muros o filas de pilares. Su cálculo es similar al de una losa plana de azotea invirtiendo las direcciones de los esfuerzos y aplicando las cargas tanto axiales como uniformes provenientes de todo el edificio. Las trabes de estas losas se invierten para quedar enterradas en el terreno y evitar obstáculos al aprovechamiento de la superficie que queda lista para ocuparse como un firme aunque su superficie aun es rugosa.
por abelardo.bravo
En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. Este es un sistema que ha quedado prácticamente en desuso, se usaba en construcciones con cargas poco importantes. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menos grandes a medida que se va hormigonando para economizar material. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra más pequeña que en los cimientos de mampostería hormigonada. La técnica del hormigón ciclópeo consiste en lanzar las piedras desde el punto más alto de la zanja sobre el hormigón en masa, que se depositará en el cimiento.
zapatas.aisladas zapatas.corridas losa.de.cimentación cimentación.compensada por alina.escalante
Se usan en terrenos estables que permiten apoyar el edificio sin provocar asientos. Tienen entre 0.50 y 4m de profundidad. Criterio práctico para la selección de cimentación: Si P/s <= 0.3 A Se usará zapata aislada Si 0.3 A <P/s <= 0.5 A Se usara zapata corrida Si 0.5 A <P/s Se usara losa corrida En donde: P = Carga total del edificio. s = Capacidad de carga del terreno A = Área total de cimentación del edificio
por alina.escalante
Se debe cuidar la estabilidad contra colapso de los lados de la zanja. La excavaci贸n se realiza con una zanjadora o trincheradora, que arrancan tierra de forma regular abriendo zanjas del ancho requerido.
por alina.escalante
Se maneja por un solo operario y van excavando a la vez que avanzando en el trabajo. Su manejo es sencillo como el de un tractor. Los anchos y profundidades a realizar son variables, desde 40 a 150 cm de ancho y hasta 3.80m de profundidad. Las zanjadoras gigantes pueden excavar 2.60m de ancho a 5m de profundidad. El rosario va inclinado transportando la tierra movida hacia arriba, para descargar a un lado sobre la orilla de la zanja abierta e incluso directamente, si el material no va a ser aprovechado nuevamente, sobre camiones de transporte.
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Es una máquina para trabajar en movimiento de tierras a nivel inferior a su sustentación. Su brazo y la cuchara puede trabajar a 7m bajo su nivel de sustentación, y por encima de este 3m.
azadón montado sobre camión
remolcado por tractor, para pequeñas excavaciones
por alina.escalante
No se puede usar en estructuras con muros de carga, pero sí en estructuras porticadas con cerramiento.
Las ligas son generalmente de concreto y de secciones regulares: dalas de unión= 15x15, 15x20, 20x20, armadas con 4 a 6 varillas de 3/8” normal o 5/16” A.R ( alta resistencia) con estribos de diámetro ¼” a cada 20 o 30 cm
Se deben establecer vigas de unión para resistir a flexión la carga de los muros.
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Los cimientos de mampostería se usan cuando las cargas no son muy fuertes y la construcción es permanente, pero si el peso es excesivo y la fatiga es baja su utilización no es conveniente. Se usa la piedra braza, con la cual se obtienen muy buenos resultados debido a su resistencia. Las piedras deberán colocarse cuatrapeadas, las juntas estarán perpendiculares a las caras de apoyo para evitar deslizamientos y juntas continuas para no tener cuarteaduras, considerándose generalmente una resistencia de 20kg/cm de tierra y de 15kg/cm² a la mezcla.
por alina.escalante
Las juntas entre las piedras deberán llenarse con mortero con espesor de 2 cm (no menor de 2cm ni mayor a 4cm) el volumen de mortero deberá ser igual a un 30% de la capacidad total como máximo ,mínimo 25% del volumen de las piedras deberán colocar a tizón para lograr un perfecto cuatrapeo y se deberá limitar al máximo el uso de las rajuelas, y no se permitirá por ningún motivo el uso de las calzas; la cimentación de mampostería deberá mantenerse húmeda durante 3 días. Es conveniente que el ángulo que forma el escarpio no sea menor a 60° con relación a la horizontal, y el ancho de la base no deberá pasar de 1.50 m; el ancho de la parte superior del cimiento estará dado por el ancho de la piedra y no será menor a 30 cm, y para que las cargas que recibe el cimiento sean repartidas uniformemente se colocara una cadena de concreto armado perpendiculares a esta dala de repartición se colocaran los refuerzos necesarios para
Las proporciones para el mortero de cimentación serán (1:6) uno de calhidra y 6 de arena, o con mayor resistencia (1:3:15) proporción de cemento-calhidra arena. Para la cimentación la piedra deberá ser sana y no intemperizada, no se utilizaran riscos en forma de laja y tendrán una resistencia mínima a la compresión normal a los planos de deformación de 150 kg/cm².
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El uso de contratrabes se hace necesario cuando se tienen elementos aislados y corridos, pero el uso de contratrabes es muy recomendable en cimientos corridos de piedra en caso de tener mucha carga. La cimentación corrida puede usarse para estructuras de muros de carga, de apoyos aislados o mixtos, ósea, generalmente se utiliza en edificios con claros de 5 m entre muros, con una altura total de 12m, y a partir de estas dimensiones los elementos cimentantes resultaran más caros y más pesados, obligando al diseño estructural a tener otro tipo de cimentación y estructura. Al estar ejecutando la cimentación se habrá planeado la instalación de los elementos del drenaje, teniendo juntas y pasos de ductos en la mampostería o elementos del cimiento.
Si el cimiento es de piedra en la colindancia deberá procederse a tomar el par de fuerzas de volteo, por medio de uniones o amarres que actúan como tensores y evitan que el cimiento pueda girar, pudiendo hacerse con dalas de concreto armado. Este cimiento colindante debe construirse más profundo que los demás para contrarrestar el volteo, o si no remeter el cimiento.
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En ocasiones se utilizan cimentaciones de concreto simple, sin refuerzos; cuando no importa el peso de las mismas se suprime el armado de fierro con tensión pero es conveniente armarlos con metal par dilataciones debidas a cambios de temperatura: pueden ser cuadrados, piramidales o escalonados.
Los cimientos de concreto armado consisten en una placa de concreto de 10 a15 cm de espesor y un armado formado por lo general por varillas de 3/8” y 1/2" con separación de 10 a 15 cm según el cálculo, formando un emparrillado que se coloca en la parte baja, y si se tienen cargas fuertes o si se tienen claros mayores de 3m se construyen contratrabes de concreto formando una sola pieza con la placa, mismo armado pero con sentido inverso que la viga o trabe que salva el claro en el techo la proporción del concreto será (1:2:4) cuidando de la proporción del agua para obtener mayor resistencia.
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Se usa para la construcción con muros de carga. Sus dimensiones y armaduras se dimensionan en función de los muros, las características y el tipo de suelo. En caso en caso de cimentación de muro de carga, la zapata se diseña y calcula por flexión y adherencia, calculando su superficie de acuerdo con la resistencia o fatiga unitaria del terreno; si la cimentación es para una estructura sobre columnas la liga debe hacerse por medio de contratrabes, las cuales soportan el esfuerzo de flexión producidas por la reacción del terreno y las transmiten de reacción a las columnas.
Esfuerzos críticos: 1. compresión de la columna 2. presión del terreno 3. esfuerzos diagonales 4. esfuerzos flexores 5. esfuerzo de compresión del concreto por flexión 6. esfuerzo de adherencia
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El armado de una contratrabe: su proporción de esbeltez puede ser mayor que en una trabe y el cálculo es similar al de la trabe de la estructura y sus máximos esfuerzos son producidos por la flexión, aunque debe revisarse el esfuerzo cortante para tomar convenientemente la tensión diagonal según calculo y diseño del armado. Para evitar el volteo, generalmente se recurre a una trabe de volteo, colocada en el extremo de la zapata de colindancia para contrarrestar cargas descentradas o no coloniales y que se apoya en las contratrabes normales. Otra solución se logra remetiendo la base evitando las cargas descentradas, logrando de esta forma una zapata normal y corriendo la losa, trabes y contratrabes como voladizo hasta la colindancia.
por alina.escalante
anchos de cimientos
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elemento
unidad
precio
rendimiento
costo
ayudante
jornada
$292.13
0.080
$23.37
carpintero de obra negra
jornada
$467.41
0.080
peón
jornada
$280.45
mando intermedio y herramientas
%
$70.11
unidad
precio
rendimiento
barrote 1 ½” x 3.25” x 8’
PT
$9.22
1.625
$14.98
$37.39
tabla 3/4” x 8” x 8’
PT
$9.22
1.970
$18.16
0.033
$9.35
clavo 2 ½” a 4”
kg
$17.60
0.200
$3.52
0.130
$9.11
alambre recocido calibre 18
kg
$17.49
0.100
$1-75
diesel
lt
$7.20
0.500
$3.60
$79.23
elemento equipo de seguridad (casco, googles, guantes, etc.)
unidad juego
precio $52.25
rendimiento 0.080
costo $4.18
$4.18
elemento
costo
$42.01
por alina.escalante
Este tipo de cimentación consiste básicamente en extraer la suficiente cantidad del terreno para igualar el peso de la construcción, es decir, se sustituye el peso del terreno extraído con el de la construcción, lográndose de esta manera que el terreno continúe en su estado actual. Para este tipo de cimentación se debe tener un conocimiento detallado del tipo terreno que se presenta, asi como los diferentes estratos que se pueden llegar a alcanzar con la excavación, para de esta manera conocer la relación volumen-peso que se debe extraer; de la misma manera se debe conocer el peso exacto de la edificación.
Este tipo de cimentación presenta varias dificultades, ya que se debe considerar la resistencia del mismo en su estado original, considerando su compresibilidad, por lo que la excavación se deberá llevar a cabo por etapas para evitar tanto bufamientos, como la perdida de la humedad del terreno. De la misma forma se deberá tener un sistema de control de las aguas freáticas para evitar hundimientos de las edificaciones vecinas o daños a las mismas.
pilotes.de.punta pilotes.de.fricción pilas.de.fuste pilas.de.fuste.y.campana por alina.escalante
Se usan cuando la magnitud de la carga o por ser baja la capacidad del terreno no es posible usar cimentación superficial. Transmiten las cargas de la estructura al terreno con mayor capacidad de soporte situado bajo el terreno más superficial. Se utiliza sólo cuando es más barato que retirar el terreno de poca capacidad de carga y sustituirlo por otro más resistente.
por alina.escalante
Las cimentaciones por pilotes tienen como objetivo transmitir las cargas de la construcción a estratos más profundas del terreno con la resistencia necesaria. En la Ciudad de México la capa con la resistencia necesaria se ubica entre los 20 y los 45 m de profundidad, el trabajo del pilote es el mismo de una columna corta, ya que el mismo terreno ayuda a mantenerlo perfectamente vertical. La fricción efectuada por cada pilote se desprecia, sin embargo se corre el riesgo de una sobrecarga precisamente por la fricción ejercida por las partes del terreno que cuelgan o se adhieren al pilotes.
por alina.escalante
Este tipo de pilotes funcionan por medio de la fricción o adherencia que presentan las capas del terreno, su capacidad de carga aumenta en relación a la longitud de los pilotes, ya que no se considera que el peso resida exclusivamente en la base de los mismos. Este tipo de cimentación es una de las más recomendables para la Ciudad de México, ya que no se requiere llegar a las grandes profundidades en las que se encuentra en estrato duro, y permite que la edificación se hunda a la misma velocidad que la capa superficial.
por alina.escalante
formaci贸n de pilotes hincados por percusi贸n sin extracci贸n de tierras
por alina.escalante
Pilotes con cuchara bivalva
por alina.escalante
Construcci贸n de pilotes con barrena helicoidal
El cálculo de pilotes se realiza teniendo en cuenta: a) Su construcción. b) El transporte del taller a la obra por las vibraciones que sufre el material. e) Su Levantamiento por grúa. d) Su hinca. e) Las cargas a soportar. También entra en juego la sección del hormigón y del hierro de que está compuesta su armadura; así como la transmisión de fuerzas por frotamiento con el terreno y presión de la punta. Como un cálculo aproximado, se puede tomar la de l’2 toneladas por cada centímetro de longitud del pilote enteramente embutido en el terreno. *La carga concentrada es de 30 toneladas para los primeros y 15 para los segundos La distancia entre ejes es de 0’90 y 0’75 respectivamente
Una vez determinado el número de pilotes a colocar, será necesario determinar la forma de la losa sobre la que irá la construcción cuya forma geométrica se habrá escogido, partiendo de colocar los pilotes al tresbolillo, formar una figura (losa) cuadrada, rectangular o poligonal, según más interese en cada caso. Despreciando el peso propio de la losa y el de la tierra superpuesta, se determinarán, para el cálculo de las mismas, los momentos y la reacción que el pilote ejerce en su eje, pues es necesario tener muy en cuenta el esfuerzo cortante a que está sometida la losa.
Existen diversas técnicas indirectas para detectar posibles anomalías en las cimentaciones profundas. Ensayo de transparencia sónica (sondeo sónico, ensayo sónico, crosshole). Detecta y localiza con precisión anomalías (deslavados, contaminación, inclusión,..., etc.). Se estudia la propagación de ultrasonidos entre parejas de tubos metálicos embebidos en el hormigón introduciendo en ellos unas sondas. Ensayo de eco (martillo convencional). Permite evaluar la longitud del elemento por la medida del tiempo transcurrido entre un impacto y su reflexión. Se coloca en cabeza un acelerómetro y se la golpea con un martillo convencional. Requiere golpear sobre hormigón sano. Ensayo de impedancia mecánica en cimentaciones profundas (martillo con sensor de fuerza) Además de la longitud, mediante la medida del impacto y de la respuesta vibratoria, valora la interacción con el terreno y los cambios de sección y/o de calidad del material. Se coloca en cabeza un geófono y se golpea con un martillo instrumentado. Requiere golpear sobre hormigón sano y alisado
ensayo de impedancia mecánica con martillo con sensor de fuerza
prueba de integridad del pilote
por ian.morel
¿ Qué es el encofrado? Es el conjunto de obra falsa o moldes temporales que sirven para soportar y moldear la construcción de elementos de concreto. El molde, cimbra o encofrado sirve para confinar y moldear el concreto fresco de acuerdo a las especificaciones del proyecto durante el tiempo que éste alcanza su resistencia. Las piezas para los tipos generales de obra de concreto pueden ser completamente prefabricadas, o unidades prefabricadas para ensamblarse en campo, hechas de madera, acero o papel reforzado.
¿Qué es el habilitado del encofrado? Habilitar es el proceso que permite adaptar algo para volverlo apto para alguna tarea. El habilitado de la cimbra o encofrado consiste en la elección, ensamble, colocación, limpieza, preparación de las piezas para funcionar efectivamente.
por ian.morel
Este contenedor posee como función primera dar al hormigón la forma proyectada, proveer su estabilidad, asegurar la protección y la correcta colocación de las armaduras, pero también protegerlo de golpes, de la influencia de las temperaturas externas y de la perdida de agua (el ingrediente más fluido de los tres elementos que lo componen). de obra.
Existen diferentes clasificaciones para agrupar los tipos de encofrado: - Según el número de usos que permite.* - Por el método y tiempo necesario para conseguir la forma necesaria. - Según el tipo de hormigón que va a contener (aparente o para recubrir). - Por los materiales de construcción del encofrado. * Las diferencias entre encofrados permanentes y recuperables implican prever, además de la técnica a emplear para desencofrarlo, los trabajos de limpieza, almacenaje y mantenimiento posteriores, así como el gasto que cada uno representa: el encofrado embebido en el hormigón fraguado significa un costo de reposición, mientras que el desmontable aumenta la mano
por ian.morel
En el diseño de toda cimbra, deberán considerarse los siguientes factores: Rapidez y procedimiento de colocación del concreto. Cargas, incluyendo carga viva, muerta, accidental e impacto. Deflexión, contraflecha y excentricidad. Contraventeo horizontal y diagonal. Traslapes de puntales y desplante adecuado de la obra falsa. Tamaño de la cimbra y su colocación. En una cimbra se distingue la parte del molde o forro, que entra en contacto directo con el concreto y da forma al acabado, de las partes que sirven para soportar los moldes. Existen básicamente dos tipos de cimbras: la común y la aparente. - La cimbra común se ocupa cuando el elemento será recubierto, para esto se emplean tablas de unos 10 cm de grueso, sin prestar demasiada importancia en la terminación y las juntas de las tablas. - La cimbra aparente se usa cuando el elemento de concreto quedará visible. Son formas especiales que a la vez se convertirán en acabado final, incluido en la estructura. Generalmente se hace de duela, cepillando una cara y dos cantos, y poniendo mucho cuidado en la terminación y las juntas de las tablas. Este tipo de cimbras tienen una vida útil muy corta.
por ian.morel
Los moldes de madera son los mas utilizados por su economía y facilidad de manejo. Generalmente se emplea la madera de pino, pero en caso de que en la región se encuentre otra madera mas barata, se ocupa ésta. Entre las características que debemos conocer está su capacidad de soportar grandes pesos, su precio de adquisición y unidad de medición. Las cimbras deben tener las siguientes características: - Ser rígidas y muy fuertes para soportar el peso del concreto. - Ser herméticas y evitar los escurrimientos. - Ser de fácil desmolde para no dañar al concreto y además que permitan reutilizar la misma cimbra. - La cimbra debe de ajustarse a la forma, dimensiones, niveles, alineamientos y acabado. - La obra falsa, debe estar contraventeada para garantizar su seguridad, forma, ubicación y rigidez.
La unidad de medici贸n de la madera es el pie-tabl贸n, es la terminolog铆a que los madereros han llamado a un pedazo de madera con las siguientes dimensiones: 1 pie x 1 pie x 1 pulgada de espesor
por ian.morel
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Se observarán las siguientes indicaciones: -Las cimbras se ajustarán a la forma, líneas y niveles especificados en los planos. -Las cimbras deberán estar contraventeadas y unidas adecuadamente entre sí, para mantener su posición y forma durante el colado. Se debe cuidar que la cimbra quede a un solo nivel y sin huecos. La cimbra la hace un carpintero de obra negra y se usan clavos galvanizados de cuatro pulgadas y dos y media pulgadas, tarimas y tablones. -Los moldes deberán tener la rigidez suficiente para evitar deformaciones, debidas a la presión del concreto, al efecto de los vibradores y las demás cargas y operaciones relacionadas con el vaciado del concreto. - Los moldes deberán ser estancos para evitar la fuga de la lechada y de los agregados finos durante el vaciado, vibrado y compactado del concreto.
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-No se permitirá la iniciación de un colado, si en la cimbra existen cuñas, taquetes u otros elementos sueltos, o bien, si no está construida de acuerdo con el diseño aprobado. -Salvo indicación en contrario todas las aristas llevarán un chaflán de madera de pino de primera que consistirá en un triángulo rectángulo con catetos de 2.5 cm. - La superficie de contacto con el concreto deberá humedecerse antes del colado (de este modo se saturará y no deshidratará el concreto alterando su resistencia, además el agua provoca que se hinche la madera, tapando las juntas entre tabla y tabla). - La limpieza de la cimbra deberá apegarse a las indicaciones siguientes: Previamente a la colocación del acero de refuerzo se aplicará a la cimbra de contacto la cantidad necesaria y suficiente de diesel o desmoldante aprobado, para evitar que el concreto se adhiera a la misma.
por ian.morel
- Al iniciar el colado, la cimbra deberá estar limpia, exenta de toda partícula extraña, suelta o adherida al molde, para tal fin el contratista utilizará los medios que considere adecuados y que se aprueben o se indiquen. - Cuando se estime necesario, se dejarán aberturas para facilitar la limpieza previa al colado, y las inspecciones que al respecto se requieran. - La limpieza de los moldes estará sujeta a la inspección del Responsable de Obra, sin cuya aprobación no se podrá iniciar el colado.
- Se deben calafatear las separaciones grandes entre tablas, para que el concreto no escape por allí. El calafateo se hace con papel kraft, proveniente de la envoltura de los sacos de cemento. - Por lo que se refiere al uso de los moldes, tratándose de cimbra para acabado común se utilizará un mínimo de ocho usos y un máximo de 12; tratándose de cimbra para acabado aparente se utilizará un mínimo de ocho usos y un máximo de 10; siempre y cuando el contratista les proporcione el tratamiento adecuado para obtener el tipo de acabado que señale el proyecto. Esto no exime al contratista la responsabilidad de cerciorarse que el estado físico de los moldes y todos los demás elementos utilizados en la cimbra, garanticen que no serán causas de fallas o colapsos.
- Las cimbras se quitarán de tal manera que siempre se procure la seguridad de la estructura. La remoción de los moldes se hará sin dañar la superficie del concreto recién colado. - En las maniobras de descimbrado los apoyos de la obra falsa, (cuñas, gatos, etc.) deberán operarse de manera que la estructura tome su esfuerzo uniforme y gradualmente. No se permitirá descimbrar aquellas porciones de estructura que no estén apuntaladas adecuadamente para soportar durante la construcción, cargas que excedan a las del diseño. - Una vez efectuado el descimbrado, la cimbra no debe almacenarse en zonas de la estructura en construcción, que pudieran dañarse al sufrir el peso concentrado de aquélla. - La determinación del tiempo que deben permanecer colocados los moldes y la obra falsa, depende del carácter de la estructura, de las condiciones climáticas y del tipo de cemento empleado. La remoción de los moldes y de la obra falsa podrá iniciarse cuando el contratista demuestre, mediante las pruebas de laboratorio, que el concreto ha alcanzado la resistencia necesaria para soportar las cargas permanentes a que quedará sujeta la estructura.
por ian.morel
Está constituida por paneles de lámina modulados y estandarizados, susceptible de adaptarse a todos los elementos estructurales del concreto. El acabado que toman las piezas coladas por este procedimiento es perfecto en su apariencia, siempre y cuando el concreto esté bien vibrado. Ventajas de la cimbra metálica : A) eliminación de perdidas y extravío; B) ahorro de mano de obra y tiempo de los procesos de cimbrados y descimbrados; C) no necesita mano de obra especializada; D) no absorbe agua y por lo tanto no deshidrata al concreto; E) la superficie de contacto con la cimbra garantiza acabados aparentes de mejor calidad. Ejemplo de cimbra permanente. En este volado el acero galvanizado también cumple funciones estructurales al encontrarse unido al forjado.
Encofrado de un solo uso, permanente. La estructura tubular permite contener el concreto en el interior y forma parte del acabado final de la columna.
Para cimbras de columnas circulares se utiliza el cart贸n comprimido imprimada con un aditivo para evitar que sea poroso y por lo tanto deshidrate al concreto y adem谩s en el proceso de descimbrado no se quede adherida la cimbra al concreto.
por ian.morel
Cimbras rodantes. Cuando tiene que efectuarse en una obra el colado de una serie de elementos iguales, tanto como en sección como en longitud, se utilizan comúnmente las cimbras de tipo rodante. La cimbra rodante es muy útil en la ejecución de trabajos en los que se va a repetir muchas veces el mismo elemento estructural. En todos ellos, en lugar de cimbrar toda la superficie a cubrir se construye únicamente una sección, la cual es montada sobre camiones, carros o estructuras horizontales, formadas generalmente por vigas y polines que quedan apoyadas en tubos o ruedas, permitiendo así deslizarse y colocarla en el claro siguiente y siguiendo este sistema de juegos de cuñas o cualquier otro dispositivo similar de colocar el molde en su posición definitiva antes de efectuar el colado. Una vez hecho el colado, se retira permitiendo que la superficie interior sea pasada al claro siguiente para proseguir en esta forma al colado de la superficie.
Cimbras deslizantes. Estas cimbras tienen su mejor exponente en la cimbra utilizada para la construcción de chimeneas, para lo cual se habilita un juego completo de cimbras de aproximadamente 1.5m de altura para todo el perímetro, se efectúa el colado continuo sostenido y elevando la cimbra por medios gatos de tornillos ya sea manuales o eléctricos los cuales se apoyan barras de acero duro empotrados en la cimentación y quedan unidos en la cimbra por medio de puentes convenientemente colados. Esta cimbra adopta una sección triangular truncada, siendo más ancha en su parte inferior con objeto de evitar que se pegue al colado.
por kevin.molina
Se encuentra entre el suelo y la zapata Es una especie de cimentación que se instala por debajo de las zapatas, que evita que éstas se contaminen de sustancias extrañas entre el suelo y la zapata. La plantilla protege a la zapata para que su resistencia no sea afectada por las reacciones que se producen en el suelo, como la sedimentación, erosión, etc. La plantilla tiene un grosor de +- 0,05m y se extiende a lo largo de la cimentación y base de las zapatas. Está compuesta de concreto sólido; se instala por separado de la zapata. El concreto se prepara en obra ya sea a mano (mezcla revuelta con palas) o con trompo. Para su colocación solo se requiere verter el concreto y con una cuchara o llana o con un barrote que tenga un canto dejar la mezcla a nivel.
SE UTILIZA UN CONCRETO POBRE DE 100 KG/CM2 (BOTES DE 18 LITROS)
GRAVA--- 7 botes ARENA--- 6 botes AGUA----- 2 ¼ botes
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DEFINICIÓN DE AGUAS FREÁTICAS Cuando tenemos una masa de suelo, esta estará constituida por una parte de material sólido, otra parte por líquidos, y otra parte por gases. Pero si empezamos a bajar de la superficie de la tierra, empezamos a ver que cada vez va a ver mayor contenido de agua, hasta el punto que el contenido de aire es totalmente ocupado por el agua, en este punto donde hallamos solo parte sólida, y parte de agua, la llamamos Nivel Freático. Las aguas Freáticas, son entonces las aguas que encontramos cuando el suelo esta saturado, y están por debajo de este nivel freático. RECONOCIMIENTO DE AGUAS FREÁTICAS En el campo podemos conocer el nivel del agua freática abriendo un hueco en la tierra el cual se puede abrir con pico y pala, de tal manera que podamos ver dentro de el (50 x 50 centímetros), y esperar que el nivel del agua se estabilice. De esta forma podemos después de una hora mas o menos, que el nivel donde tenemos el agua será el nivel freático. Esto también lo podemos saber en el laboratorio, después de sacar una muestra de Suelo, el cual lo podemos extraer con un cilindro, el cual hincamos en la tierra, y luego le damos un giro para poder cortar abajo, de donde se extrae luego un cilindro de tierra, el cual podemos analizar, y saber el punto donde el suelo esta saturado, de esta forma, midiendo la distancia de la superficie de la tierra, al punto donde el suelo esta saturado, hallamos el Nivel Freático
por kevin.molina
El principal problema de el agua en los suelos, a bajas temperaturas, es que al llegar a su punto de congelamiento, esta aumenta su volumen, generando unos esfuerzos residuales, en el suelo, y en las partes donde hay mucho tiempo de heladas, se generan unas grandes hojas de hielo dentro del suelo, el cual, al cambiar el clima, y subir la temperatura, este hielo empieza a deshielarse, quedando unos huecos en el suelo por causa de la filtración del agua en la tierra, causando asentamientos de las estructuras que estén cimentadas sobre el suelo en cuestión. EFECTOS DEL CONGELAMIENTO Si tenemos el suelo, retenido por un muro de retención de tierra, la congelación del agua, produce un aumento de volumen, lo que genera un aumento en la presión que esta soportado el muro, y si esta presión se repite varias veces, o es muy elevada, se puede llegar al colapso del muro. Si el muro es de concreto, el colapso puede llegar por esfuerzo cortante entre el muro, y su losa de cimentación. SOLUCIONES AL PROBLEMA -Substitución de los suelos susceptibles a la helada por otros no susceptibles, hasta la profundidad necesaria para llegar a niveles más abajo que la penetración del efecto climático. -Hacer un drenaje adecuado para bajar el nivel Freático a una profundidad mayor que la altura máxima de ascensión capilar del suelo. - Excavar hasta el punto donde llega la helada, y colocar un material que no permita la capilaridad, como grava, por lo tanto no permite la subida de aguas freáticas por capilaridad.
por kevin.molina
Al subir esta agua, se humedecen los cimientos de las diferentes estructuras, provocando la corrosión del acero de refuerzo en los cimientos, y algunas veces esta agua freática, cuando los niveles son muy altos, alcanza a subir por capilaridad a las paredes de la edificación, generándose problemas en los ladrillos y los acabados de la edificación. Una solución a este problema es cambiar el suelo sobre el que descansa el cimiento, por un suelo más grueso, que no permita la capilaridad del agua freática. También encontramos soluciones de aditivos para el concreto (inclusores de aire), para poder generar impermeabilidad en este, y de morteros para recubrir estructuras (sika 101) con el fin de ganar impermeabilidad. En el momento que la cimentación de cualquier estructura, sea una cimentación profunda (pilotes, pilas o cajones), se debe tener en cuenta que esta estructura estará sumergida parcialmente por aguas freáticas, y que esta estructura de cimentación, sufrirá cambios de humedad por la subida y la bajada del nivel Freático. TALUDES Y EL NIVEL FREÁTICO Cuando tenemos en la construcción taludes, como es el caso más común de las carreteras, aquí también hay influencia del nivel freático. Si en una época de invierno el nivel freático sube, el suelo que contiene al talud, llega a pesar más por el peso del agua, pudiendo haber un derrumbe del talud en cuestión. También hay que tener en cuenta que el agua, por la presión que genera en el suelo, tiende a separar las partículas sólidas del suelo, produciendo grietas, que en algunos sitios, pueden producir el colapso del talud. También se debe tener en cuenta la acción de las heladas aquí, ya que el talud cambiara de volumen.
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Para evitar los colapsos de los taludes, se debe tener un buen drenaje de este, el cual abatirá el nivel freático, disminuyendo la posibilidad de falla por aguas freáticas. Se recomienda hacer filtros dentro del talud, el cual sacará el agua de este. Estos filtros se deben diseñar para las épocas de invierno, ya que en ese momento los niveles freáticos suben y se corre el mayor de los riesgos de colapso de la estructura en cuestión. También se hace necesario hacer un drenaje por debajo del talud, ya que la presión en ese punto puede ser tal que produzca el volcamiento del talud, por eso se recomienda en los taludes con problemas de niveles freáticos, tener subdrenes, los cuales eviten esta clase de colapsos. EL NIVEL FREÁTICO EN EXCAVACIONES Muchas veces, es necesario hacer excavaciones por debajo del nivel freático, lo que puede generar varios problemas si se tiene un suelo permeable, el cual permita que la excavación que se haga, se llene de agua, lo que generaría unas velocidades del agua freática, arrastrando material del suelo a la excavación también, estando sucio siempre la excavación. Hay varias formas de abatir el nivel freático. La más común de ellas es hacer una zanja colectora del agua en la excavación, donde se coloca a bombear el agua hacia otra parte fuera de la excavación. Se debe tener en cuenta que los volúmenes de agua que se deben bombear son muy grandes, ya que el nivel freático siempre tratara de estar constante, lo que puede incrementar los costos de una obra determinada. Otra de las formas para abatir el nivel freático es la de hacer una serie de pozos al rededor de la excavación, los cuales sacaran el agua de la tierra, bajando el nivel freático en esos puntos, y si tenemos la excavación en medio de estos puntos, el nivel freático de la excavación será abatido. Se pueden generar muchas otras formas de abatimiento del nivel freático, pero esto realmente se debe determinar al tener el problema real en la obra, y ver todas las variables que esto implica.
SE CLASIFICAN POR: -GRANULOMETRÍA -CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) -REPOSO (ÁNGULO DE REPOSO) -SU RESISTENCIA
-Talcos -Polvos -Limos -Arcillas -Arenas -Gravas -Piedras -Rocas
se miden en micras micras micras mm mm cm cm cm
TIPOS DE SUELOS EN EL D.F. Zona I (lomerío) Lomas formadas por rocas o suelos generalmente firmes que fueron depositados fuera del ambiente lacustre, pero en los que pueden existir, superficialmente o intercalados, depósitos arenosos en estado suelto o cohesivos relativamente blandos. En esta zona, es frecuente la presencia de oquedades en rocas y de cavernas y túneles excavados en el suelo para explotar minas de arena. Resistencia del terreno 7 – 12 kg/cm2 Zona II (Transición) Transición en la que los depósitos profundos se encuentran a 20m de profundidad, o menos, y esta constituida predominantemente por estratos arenosos y limo arenosos intercalados con capas de arcilla lacustre, el espesor de estas es variable entre decenas de centímetros y pocos metros. Resistencia del terreno 5 – 7 kg/cm2 Zona III (Lacustre) Lacustre, integrada por potentes depósitos de arcilla altamente comprensible, separados por capas arenosas con contenido diverso de limo o arcilla. Estas capas arenosas son de consistencia firme muy dura y de espesores variables de centímetros a varios metros. Los depósitos lacustres suelen estará cubiertos superficialmente por suelos aluviales y rellenos artificiales; el espesor de este conjunto puede ser superior a 50m. Resistencia del terreno 3 – 5 kg/cm2
La fracción orgánica está constituida por desechos vegetales y animales, además de cantidades variables de materia orgánica amorfa llamada humus. La fracción orgánica en un suelo puede ser muy variable sin embargo, la mayoría de los suelos, en general, tiene un contenido de materia orgánica entre 0.5 y 5%.
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Los espacios, o poros, que hay entre partículas sólidas del suelo, contienen diversas cantidades de dos componentes inorgánicos clave: el agua y el aire. El agua es el principal componente líquido de los suelos y contiene sustancias minerales, mientras que la fase gaseosa en los suelos está constituida por aire. Dependiendo del contenido de humedad del suelo, los poros se encontrarán ocupados por agua o por aire.
PERFIL GENERAL DE UN SUELO
ADEMES por kevin.molina
O sistema de ademado se emplea para sostenimiento de muros en edificios para evitar el derrumbe de los mismos. También se utilizan para sostener muros de edificios antiguos, arcos o construcciones entre sí. Si se trata de excavaciones de poca anchura, el ademe se va retirando conforme se va efectuando el relleno y la consolidación del terreno. PARA PROCEDER AL ADEMADO DE UNA EXCAVACIÓN Si las paredes de la misma están próximas una de otra, se efectúa aquella por partes, por medio de tiras horizontales de madera, las paredes de la misma, y acuñándolas entre sí por medio de travesaños. En esta forma, primero se excava y luego se adema para poder seguir excavando y evitar derrumbes posteriores. Si las paredes de la excavación están bastante retiradas una de otra, el ademado se efectúa por medio de tarimas que se mantienen en su lugar con puntales apoyados en cuñas, que se van cambiando por otros más largos conforme se va avanzando en la excavación. Estos ademes son substituidos posteriormente por muros de contención de piedra o de concreto, que se ligan a la estructura del edificio en construcciones normales. Si se trata de excavaciones para alojar tuberías o cualquier elemento similar que requiera excavaciones de poca anchura, el ademe se va retirando conforme se va efectuando el relleno y la consolidación del terreno. Si la distancia entre las construcciones colindantes es relativamente pequeña (10 a 15 metros), el atroquelamiento puede hacerse por medio de estructuras de madera de cuerdas paralelos que se colocan horizontalmente, apoyadas en vigas de arrastre verticales, correspondiendo con los muros transversales de ambas construcciones laterales. Estas estructuras provisionales de madera son, generalmente, del tipo WARREN de cuerdas paralelas unidas con pernos y tuercas, y en las cuales ambas cuerdas trabajan a compresión; por lo tanto, al utilizar varias armaduras de este tipo, deben contraventearse entre sí por medio de tirantes que impidan su flambeo.
En el caso de que las construcciones colindantes se encuentren a una distancia mayor de la que económicamente es posible cubrir con el tipo de armaduras ya descrito, se recurre al tipo de atroquelamientos o apuntalamientos parciales por medio de puntales o estructuras compuestas, que se apoyan en el suelo del predio demolido. Para esto se acostumbra colocar los pies derechos en forma de abanico, apoyándose a diferentes alturas sobre vigas verticales que corresponden a los muros transversales de la construcción por apuntalar, quedando sus extremos inferiores apoyados en un mismo punto contra una viga de arrastre que liga varios abanicos, y que a la vez está fija al terreno por medio de estacas clavadas en él. El uso de cuñas, en este tipo de trabajos, es indispensable, con objeto de evitar el que puedan aflojarse y perder por lo tanto su efectividad. Los ademes metálicos son herramientas auxiliares de perforación en suelos arenosos, cavernosos o bajo agua. Los ademes metálicos son insertados en el suelo mediante martinetes o vibro-hincadores. También existen ademes no metálicos como polímeros y lodos bentoníticos. El ademado utiliza un sistema de láminas de paredes, largueros y travesaños diseñados para contener y estabilizar las paredes de la excavación. Se puede usar también cajones metálicos para retener las paredes. Los cajones metálicos deberán apilarse para las excavaciones más profundas, pero no se los puede utilizar para elevar la altura de la pared de la excavación. No se debe permitir que los trabajadores ingresen a la zanja durante la instalación del ademado o de los cajones metálicos.
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REFUERZOS por kevin.molina
Refuerzo: Utilizada cuando el área de apoyo es suficiente pero la cimentación es insuficiente. Refuerzo mediante inyección. Consiste en rellenar con mortero de cemento los huecos en el macizo de la cimentación. Al fraguar el mortero, el macizo de cimentación adquiere cohesión ganando resistencia suficiente para seguir cumpliendo su función. Este sistema es adecuado en edificios antiguos que poseen macizos de cimentación de mampostería en seco, gravas o incluso cascote, que como mucho pueden tener un aglomerante degradado y bajo en dosificación. También puede ser utilizado en algunos concretos demasiado pobres, de mala granulometría y con muchos huecos. Los espacios huecos deben estar comunicados para que funcione la inyección. El refuerzo por inyección tiene la ventaja de que la puesta en carga queda hecha en la misma operación. Para evitar este accidente, la inyección debe comenzar en el fondo y el contorno de la cimentación, esperar su fraguado para conseguir una franja impermeable y terminar la operación, siempre de abajo hacia arriba, controlando el volumen de mortero usado. Si existe la posibilidad de fugas se puede solucionar hincando tablestacas o construyendo muretes auxiliares alrededor del cimiento. Refuerzo mediante introducción de armaduras. Este tipo de refuerzo consiste, en introducir armaduras adicionales taladrando el cimiento lateralmente. Posteriormente se tensan las armaduras y se inyectan con resinas produciendo un post-tensado de la zapata. Esta es una operación delicada y ya que los taladros deben tener gran precisión de ejecución. Es una solución utilizada cuando hay zapatas compuestas por un hormigón de calidad suficiente pero con una sección de acero insuficiente para soportar los esfuerzos de flexión y solo es valida si la zapata no presenta rotura alguna.
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Se denomina muro de contención a un tipo estructura de contención rígida, destinada a contener algún material, generalmente tierras. Los Muros de Contención son un tipo de Cimentación cuya función es contener la tierra en caso de desmontes, cuando los taludes son más empinados que lo que corresponde al talud natural de tierra en reposo. Estos taludes deben soportar esfuerzos tales que tienden a volcarse, desmoronarse, haciendo deslizar la tierra porque la presión de las mismas actúa como una fuerza horizontal. Dicho peso y dimensiones dependen de la naturaleza del terreno, clase, humedad y peso específico. El empuje de tierra está compuesto por el peso propio del muro, que verticaliza la resultante a fin de que pase dentro del núcleo central de la base. Es por eso que del muro macizo de gran espesor, de sección uniforme, se pasa al muro de sección trapecial, cuyo plano inclinado o escarpa, tiende a aumentar la anchura de la base, junto con la zarpa, a la vez que bajan el centro de gravedad del muro, aumentando su estabilidad.
Son aquellos cuyo peso contrarresta el empuje del terreno. Dadas sus grandes dimensiones, prácticamente no sufre esfuerzos flectores, por lo que no suele armarse. Los muros de gravedad a su vez pueden clasificarse en: por kevin.molina - MUROS DE HORMIGÓN EN MASA. Cuando es necesario, se arma el pie (punta y/o talón). - MUROS DE MAMPOSTERÍA SECA. Se construyen mediante bloques de roca (tallados o no). - MUROS DE ESCOLLERA. Se construyen mediante bloques de roca de mayor tamaño que los de mampostería. - MUROS DE GAVIONES. Substituyen a los de escollera cuando no hay disponibilidad de grandes rocas. - MUROS PREFABRICADOS O DE ELEMENTOS PREFABRICADOS. Se pueden realizar mediante bloques de concreto previamente fabricados. - MUROS ALIGERADOS. Aquellos en los que los bloques se aligeran (se hacen huecos) por diversos motivos (ahorro de material, reducción de peso...). - MUROS JARDINERA. Si los bloques huecos de un muro aligerado se disponen escalonadamente, y en ellos se introduce tierra y se siembra, se produce el muro jardinera, que resulta mucho más estético, y de menor impacto, ver rocalla. - MUROS SECO. constituido por piedra de 8"@10" que van sobre puestos y amarrados entre si , no lleva ningún tipo de mortero o concreto, conforme se va construyendo se va rellenando con piedras de lugar o cascajo de 3/4" de diámetro en caso que se utilice con drenar el agua.
Son muros de concreto fuertemente armados. Presentan ligeros movimientos de flexión y dado que el cuerpo trabaja como un voladizo vertical, su espesor requerido aumenta rápidamente con el incremento de la altura del muro. Presentan un saliente o talón sobre el que se apoya parte del terreno, de manera que muro y terreno trabajan en conjunto. por kevin.molina En algunos casos, los límites de la propiedad u otras restricciones obligan a colocar el muro en el borde delantero de la losa base, es decir, a omitir el puntal. Es en estas ocasiones cuando se utilizan los muros en L. En ocasiones muros estructurales verticales de gran altura presentan excesivas flexiones. Para evitar este problema surge el 'muro con contrafuertes', en los que se colocan elementos estructurales (contrafuertes) en la parte interior del muro. También existen muros con contrafuertes en la parte exterior del mismo. En ocasiones, para aligerar el contrafuerte, se colocan elementos con un tirante (cable metálico) para que trabaje a tracción. Surgen así los 'muros atirantados.
MUROS DE TIERRA ARMADA Y DE SUELO REFORZADO Los muros de tierra armada son mazacotes de terreno (grava) en los que se introducen armaduras metálicas con el fin de resistir los movimientos. Con ello se consigue que el material trabaje como un todo uno. La importancia de esta armadura consiste en brindarle cohesión al suelo, de modo de actuar disminuyendo el empuje de tierra que tiene que soportar el muro. La fase constructiva es muy importante, ya que se tiene que ir compactando por capas de pequeño espesor, para darle una mayor resistencia al suelo. Los muros de tierra armada pueden rematarse también con bloques de concreto huecos, rellenos de tierra, y sembrados, creando muros jardinera. Un 'muro de suelo reforzado' es un muro de tierra armada en que se sustituyen las armaduras metálicas, por geotextil.
Mis Precios Unitarios sergio alfonso amaya, 2008
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Materiales para la construcción
Hornbostel. Limusa
Materiales y procedimientos para la construcción
Pérez. Trillas
Cimentaciones. Diseño y Construcción
M.J. Tomlinson. Trillas
Cimentaciones
Schulze / Simmer. Editorial Blume