ESTRUCTURAS - LISBETH BAQUE

UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS TECNICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS
CARRERA:
INGENIERÍA CIVIL
MATERIA:
ESTRUCTURAS II
PROFESIONAL EN FORMACIÓN:
BAQUE PIHUABE LISBETH MICHELLE
DOCENTE:
ING. GERY MARCILLO
SEMESTRE:
SEXTO A-2
PERIODO ACADÉMICO:
MAYO – SEPTIEMBRE 2017
Lisbeth Baque

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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Contenido
DEFINICIÓN DE LA PATOLOGÍA ............................................................................... 4
DAÑOS EN ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES .................................................... 5
IMAGEN DE DETALLES DE HIERRO EN VIGAS ................................................... 12
IMAGEN DE DETALLES DE HIERRO EN LOSAS DE HORMIGÓN ..................... 22
IMAGEN DE DETALLES DE ESTUDIO DE SUELO PARA UN EDIFICIO ........... 30
ALGUNAS RECOMENDACIONES SEGÚN ACI 318-14, SOBRE SUELO. ............ 41
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DEFINICIÓN DE LA PATOLOGÍA
PATOLOGIA
Rehabilitacón de
una edificación.
Evaluación y el
diagnóstico
Dejarla habitable
Dejarla igual o
mejor que antes.
Considerará la
decisión de
intervenir la obra
civil.
Definición De los procesos de rehabilitación de una edificación, la evaluación y el
diagnóstico constituye el paso quizá más importante puesto que de acuerdo con su
definición se considerará la decisión de intervenir la obra civil. Acertar en el diagnóstico
representa el éxito de la inversión y por supuesto en la solución de las patologías causantes
del problema. Patología procede del griego “pathos” enfermedad y “logos” estudio. La
Patología Constructiva se define como la rama de la ciencia y técnica de la construcción
que estudia los problemas en edificios y obras públicas o alguna de sus unidades después
de la ejecución. Aparentemente definir la Patología Estructural representa una
intromisión en otras áreas del conocimiento pero para una mejor comprensión conceptual
de ella más adelante haremos un símil con las ciencias médicas. No es a partir de las
personas sanas que se hace la docencia y práctica médica sino frente a quien padece una
dolencia, por lo que evaluando su cuadro clínico se hace el diagnóstico, se formulan
estrategias y se dan pautas para su solución. Algo similar ocurre con las edificaciones
cuando a partir de los daños que manifiesten, se formulan procesos de intervención y se
crean metodologías para evitar que tales hechos se repitan en las nuevas obras. La
Patología de Estructuras puede considerarse como parte de la patología constructiva
dedicada al estudio sistemático y ordenado de los daños y fallas que se presentan en las
edificaciones, analizando el origen o las causas y consecuencias de ellos para que,
mediante la formulación de procesos, se generen las medidas correctivas para lograr
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recuperar las condiciones de desempeño de la estructura. Entonces la Patología puede ser
definida como parte de la Ingeniería que estudia los síntomas, los mecanismos, las causas
y los orígenes de los defectos de las obras civiles, o sea, es el estudio de las partes que
componen el diagnóstico del problema.
Definición de patología estructural
comportamiento
de las
estructuras
PATOLOGIA
ESTRUCTURAL
para recuperar
condiciones de
seguridad
presentan
evidencias de
fallas o
comportamiento
defectuoso
Estudio del comportamiento de las estructuras cuando presentan evidencias de fallas o
comportamiento defectuoso (enfermedad), investigando sus causas (diagnóstico) y
planteando medidas correctivas (terapéutica) para recuperar las condiciones de seguridad
en el funcionamiento de la estructura.
Autor: Ing. Mario A. Panozo V.
PREGUNTA
¿De qué otra manera se puede considerar a la patología de
estructuras?
La Patología de Estructuras puede considerarse como parte de la patología constructiva
dedicada al estudio sistemático y ordenado de los daños y fallas que se presentan en las
edificaciones, analizando el origen o las causas y consecuencias de ellos
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INTRODUCCIÓN
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DAÑOS EN ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
Las patologías en elementos estructurales suelen llevar consigo daños en los elementos no
estructurales que conforman el conjunto constructivo.
Las lesiones que vamos a tratar son las que surgirían principalmente en cerramientos y
tabiquería debido a las solicitaciones a las que están sometidos los elementos
estructurales de hormigón armado, que hemos estudiado en las fichas anteriores, debido a
sus deformaciones. De esta forma completaremos la monografía dedicada a los esfuerzos o
solicitaciones en cuanto a su afección a los distintos elementos constructivos.
Vamos a tratar principalmente las deformaciones por flexión (flecha), aunque también pueden
darse deformaciones en piezas sometidas a compresión excéntrica, a cortante (las flechas
suelen ser despreciables, pero en vigas cortas sometidas a tensiones tangenciales elevadas, por
ejemplo, pueden llegar a tener una magnitud del mismo orden que las originadas por la
flexión), a compresión simple o giros por torsión.
Podemos definir la flecha como la deformación de una viga, un arco u otro elemento análogo,
perpendicularmente a su eje, por efecto de la carga, peso propio u otras causas. Puede ser
diferida, instantánea, activa, total, etc.
También se pueden producir deformaciones por otras causas (distintas a las solicitaciones a
que están sometidos los elementos por las cargas externas) como las de origen térmico, por
retracciones, por asientos, etc,
DESCRIPCION DE LOS DAÑOS
Fisuras en tabiquería o en cerramientos que apoyan sobre elementos estructurales.
Generalmente este tipo de fisuras en tabiquería no implica inseguridad de la edificación, tan
solo una incompatibilidad de deformación con los forjados, presentando problemas estéticos
que puede ocasionar molestias a los usuarios. Aunque puede darse el caso de que sean
síntomas de un bajo nivel de seguridad si se han debido a secciones insuficientes o cargas
excesivas.
En caso de que la tabiquería apoye en vigas que flectan, al estar adherida la tabiquería al
forjado y flectar la viga inferior, la fisura será horizontal, cerrándose en los extremos.
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Fig. 1.- Daños por la incapacidad de la tabiquería para asumir las deformaciones de la
estructura
Si la tabiquería apoya en brochales que flectan, la fisura sería abierta cerrándose a medida
que se alejara del centro de la luz de la viga. El tabique que apoya sobre la viga que
embrochala rompería con fisuras inclinadas descendiendo a medida que se aleja del brochal.
Si en cambio las particiones interiores apoyan en viguetas, si éstas flectaran, la fisura tendría
una abertura constante en sentido transversal a las viguetas.
Cuando las viguetas tienen cambios bruscos de rigidez, al ser de luces diferentes, podrían
aparecer fisuras cerradas en distintos planos, a lo largo de toda la vigueta, sin llegar a los
apoyos.
Si las viguetas no tuvieran rigidez suficiente y la tabiquería se colocara en sentido transversal
a ellas y muy adherida al forjado superior las fisuras serían horizontales y abiertas por igual
en toda su longitud. Si la tabiquería estuviera construida en sentido de las viguetas o nervios
de un forjado reticular las fisuras serían abiertas en el centro de la luz cerrándose a medida
que se acercan al apoyo.
En el caso de los cerramientos, si éstos tienen rigidez suficiente y están muy adheridos al
forjado inferior, con el exceso de flexión aparecería una fisura horizontal abierta,
cerrándose a medida que se aleja del centro de la luz (fig. 1, vano A). Si flecta el forjado y
la viga tiene insuficiente rigidez surgiría una fisura entre ambos elementos, quedando
una abertura entre la viga y el cerramiento.
Cuando el cerramiento sigue la flexión del forjado, aparecen fisuras seccionando la fábrica.
Si el cerramiento está adherido a los pilares podrían aparecer fisuras inclinadas que irían del
centro del tabique a la unión entre ambos elementos así como una fisura vertical en el centro
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del vano, abierta en su parte inferior en la unión del cerramiento con el forjado (fig. 1, vano
B). Si existieran huecos las fisuras serían iguales a las inclinadas anteriores (fig 1, vano C).
Fig. 2.- Distintos casos de fisuras en cerramientos.
Si tenemos un forjado de gran luz que empotra en una viga de borde o de fachada éste hace
que la viga gire hacia el interior de la edificación, se manifestaría con una fisura abierta en
fachada y en distintos planos que se va cerrando a medida que se acerca a los pilares.
Si el forjado apoya sobre muro de carga se deforma con levantamiento de las cabezas de las
viguetas, apareciendo una fisura abierta en horizontal a lo largo de la fachada.
Este tipo de fisuras se da principalmente en plantas de sótano o plantas bajas diáfanas, ya que
en planta baja se reciben todas las cargas transmitidas, por lo que su forjado es el más
solicitado; si la parte inferior es diáfana, nada se opone a su deformación:
En el caso de los sótanos diáfanos, si los cerramientos y tabiques de la planta superior (planta
baja) están muy adheridos al forjado inferior la fisura suele ser horizontal abierta, cerrándose
a medida que se aleja del centro de la luz.
Los tabiques de planta baja sobre soleras, que estén retacados en su parte superior con el
forjado primero, reciben las cargas de las plantas superiores. Si son de poca altura partirían
con fisuras finas y verticales por aplastamiento, pero si fuera muy alto la rotura surgiría
por pandeo con fisuras horizontales abiertas por una cara y cerradas por la otra.
Fig. 3.- Fisuras en tabiques de planta baja (poca altura y esbelto).
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Fisuración o rotura de tabiques, ventanales, etc sobre los cuales apoyan elementos
estructurales.
En el caso de flecha negativa en vigas, que podría darse por ejemplo en pórticos de 3 vanos
donde la viga interior es de luz pequeña y las de los vanos contiguos poseen luces muy grandes,
al elevarse ésta, las fisuras que aparecerían en los tabiques serían verticales debido
al aplastamiento que se produciría en el tabique si éste está muy retacado con el forjado
superior.
Fisuras en voladizos.
En caso de vigas en voladizos inferiores, cuando el cerramiento está muy adherido al pilar y
flecta también el forjado superior, la fisura sería a 45º cortando la fábrica. Si el mortero
tuviera menor resistencia o adherencia que el ladrillo se marcarían las llagas en la fábrica.
Fig.- 4. Esquemas de fisuras debidas a la flexión de voladizos.
En zunchos de borde, en los extremos de voladizo, la flecha excesiva de éstos ocasiona fisuras
que tienden a formar un arco de descarga (sucede con más frecuencia en voladizos de plantas
inferiores).
La flecha de viguetas de voladizo que soportan cerramientos en sus extremos ocasiona fisuras
en fachada con abertura constante en toda su longitud, en el sentido del vuelo, cerrándose al
aproximarse al pilar.
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Fig.- 5. Fisura en voladizo de viguetas
Grietas o rotura en solerías o pavimentos
ORIGEN DE LOS DAÑOS
Los daños en los elementos no estructurales tales como cerramientos, tabiquerías, carpinterías,
dinteles, etc se deben a:
Planteamientos incorrectos de los parámetros de cálculo, en la fase de proyecto:
• Exceso de flecha de los elementos estructurales sobre los que apoyan o que están
ligados a ellos.
• Excesiva flexibilidad o deformabilidad de los forjados y/o vigas por falta de
rigidez de las vigas o viguetas, exceso de carga, falta de armadura, etc.
• Retacado (rellenar apretadamente por percusión una junta o hueco, con un
material de relleno) excesivo de los tabiques en los forjados superiores (empleo
de retacados muy rígidos, tales como morteros de cemento).
• No permitir la deformación del elemento (de los forjados o las vigas)
• No compensar las cargas en el caso de vigas de vanos contiguos o que conforman
una junta de dilatación.
• Desapuntalado prematuro.
• No tener en cuenta las sobrecargas de las plantas superiores, es decir, no prever
la transmisión de cargas de los forjados superiores.
• No calcular las deformaciones o hacerlo de forma incorrecta (por ejemplo
considerar la misma deformación en vigas de menor luz que en las de grandes
luces). No prever deformación por flecha diferida en voladizos.
• No considerar la torsión en el caso de vigas en voladizo, además de la flexión,
ocasionado por las viguetas y los zunchos de borde.
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Defectos en la ejecución
Algunos podrían ser:
No colocar zunchos de borde.
No colocar armadura de reparto en la capa de compresión.
Diseño de dinteles con insuficiencia mecánica
(ya que a veces tienen que soportar las cargas
que les transmiten los forjados).
Omisión de vibrado, creándose coqueras.
Omisión de negativos o discontinuidad en las viguetas.
Obtención de un hormigón de resistencia muy deficiente.
Espesores insuficientes de forjados, vigas, etc.
Vuelos mayores de los previstos en cálculos
Ejecución de voladizos de con dimensiones diferentes a las
proyectadas originando cambios bruscos de deformaciones.
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IMAGEN DE DETALLES DE HIERRO EN VIGAS
CONSTRUCCION DE VIGA DE CIMENTACION
A . INTERPRETAR PLANOS ESTRUCTURALES
En ellos puede ver dimensiones, localización, armadura con sus diámetros, distancias y
flejes. También figuran. Los anclajes entre viga y viga y columnetas.
B. SELECCIONAR HERRAMIENTAS, EQUIPOS Y MATERIALES
NECESARIOS:
manguera de agua - tubo doblador o llave - palas- maceta - grifo - bichiroque - nivel de
manguera - nivel de burbuja - hilos - lápiz - flexómetro - serrucho - mango sierra -
escuadra - chuzo de vibrar -maceta de caucho - Llana de madera.
Los equipos necesarios son:
Caneca de55 galones - carretilla - baldes - concentradora -banco de corte y doblado de
hierro.
Los materiales que requiere son:
Madera aserrada (tablas de formaleta y listonería) - hierro en varilla (diámetros
especificados según planos) liso o corrugado - alambre dulce No. 18 - puntilla 2" 2 1/2"
y 3" - arena - gravilla -cemento - agua - aceite quemado.
Recuerde las precauciones de seguridad con el manejo de herramientas de corte
- Cuide sus ojos -
Un sitio de trabajo limpio es un lugar seguro
C. PREPARAR SITIO DE TRABAJO
Debe tener muy en cuenta la herramienta que necesitará y el estado en el que se encuentra.
También la calidad óptima de los materiales de río, el cemento, el hierro y el agua. Estos
deben estar en condiciones óptimas como los vio en la cartilla de mezclas.
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Por último limpie y ordene el sitio de trabajo dejando todo listo para comenzar la tarea.
D. MEDIR, CORTAR Y FIGURAR HIERRO
Con base en las especificaciones que dan los planos estructurales proceda a medir y cortar
el hierro principal y de flejes de las vigas. Figure los flejes con el tubo doblador.
La Armadura está dada por el peso de la edificación, la firmeza del suelo y por la
zona de riesgo sísmico
Ejemplo: Si va a sobrecimentar en concreto reforzado un cuarto que tiene 6 x 6 metros
largo y .15 x .20 metros de dimensión encontrará lo siguiente
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Estos dos detalles indican la forma en que están organizados, su distribución, diámetro,
distanciamiento, altura, ancho, y por lo tanto el recubrimiento de hierro.
Luego consulte el cuadro de despiece donde se indica la forma, longitud, diámetro y
cantidad
No. de varillas Longitud Forma de la Varilla
8 ½" 5,90
8 3/8" 5,90
Para flejes: El largo será igual a la resta de la altura y ancho de la viga menos 2.5 cms a
cada lado de cada una de ellas. Esto es el revestimiento. O sea, la altura:
.20 .05=.15 mts x 2=.30
y el ancho +>.50+.16 de ganchos
.15 - .05-.10 mts x 2=.20
Sumamos: 0.30 m +0.20 m+0.16 m (gancho)=0.66 mts de largo. O sea que 0.66 metros
es la medida de varilla a cortar para los flejes.
Tiene 4 vigas de 5,90 m cada una.
Su longitud total es 5,90m X 4=23,60 m.
Divide este resultado por 0,20 cm. y sabe el número de flejes: 23,60/ 0,20 =118 flejes.
Cada fleje tiene 0,66m de longitud 0,66 m X 118 flejes r=66,88m
Divida ésta cifra por la longitud de la varilla
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66,8m = que aproxima a 12
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6m
Esta es la cantidad de varilla Ø 1/4' que necesita para hacer los estribos.
A medida que se forma el gancho se va sacando el tubo para facilitar su forma y su
trabajo
FIGURADO DE HIERRO
Además de utilizar el tubo como herramienta para figurar varillas, existen otros medios
como es la llave o grita, máquina eléctrica, etc.
E. ARMAR CANASTAS DE VIGAS Y COLUMNETAS
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Parta el alambre dulce No. 18, y con el bichiroque o gancho de amarrar, arme a canasta.
Use una guía de 20 cm. para localizar los flejes.
Se debe tener a precaución de dejar el gancho del fleje alternando entre uno y otro hierro
principal, y amarrar con alambre en todos los puntos de contacto.
F. TRASLADAR Y EMPLAZAR LA ESTRUCTURA
Lleve la armadura al sitio. Colóquela sobre el cimiento ciclópeo. Con base en el eje
marcado sobre éste realice los empalmes entre vigas, en "L' o en "T".
CONTROL No. 2
Se debe tener en cuenta la localización de las columnetas. Estas deben quedar ancladas a
la viga en todos los sitios donde los muros necesiten ser confinados.
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G. ANCLAR COLUMNETAS
Las columnetas van ancladas o amarradas a la viga de cimentación Este anclaje se debe
hacer en el momento de colocar la canasta de cimentación en los sitios que indica el plano.
Tenga en cuenta que el hierro debe:
. Estar limpio
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. Quedar embebido completamente en el concreto
. Tener suficiente longitud de anclaje en las uniones de vigas entre sí y en las uniones de
vigas con columnas.
. Tener longitudes de traslapo adecuadas
. Las varillas de refuerzo verticales de las columnas terminar en un gancho de 90 grados
(en escuadra)
H. MEDIR Y CORTAR MADERA
La viga se conforma con madera seca y recta. Es conveniente impregnar con aceite
quemado la cara que da con el concreto, de tal manera que no se adhiera y suelte
fácilmente. Para ello utilice la brocha.
Mida las distancias dejando los anchos libres de viga en la tabla. Trace con lápiz y
escuadra
Al realizar determinada labor recuerde emplear el equipo y las herramientas
apropiadas
I. TRASLADE Y LOCALICE FORMALETA
Localice la formaleta teniendo como guía el eje de la viga. Luego clave trozos de listón
por la parte superior de la formaleta para que el ancho de la viga se mantenga uniforme.
J. CLAVAR Y ARRIOSTRAR CONJUNTO
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Clave y asegure el conjunto de la formaleta de tal manera que resista el empuje lateral del
concreto en el vaciado. Para clavar coloque riostras y elementos diagonales asegurados a
la base del cimiento ciclópeo o al suelo.
No olvide verificar la localización con respecto al eje, el plomado de los tableros o listeros
y el nivel requerido.
K. VERIFICAR CONJUNTO DE ESTRUCTURA Y ENCOFRADO
Antes del paso siguiente, es importante que verifique lo realizado hasta el momento.
Con respecto a la estructura.
• El hierro debe ser el indicado en los planos
Estar completamente amarrado en los anclajes entre vigas (esquinas o en "T"), vigas con
columnetas, traslapos y en los puntos de contacto de los flejes o estribos.
• Los traslapos deben ser suficientes. Si no los tiene, coloque bastones.
• Las vigas y columnetas deben estar localizadas con respecto a los ejes.
• Coloque vientos o amarras con alambre desde la canasta de la columneta al piso.
Asegúrelos con estacas hasta que queden verticales.
• Levante las canastas del piso con piedras para que queden embebidas completamente
en el concreto.
Unos minutos de revisión evitan complicaciones posteriores
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Encofrar es organizar, nunca improvisar
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Con relación al encofrado:
• Debe estar localizado con respecto a los ejes
• Los tableros o testeros deben estar a plomo
• Verifique el nivel de todo el conjunto
• Revise su rigidez. Si presenta movimiento, coloque más riostras.
• Asegúrese que no haya sitios de fuga o escapes del concreto.
Si los hay tápelos con trozos de madera o papel.
ENCOFRAR ES ORGANIZAR, NUNCA IMPROVISAR
Como los encofrados tienen una función temporal debe existir la posibilidad de quitarlos
fácilmente sin causar daños a la construcción recientemente fundida o al material del
encofrado.
Un uso exagerado de puntilla para asegurar los elementos entre sí es muy perjudicial para
la resistencia del encofrado y su utilización posterior.
La puntilla no debe clavarse por completo para poder extraerla fácilmente en el momento
de desencofrar
L. PREPARAR, TRANSPORTAR Y VACIAR CONCRETO
Para vigas de cimentación debe utilizar concreto en proporción 1:2:3.
Si tiene dudas, revise la unidad de mezclas.
Se recomienda la utilización de impermeabilización integral, con aditivos cuya
dosificación la dan los fabricantes del producto. Esta impermeabilización se utiliza
cuando la viga cumple la función adicional de sobrecimiento.
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M. VIBRAR Y COMPACTAR CONCRETO
Con la ayuda del chuzo o varilla de 0 1/2" ó 0 5/8" y de palustre pequeño vibre el concreto
para que penetre por toda la armadura y ocupe todos los espacio del encofrado o
formaleta. Con martillo de caucho o mazo de madera, golpee los tableros para ayudar al
vibrado. Los golpes deben ser sucesivos pero no en exceso.
N. NIVELAR CORONA DE VIGA
Con el palustre nivele el concreto en la viga, de tal manera que quede a ras del encofrado
para obtener el nivel requerido.
O. DESENCOFRAR Y CURAR HORMIGON.
Cuando el concreto haya endurecido más o menos 24 horas dependiendo de la humedad
del medio, puede desencofrar sin dañar el concreto.
Luego rocíe con agua para mantener húmeda la viga durante los 5 días siguientes.
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IMAGEN DE DETALLES DE HIERRO EN LOSAS DE HORMIGÓN
Pasos para hacer el armado de una losa:
PRIMER PASO:
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SEGUNDO PASO:
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TERCER PASO:
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CUARTO PASO:
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YA QUE ESTE TODO EN SU LUGAR Y BIEN AMARRADOS LOS CRUCES SE
MIRARA DE ESTA FORMA:
AQUI OTRA REPRESENTACION DE COMO QUEDA:
CARACTERISTICAS DEL ARMADO DE UNA LOSA :
COLUMPIOS:
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BASTONES:
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VARILLAS RECTAS:
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Y AQUI PONGO UNAS IMAGENES DONDE SE VEN LAS FRANJAS CON LAS
SEPARACIONES UN POCO MAS AMPLIAS EN LAS FRANJAS EXTREMAS:
Y MAS O MENOS ESTA ES LA REPRESENTACION DE CUANTO ESPACIO
OCUPA CADA FRANJA DONDE X=LONGITUD DE LADO... AQUI ESTA:
ENTONCES UNA RECOMENDACION QUE DAN ALGUNOS MANUALES DE
AUTOCONSTRUCCION ES QUE LAS VARILLAS DEL SENTIDO LARGO SE
LES PONGA UNA SEPARACION ENTRE VARILLA Y VARILLA DE 25
CENTIMETROS A TODAS SIN TOMAR EN CUANTA FRANJAS Y LAS DEL
SENTIDO CORTO LES DES UNA SEPARACION ENTRE VARILLA Y VARILLA
DE 15 CENTIMETROS A TODAS SIN TOMAR EN CUENTA FRANJAS.
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TAMBIEN ALGUNAS VECES LOS ALBAÑILES DEJAN LA MISMA
SEPARACION A TODAS LAS VARILLAS RECTAS, TANTO LAS DEL SENTIDO
LARGO COMO LAS DEL CORTO, 15 CENTIMETROS DE SEPARACION SI LA
LOSA ES GRANDE Y 25 CENTIMETROS DE SEPARACION A LOSAS
PEQUEÑAS:
ACONTINUACION SE PRESENTA UNA TABLITA PARA SEPARACIONES DE
VARILLAS RECTAS CON VARILLAS DE REFUERZO DE 3/8 DE PULGADA DE
ESPESOR Y LOSA CON ESPESOR DE DIEZ CENTIMETROS:
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EL ARMADO DE LAS LOSAS VA AMARRADO A LA CADENA DE
CERRAMIENTO O CADENA DE REMATE
EL ARMADO DE LAS LOSAS VA AMARRADO A LA CADENA DE
CERRAMIENTO O CADENA DE REMATE, PARA ESTO EL COLADO DE LA
CADENA DE CERRAMIENTO SE PUEDE HACER AL MISMO TIEMPO QUE EL
COLADO DE LA LOSA O TAMBIEN SE PUEDE COLAR PRIMERO LA CADENA
DE CERRAMIENTO PERO SE LE DEJARA UN TERCIO SIN COLAR ESTO ES
PARA PODER AMARRAR EL ARMADO DE LA LOSA A LA CADENA.
IMAGEN DE COLADO DE CADENA DE CERRAMIENTO AL MISMO TIEMPO
CON LA LOSA:
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FORMA DE AMARRAR LAS VARILAS CON ALAMBRE RECOCIDO DEL
NUMERO 18.
DOBLADO Y CORTADO DE VARILLAS
Doblado y cortado de varillas para formar columpios, bastones y varillas rectas,
que todos los elementos tengan las medidas y caracteristicas que deben de
tener.
ALBAÑILES COLANDO UNA LOSA:
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IMAGEN DE DETALLES DE ESTUDIO DE SUELO PARA UN
EDIFICIO
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L O S 15 AS PECTO S QUE DEBE INCLUIR
UN ESTUDIO DE SUELOS
Estudio de Suelos. La investigación geotécnica en los
proyectos de edificaciones.
Durante mucho tiempo el trabajo del ingeniero en geotecnia (usualmente llamado ingeniero
de suelos), ha estado desligado del resto de las actividades desarrolladas en la fase de
proyecto y construcción. Es frecuente escuchar expresiones tales como: “se requiere el
estudio de suelos para simplemente diseñar las fundaciones” o cosas aún peores como: “se
requiere el estudio de suelos para tramitar el permiso de construcción” o “no te preocupes,
se asume un suelo de 1 kgf/cm 2 y listo”.
Estos comentarios que vienen de diferentes protagonistas de la ingeniería estructural y
geotécnica, han hecho que se desvirtúe totalmente el trabajo de los profesionales que se
comprometen con el proyecto y que buscan en sus diseños cumplir con los requisitos de
seguridad, confort, y con los aspectos normativos vigentes.
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Al concebir el proyecto de una edificación, automáticamente entendemos que la misma
estará conectada al terreno mediante un sistema “suelo-fundación”, y que será la adecuada
interacción entre el terreno y la cimentación la que garantizará la estabilidad geotécnica y
estructural del proyecto.
Ahora bien, lo primero que debemos entender, es que el profesional usualmente conocido
como “ingeniero de suelos” en realidad debe ser un profesional integral con sólidos
conocimientos en geotecnia, geología, hidrología, hidráulica, ambiente, estructuras,
cimentaciones e ingeniería de construcción, entre otras; por lo que realmente se le conoce
en la práctica como Ingeniero Geotécnico; y el documento que durante muchos años se ha
utilizado para “diseñar fundaciones” o como requisito para “tramitar una permisología de
construcción” es en realidad un Estudio Geotécnico, y viene a ser uno de los documentos
de mayor importancia en la elaboración de proyectos y construcción de obras, y en la
coordinación de actividades tales como: el movimiento de tierras, las excavaciones a cielo
abierto, diseño y construcción de muros, pantallas y sótanos, construcción de vialidad,
pavimentos, cimentaciones, diseño estructural con filosofía sismorresistente, comprender
las posibles amenazas de tipo geotécnico, geológicas, hidrológicas y/o hidráulicas y el cómo
realizar el diseño de las edificaciones, de forma tal que puedan interactuar en perfecta
armonía con su entorno.
Debemos entonces preguntarnos ¿qué debe contener un Estudio Geotécnico para que sea
realmente útil y funcional en mi proyecto?
Basados en lo indicado en los párrafos anteriores vemos lo extenso que puede llegar a ser
el contenido de un Informe Geotécnico, por lo que mencionáremos un breve listado de
aspectos que debe incluir el Informe Geotécnico típico para desarrollar un proyecto de
edificaciones, acotando que según las características del proyecto, estos ítems pueden sufrir
importantes variaciones:
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1. Introducción:
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Donde se indique el alcance del Informe Geotécnico y a cual tipo de obra está dirigido. En
este punto se recomienda dejar claro el nombre del proyecto para el cual fue elaborado el
informe e indicar el ente que lo solicita, con la finalidad de evitar que el mismo pueda ser
utilizado para otros fines.
2. Descripción del Proyecto:
Donde se indique el uso de la edificación, materiales constructivos (acero, concreto, madera,
etc.), orden de magnitud de las cargas consideradas, altura de la edificación, extensión en
planta, descripción de características arquitectónicas y estructurales tales como: altura total
de la edificación, presencia de sótanos, alturas de entrepiso, entre otras.
3. Objetivos:
Se debe indicar el objetivo general del informe y los objetivos específicos que permitirán
alcanzarlo. Los objetivos de un Informe Geotécnico para la construcción de una vialidad son
totalmente diferentes a los planteados en la construcción de un edificio o una vivienda,
porque además la forma en la que se efectúa la investigación geotécnica, tanto en campo
como en laboratorio, puede diferir en gran medida.
4. Metodología:
Se compone de los procedimientos utilizados para efectuar la investigación de campo,
laboratorio, fuentes de información, procesamiento de datos y métodos de análisis.
5. Ensayos de Campo:
Se especifican los procedimientos empleados para realizar la investigación de campo,
equipos utilizados, normativa aplicable (ASTM, COVENIN, etc.), número de sondeos
efectuados, profundidad de los mismos, cantidad de muestras obtenidas y una breve pero
clara justificación de por qué se utilizan tales procedimientos para cumplir con los objetivos
planteados en la investigación geotécnica.
6. Ensayos de Laboratorio:
El laboratorio juega un papel fundamental en todo proceso de investigación geotécnica. Las
muestras obtenidas en campo deben ser procesadas en laboratorio, con la finalidad de
obtener parámetros que son utilizados por el ingeniero geotécnico para analizar el
comportamiento del terreno y plantear soluciones al sistema «suelo-fundación».
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Perforaciones en suelo o roca (Ensayo SPT)
Prueba continua penetración
Laboratorio
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Ejemplos de ensayos de Laboratorio
7. Geología:
El analizar el contexto geológico en el que se encuentra el proyecto, significa poder
comprender la naturaleza de las diferentes amenazas a las que podría estar expuesto el
mismo. No se trata de extraer la teoría clásica existente en los libros de geología, sino más
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bien comprender que un proyecto concebido en una zona del litoral tendrá una amenaza
muy diferente al proyecto que sea concebido a piedemonte. Se trata de analizar no sólo la
geología regional sino también la local, que muchas veces determina la existencia de
amenazas particulares del sitio, tales como: potencial sismicidad localizada o inducida por
presencia de algún depósito de agua cercano, fallas geológicas que pueden ocasionar
fenómenos de licuación (pérdida súbita de resistencia al cortante de suelos saturados debido
al incremento de presiones de poros ocasionado por vibraciones del terreno por acción
sísmica), o presencia de suelos colapsables o expansivos cuya aparición se encuentra
determinada por la geología de la zona.
8. Aspectos Sísmicos:
Prácticamente todos los códigos de diseño a nivel mundial suministran una clasificación en
función de la amenaza sísmica existente en las diferentes regiones del país (nulas, bajas,
intermedia y elevada), lo cual permite asignar un coeficiente de aceleración horizontal y
vertical del terreno, que al ser multiplicado por la masa sísmica de la edificación nos permite
estimar su respuesta y poder así efectuar su diseño estructural. Dentro de este renglón
existe un criterio de clasificación universal de suma importancia, que permite estimar la
respuesta más realista de la edificación ante un evento sísmico, y se trata de la forma
espectral del terreno que depende de la condición geotécnica del sitio (suelos densos o
duros Vs suelos duros o compactos). Una forma de caracterizar la forma espectral del
terreno, es a través de correlación con ensayos de campo tales como: el ensayo de
penetración estándar (SPT), el ensayo de penetración cónica (CPT) o el ensayo de índice
de calidad de la roca (RQD). Ahora bien, esto quiere decir que el Informe Geotécnico nos
va a permitir estimar la repuesta sísmica real de la edificación, en vista de que vamos a
poder identificar el comportamiento esperado del sitio en el que nos vamos apoyar, según
los lineamientos fijados por el código de diseño sísmico que aplique en el proyecto.
9. Presencia de Nivel Freático y/o Aguas Subterráneas:
Se identifican las profundidades de aguas detectadas en los sondeos, acotando que estos
niveles se localizaron en una fecha y condición meteorológica determinada. Esta información
será de suma utilidad para el ingeniero geotécnico al momento de emitir recomendaciones
de diseño y construcción de los sistemas de fundación, y servirá de alerta a la hora de
efectuar excavaciones a cielo abierto y cuáles son las medidas de protección que deben ser
acatadas. Esto permitirá identificar posibles patrones de licuación y determinar que tanto
pudiese verse afectada la sensibilidad del terreno desde el punto de vista de capacidad
portante.
10. Análisis de Resultados de Campo y Laboratorio:
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En función de los resultados obtenidos en campo y laboratorio, se emite un análisis de tipo
cuantitativo y cualitativo que permitirá construir una matriz del comportamiento geotécnico
del sitio.
11. Evaluación de la Capacidad Portante del Terreno en función del
Sistema de Fundación Seleccionado (Diseño por Resistencia):
Se debe dejar claro que el terreno por sí sólo no va a manifestar una capacidad portante
admisible determinada, sino que va a depender del tipo de sistema de fundación
seleccionado y de la geometría del mismo, es decir, es incorrecto decir: «ese suelo tiene
una capacidad portante de 1 kgf/cm 2 ”, lo correcto sería decir: “el terreno manifiesta una
capacidad portante de 1 kgf/cm 2 para un sistema de fundación diseñado con zapatas de
dimensiones 1.5 m x 1.5 m y para una profundidad de desplante (Df) de 1.8 m”; en vista de
que cualquier variación en el tipo de cimentación, geometría, dimensiones en planta y
profundidad de desplante determinarán una capacidad portante diferente del sistema “suelofundación”.
En este punto es importante que el ingeniero geotécnico posea un estimado de
las cargas de la edificación, con la finalidad de seleccionar el sistema de fundación más
adecuado y pueda además reportar un abanico de posibilidades geométricas y de
profundidad para el rango de cargas actuantes. De forma ilustrativa podemos indicar que si
el sistema de fundación se compone de zapatas, entonces se deberá elaborar una tabla con
diferentes tamaños de zapatas y profundidades de desplante que permita abarcar el rango
de cargas actuantes, de forma tal que el ingeniero estructural pueda seleccionar las
opciones que mejor se adapten a los requerimientos del proyecto. Bajo el mismo esquema,
si se trata de un sistema de fundación con pilotes se deberá disponer de una tabla con
diferentes diámetros y longitudes, con la finalidad de seleccionar la mejor solución en función
del nivel de carga actuante.
12. Cálculo de Asentamientos Esperados (Diseño por Rigidez):
La rigidez infinita no existe en el terreno de fundación, es decir, todos los sistemas de
fundación siempre van a sufrir algún nivel de asentamiento, por lo que se hace necesario
que se reporte el nivel de asentamiento o deformación esperada del terreno, en función del
esfuerzo actuante y la geometría del sistema de fundación seleccionado. La distorsión
angular se define como la relación entre el asentamiento diferencial que se origina entre dos
apoyos y la distancia que los separa. Si se dispone de información relacionada con la
magnitud de los asentamientos esperados y luces promedio del proyecto, se podrán estimar
las distorsiones esperadas y se podrán fijar límites máximos de distorsión en función de la
arquitectura del proyecto, tipo de acabados y configuración de miembros estructurales. No
es lo mismo fijar una distorsión angular máxima para un proyecto donde predominan las
fachadas de vidrio que para una edificación donde predomina la mampostería.
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13. Conclusiones:
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Deben ser claras y precisas, sin ambigüedades. Se debe reportar la conclusión de cada
aspecto observado en los puntos anteriores; destacando las prohibiciones que apliquen y
que puedan estar referidas al uso de un sistema de fundación en particular o una profundidad
límite para algún tipo de excavación. Se concluye en función de los aspectos geológicos,
geotécnicos, estructurales, sísmicos, hidráulicos, hidrológicos, y cualquier otro que sea
determinante en la solución que deba adoptarse en el proyecto.
14. Recomendaciones:
De tipo geotécnico y estructural para las diferentes propuestas de cimentación suministradas
en el informe, recomendaciones de excavaciones, métodos constructivos, control de
deformaciones y distorsión angular, medidas de protección en los procesos constructivos,
técnicas para el mejoramiento o estabilización de suelos que puediesen estar sometidos a
algún tipo de amenaza de tipo geológica o geotécnica, tales como presencia de suelos
colapsables, licuables o expansivos. En vista de lo amplio que pueden llegar a ser las
recomendaciones, se sugiere elaborar renglones para las diferentes especialidades
involucradas en el proyecto, de forma tal que el informe geotécnico posea un enfoque
totalmente práctico y funcional.
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PREGUNTAS
Que aspectos se deben tomar en cuenta para un estudio de suelo?
Cuantos estudios como mínimo se deben hacer?
Cuáles son los detalles principales para un estudio de suelo?’
CRUCIGRAMA
Coloque las siguientes palabras en el crucigrama según las palabras comunes en estructuras.
Estructurales
Hierro
Detalles
Estudio
Patología
E
S
D E T A L L E S
H I E R R O
U
C
E S T U D I O
U
R
A
P A T O L O G I A
E
S
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ALGUNAS RECOMENDACIONES SEGÚN ACI 318-14, SOBRE
SUELO.
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PREGUNTAS
¿Cuáles son los beneficios del ACI 3118-14?
El principal beneficio es que el lenguaje se uniformizo en todos los textos.
¿Por qué en todos los textos encontramos el mismo lenguaje?
Porque en la actualidad se uniformizaron para un mejor entendimiento.
Lisbeth Baque