antonio blanco - consideraciones para una correcta supervision

CONFERENCIA ACI PERU 2011

• CONCRETO ARMADO PARA CONSTRUCTORES Y SUERVISORES DE OBRAS.

• CONSIDERACIONES PARA SUPERVISIÓN DE ESRUCTURAS DE CONCRETO

• ANTONIO BLANCO BLASCO INGS. EIRL • AGOSTO 2011

• EN ESTA CHARLA COMENTAREMOS ASPECTOS DEL COMPORTAMIENTO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO, DE MODO DE RESALTAR ASPECTOS IMPORTANTES DE UNA SUPERVISIÓN.

PARTE 1EXCAVACIONES CALZADURAS Y MUROS

ANCLADOS.

LA CIUDAD DE LIMA, TIENE EN GRAN CANTIDAD DE SUS DISTRITOS UN SUELO CONSTITUIDO POR GRAVAS CON MATRIZ

DE ARENAS, QUE TIENE MUY BUENA CAPACIDAD PORTANTE Y DONDE SE

HACEN EXCAVACIONES SIN MAYORES PROBLEMAS.

GRACIAS A ESTAS PARTICULARIDADES SE HA USADO Y SE SIGUE USANDO EL

SISTEMA DE CALZADURAS.

EN TERRENOS DE BAJA CAPACIDAD PORTANTE, GENERALMENTE SUELTOS,

NO ES FÁCIL HACER UNA EXCAVACIÓN Y CONSTRUIR CALZADURAS

TRADICIONALES, COMO LAS QUE SÍ HACEMOS EN LA GRAVA DE LIMA.

LA RAZÓN FUNDAMENTAL ES QUE LA CALZADURA TRABAJA COMO UN MURO DE CONTENCIÓN, GENERALMENTE EN

VOLADIZO, Y LOS EMPUJES LATERALES SON MAYORES EN TERRENOS SUELTOS.

EXPLIQUEMOS LOS EMPUJES LATERALES QUE SE PRESENTAN SOBRE UN MURO

DE CONTENCIÓN:SE TIENE UN EMPUJE LATERAL DE FORMA TRIANGULAR CUYA MAGNITUD

DEPENDE DE:

• PESO UNITARIO DEL TERRENO,• ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNO DEL

TERRENO,• COHESIÓN DEL TERRENO,• SOBRECARGA EN EL TERRENO

VECINO.

SI EL ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA ES MENOR, LOS EMPUJES SON

MAYORES.SI NO HAY COHESIÓN, TAMBIÉN EL

EMPUJE ES MAYOR.EL SUELO GRAVOSO DE LIMA, ES

GRANULAR Y NO DEBERÍA TENER COHESIÓN. SIN EMBARGO TIENE UNA

COHESIÓN APARENTE, QUE ES LA QUE FACILITA LA CONSTRUCCIÓN DE

LAS CALZADURAS.SI HAY FILTRACIONES DE AGUA, ESTA

COHESIÓN SE PIERDE.

CUANDO SE DISEÑA UNA CALZADURA, SE TRABAJA CON COEFICIENTES DE

SEGURIDAD AL VOLTEO Y AL DESLIZAMIENTO, MENORES A LOS

USADOS EN MUROS DE CONTENCIÓN NORMALES, PENSANDO EN QUE SE TRATA DE UNA OBRA PROVISIONAL.

LOS PROBLEMAS EN LOS VECINOS SON CAUSADOS POR DEFORMACIONES

LATERALES DEL MURO O CALZADURA O POR ASENTAMIENTOS

DIFERENCIALES.

A PESAR DE TENER UNA CALZADURA BIEN DISEÑADA Y BIEN CONSTRUIDA,

SIEMPRE ES POSIBLE QUE SE PRODUZCAN LIGERAS FISURAS EN

LAS EDIFICACIONES VECINAS.RECORDEMOS QUE EN LOS MUROS EN

VOLADIZO, PARA QUE TRABAJEN COMO TAL, SE PRESENTA UNA

GRIETA SUERFICIAL EN EL TERRENO UBICADO HACIA EL INTERIOR DEL

MURO, QUE ES EL PLANO DE FALLA DEL TERRENO (CUÑA DE FALLA QUE

GENERA EL EMPUJE ACTIVO).

SI SE TRATA DE UNO O DOS SÓTANOS, EL EMPUJE ACTUANTE ES MÍNIMO O NULO, DEBIDO A QUE

LA COHESIÓN APARENTE DEL SUELO GRAVOSO DE LIMA, SUPERA AL EMPUJE TEÓRICO. CUANDO LAS PROFUNDIDADES SON MAYORES

EL TEMA SE COMPLICA.

• LOS ERRORES MÁS FRECUENTES SON HACER PAÑOS ANCHOS, MAYORES A 1 o 1.2m.

• SE DEJA AL AIRE SEGMENTOS GRANDES DEL CIMIENTO VECINO Y SE PRODUCEN DEFORMACIONES.

• NO SE LLENA LA PARTE SUPERIOR ASEGURANDO QUE EL CONCRETO ENTRE BIEN.

• LAS CALZADURAS NO TIENEN ANCHOS ADECUADOS.

MUROSANCLADOS

HECHOS CONFORME SE VA EXCAVANDO

LOS PAÑOS SON NORMALMENTE DE 3m DE ALTURA POR 4.5m o 5m

DE LARGO y LOS FIERROS VERTICALES Y HORIZONTALES SOBRESALEN HACIA ABAJO Y

HACIA LOS COSTADOS, APROXIMADAMENTE 50cm, PARA

HACER EL EMPALME CON EL PAÑO ADYACENTE Y LUEGO CON EL PAÑO DE LA FILA INFERIOR.

CUANDO HAY UNA CONSTRUCCIÓN AL COSTADO, ES PELIGROSO HACER UNA EXCAVACIÓN DE 5m DE LARGO Y 3m DE ALTURA, PUES NO SE ESTÁ CALZANDO

AL VECINO.LO RECOMENDABLE ES HACER LA PRIMERA FILA CON LONGITUDES

MENORES, MÁXIMO 2.5M.

LA PRIMERA FILA DE

ANCLAJES TIENE UNA

SEPARACIÓN DE 2.5m,

LAS SIGUIENTES

5m.

CUANDO HAY COLUMNAS INTEGRADAS CON EL MURO DE SÓTANO, SE CONSTRUYEN DE

ARRIBA ABAJO, IGUAL QUE LOS MUROS.

HAY QUE HACER EMPALMES EN UNA MISMA SECCIÓN Y POR TANTO HAY QUE SER GENEROSO CON LA

LONGITUD DE EMPALME.

I. CONCEPTOS GENERALES:¿QUÉ ES UN ANCLAJE?

I. CONCEPTOS GENERALES: PARTES PRINCIPALES DE UN ANCLAJE.

a) EL BULBO ES LA PARTE CORRESPONDIENTE A LA LONGITUD ADHERIDA AL TERRENO. ES LA ZONA DONDE LA FUERZA DE TRACCIÓN SE TRANSFIERE ALTERRENO.

b) ZONA LIBRE ES LA ZONA ENTRE EL PUNTO DE FIJACIÓN Y EL BULBO, DONDE EL CABLE PUEDE ALARGARSE ANTE EL TENSADO.

c) CABEZA. ES LA PARTE EXTERNA DEL ANCLAJE . EL CABLE SE TENSA A LA PRESIÓN ESTABLECIDA (FUERZA DEL ANCLAJE) USANDO UNA PLANCHA DE ACERO APOYADA EN EL MURO DE CONCRETO.

I. CONCEPTOS GENERALES: PARTES PRINCIPALES DE UN ANCLAJE.

EN LA SIGUIENTE FOTOGRAFÍA SE MUESTRA EL CASO DE UN MURO QUE SE CAE POR NO HABER APUNTALDO

LATERALMENTE EL ENCOFRADO.

EN LA SIGUIENTE FOTOGRAFÍA SE MUESTRA COMO SE DEBE ENCOFRAR Y

APUNTALAR EL MURO, EN LA ETAPA DONDE TODAVÍA NO HAY ANCLAJES

TENSADOS.

EN LA ETAPA INICIAL EL PAÑO ESTÁ SOMETIDO A UNA FUERZA QUE LO OBLIGA A FUNCIONAR COMO UNA

“ZAPATA FLEXIBLE”.SE CALCULA EL FIERRO DE LA CARA

INTERIOR COMO VOLADOS.

• CONFORME SE VAN TENSANDO LOS DIVERSOS PAÑOS, Y SE TIENEN PAÑOS VECINOS, EL COMPORTAMIENTO DE LOS MUROS CAMBIA. YA NO SE COMPORTA COMO UNA ZAPATA AISLADA SINO COMO LOAS SIN VIGAS ,EN DOS DIRECCIONES.

• EL DISEÑO DE ESTOS MUROS DEBE CONSIDERAR LAS DOS ETAPAS INICALES HASTA AHORA EXPLICADAS Y FINALMENTE , LA ETAPA FINAL, QUE ES CUANDO YA HAY TECHOS Y SE DESMNTAN LOS ANCLAJES.

DEBIDO A ESTE ESTADO ES PROBABLE QUE EL DISEÑO NECESITE UN

INCREMENTO EN ALGUNOS BASTONES

NEGATIVOS Y POSITIVOS.

PARTE 2JUNTAS CON VECINOS

• UN TEMA IMPOTANTE ES LA NECESIDAD DE TENER Y RESPETAR LAS JUNTAS CON LOS VECINOS.

• LA IDEA ES QUE LOS EDIFICIOS ESTÉN SEPARADOS DE MODO DE NO CHOCAR EN CASO DE SISMOS.

• LA IDEA ES QUE CADA EDIFICIO DEBE RETIRARSE LO QUE SE DEFORME, EN UN SISMO.

• CUANDO HAY SÓTANOS, LA JUNTA COMIENZA DESDE EL NIVEL 0.00 HACIA ARRIBA.

• CUANDO HAY SÓTANOS Y SEMISÓTANOS, A VECES HAY PROBLEMAS CUANDO LA JUNTA COMIENZA DESDE EL NIVEL +1.50m

• MUCHAS VECES SE CONTINUA EL ESPESOR DEL MURO HASTA 1.50M (NIVEL DEL PRIMER PISO) Y RECIÉN ALLÍ SE HACE LA JUNTA.

• ESO NO ES LO CORRECTO, PUES LA DEFORMACIÓN LATERAL DEL EDIFICIO PUEDE OCSIONAR DAÑOS EN LA VIVIENDA DEL COSTADO, AL NO HABER JUNTA EN EL PRIMER METRO YMEDIO.

• LA NORMA SEÑALA QUE LA JUNTA DEBE SER DESDE EL NIVEL 0.00.

• ESTO SIGNIFICA QUE EL MURO DEBE TENER UN ESPESOR VARIABLE O HACER UN QUIEBRE.

• EN LOS EDIFICIOS ANTIGUOS NO SE USABAN JUNTAS.

PARTE 3VACIADOS DE MUROS DE CONCRETO

(PLACAS) ,CONTRA PLANCHAS DE TECNOPOR Y EL MURO VECINO

• ES COMÚN QUE UNA PLACA SEA COLINDANTE CON UN VECINO Y QUE LA JUNTA ENTRE AMBAS EDIFICACIONES SEA DE 5 O 10CM.

• COMO NO SE PUEDE ENCOFRAR, SE COLOCA EL TECNOPOR Y SE LLENA EL MURO CONTRA EL TECNOPOR

• EL CONCRETO ES AL INICIO UN LÍQUIDO Y POR TANTO PRODUCE UN EMPUJE LATERAL, QUE EL TECNOPOR TRASMITE HACIA EL MURO DEL VECINO.

• HAN OCURRIDO DERRUMBES DEL MURO DEL VECINO O SIMPLEMENTE DAÑOS EN ESOS MUROS POR ESTE PROBLEMA.

• LO QUE SE DEBE HACER ES VACIADOS DE MÁXIMO 1m. DE ALTURA.

Parte IV

• CIMENTACIONES

• LAS CIMENTACIONES SON LOSAS QUE SIENTE POR UN LADO LA PRSIÓN DE LA COLUMNA Y , POR EL OTRO, LA PRESIÓN RESISTENTE DEL SUELO.

• SE PRODUCEN ESFUERZOS DE FLEXIÓN, CORTANTE Y NPUNZONAMIENTO EN LAS ZAPATAS.

• SI NO HAY MOMENTO (SOLAMENTE CARGA VERTICAL) EL ÁREA DE LA ZAPATA SERÁ:

AREA=A=BxL= P+Pp/σ

σ

• LA DIFERENCIA DE LOS LADOS L Y B DEBE SER IGUAL A LA DIFERENCIA DE LOS LADOS DE LA COLUMNA, DE TAL MANERA DE OBTENER ASÍ VOLADOS IGUALES EN LAS DOS DIRECCIONES.

B

L

C

C

• LOS ESFUERZOS DE CORTANTE NY DE PUNZONAMIENTO LOS TOMAMOS SOLO CON EL CONCRETO Y POR TANTO SE CALCULA EL PERALTE DE LA ZAPATA PARA QUE SE CUMPLA QUE LOS ESFUERZOS RESISTENTES SEAN MENORES A LOS ACTUANTES.

• POR FLEXIÓN SÍ SE COLOCA FIERRO.

• SI HAY CARGA Y MOMENTO ACTUANTES, LAS PRESIONES EN EL TERRENO SERÁN:

σ1σ2

σ2

σ1

• UNA VEZ OBTENIDO EL PERALTE, SE PROCEDE A DISEÑAR POR FLEXIÓN, LO QUE SIGNIFICA CALCULAR EL FIERRO REQUERIDO.

• COMO EL RECUBRIMIENTO DEL FIERRO ES 7.5 cm, SE TRABAJA CON UN PERALTE EFECTIVO

d=H-10 cm

• CUANDO HAY ZAPATAS COMBINADAS LA SITUACIÓN ES PARECIDA , PERO SE NECESITA FIERRO ARRIBA Y ABAJO.

ZAPATAS COMBINADAS

• El comportamiento de la zapata combinada es similar al de una viga apoyada en dos o mas columnas, con dos volados en los extremos y que recibe una presión uniformemente distribuida o variable. La zapata debe ser rígida, para poder considerar que la presión es uniforme o que varía en forma lineal (trapecio o triángulo).

ZAPATAS CONECTADAS• Cuando una columna está ubicada en un límite

de propiedad requiere de una zapata excéntrica; ésta, bajo las hipótesis del análisis clásico, tiene presiones muy elevadas en la zona cercana a la cara externa, producto de la distribución triangular de presiones que se produce al considerar la excentricidad de la carga actuante.

• Con el fin de contrarrestar el efecto de la carga excéntrica se recurre a unir esta zapata con otra interior mediante una viga rígida, recibiendo el conjunto el nombre de ZAPATAS CONECTADAS.

UNIVERSIDAD GARCILAZO

EDIFICIO TENDERINI

GRACIASANTONIO BLANCO BLASCO

Ingenieros E.I.R.L.

JESÚS SOLANO, JOSÉ ANTONIO CHAVEZ, ANDRÉS ARANDA, MARITZA RAMOS, JOSÉ ANTONIO TERRY, ROSARIO MOSCOSO,

RICARDO ARAUJO, JESÚS ORTIZ, CARMEN DEL RIO, DAVID POMEZ, DIEGO PADILLA, MICHAEL BERNINZON, NICOLÁS

SWARTZMAN, IVÁN POSTIGO Y CARLA ABAD.OCTUBRE 2009.