CIMENTACIONES: Drenaje y Saneamiento del Terreno - Parte II.

Los elementos más apropiados para drenar  un  terreno   son  los   tubos de  drenaje  que,  a  pesar  de  su  coste  superior  a   los  demás,  son  los  de  mejor conservación  para   formar  una  red  de  drenaje subterránea  en  la  que el agua penetra  en  los  tubos  por  sus  puntos abiertos.

Si  se  desea,  pueden  hacerse  drenes  como  los  que  se  indican   en  las figuras   18 y  19.  Los  primeros  están compuestos por  cantos y los segundos  por  lascas  de  piedra;  pero  como  decimos  antes, lo  más  práctico  por   ventajas de  todo orden son  los  tubos.

Los  tubos  de  drenaje  son  de  arcilla  cocida  o  gres,  pudiendo  también emplearse  de  cemento.  Tienen  una  longitud  que  varía entre  30  y  50 centímetros,  con  un  diámetro  interior  de 4 a  20  centímetros,  empleándose  en los drenes colectores y desagües, tubos de cementos de diámetro conveniente, y cuando éste es superior al tipo standard.  En este sistema de drenes, el agua  penetra en los  tubos  por  las  juntas  que se  dejarán  sin  recubrir  y  un poco separadas.  Es conveniente,  para  activar  la  circulación  de  aire  por  las tuberías  de  drenaje,  reunir  las  cabezas  de  los  drenes  por  una  tubería  en cuyo  punto  más  elevado  se  establece  una  chimenea  de  ventilación.  Esta puede  hacerse 'de diferentes modelos,  construida con  ladrillo  o  mampostería.  En  esencia  consiste en  una  caja  o  chimenea  de  donde  parte  el  primer tubo con orificios de ventilación a una  cierta altura  sobre el nivel del terreno para  evitar que  penetren sustancias  extrañas.

La  unión  de  tubos  de  drenaje  con  los  colectores  se  efectúa  por  piezas fabricadas  especiales,  pero  también  puede  hacerse  perforando  el  tubo  de drenaje, y tapando su  boca; se coloca  sobre el  colector, también perforado, recibiendo la  junta  con  cemento.

El  cambio  de  calibre  de los  tubos  puede  hacerse  por  piezas  fabricadas especiales  en  forma  de  botellas o  también  si son  superficiales, en  arquetas de  ladrillo enlucido  en  las  que  acometen  o  parten  los dos tubos.

En  las  zonas  más encharcadas,  se facilitará la filtración  del agua a la red drenaje por   medio  de  pozos  que  se construirán  en  los   puntos  más  bajos del  terreno, y de  cuyo fondo  parte  un dren de  evacuación  que  los   une   al colector  más próximo;  estos pozos están  constituidos  por  capas  de  cantos o grava  y  arena  gruesa  que  evitará penetre  excesiva cantidad de fango en el  interior  de la tubería, siendo su dis- posición  la  que  se  indica  en  la  figura 20.

La  distancia  a  que   hay  que  colocar  los drenes y la  profundidad de los mismos  está  en  relación   con  el  descenso que queremos obtener de la  capa freática, o  sea  con el espesor de lacapa   que queremos  desecar,  dependiendo directamente  de  la  permeabilidad  del terreno. Pero como ésta, a su
vez, depende de la composición granulométrica y química del mismo, la profundidad y distancia  entre los drenes ha  de  relacionarse con estos  factores.

En  un   terreno con  una capa freática, de  altura determinada una vez que coloquemos  los  drenes,  esta  capa  freática  sufre  un  descenso.  Pero  este  descenso no es  uniforme  en  todos  los puntos,  sino que es muy  acusado  en  las inmediaciones  de  los  drenes, quedando  más  elevado  entre  ellos.  La  altura de  esta  elevación  entre  drenes  está  relacionada   con  la  permeabilidad  del terreno.  Cuanto  más  permeable  sea   éste,  tanto  más  uniforme  será  el  descenso de la capa   líquida y menos  elevación  alcanzará entre los  drenes y, al contrario, cuanto  menos  permeable sea el  terreno, menos  uniformidad  tendrá  este  descenso y a  mayor  altura  permanecerá  la  capa   líquida  entre  los drenes. En  estas  condiciones el descenso que desearíamos del nivel líquido podemos  conseguirlo  de   la   siguiente   forma:


1.º  Cuanto  menor sea la distancia entre los drenes, menos altura alcanzará el nivel freático entre ellas   (fig. 21).

2. º  Cuanto  más  profundos  estén  los  drenes,  mayor  descenso  conseguiremos del nivel freático  (fig. 21).

Teniendo  en  cuenta  el  espesor  de  la  capa  que  deseamos  sanear,  o   sea, el  descenso  del  nivel  freático  que  deseamos  obtener,  podemos  hacerlo  poniendo los drenes a corta distancia y superficiales o a mayor distancia y más profundos siendo  inversa la  relación entre distancia  y profundidad.

La  distancia a que  se   colocan los drenes está limitada por el coste de la excavación, que será  mayor cuanto más  profunda sea   la zanja. Se señala en general un  mínimo de 1 a 1'20  metros, y en   terrenos  que  posteriormente se dediquen  a cultivo no deberá  ser  menor de  1'30  metros, para evitar lleguen a ellos  las  raíces  profundas  que   tienden  a crecer entre   los   tubos  y  obstruyan   los drenes, sobre   todo empleando  el drenaje  con   tubos.

Hay   tablas  que  nos dan   la  distancia  a que  debemos  colocar  los  drenes en  relación   con  la permeabilidad  del   terreno,   la  cual  está  dada en  relación con su  análisis  granulométrico  según  su  contenido en  lama, polvo y calcio. Las tablas de Kopetzky, Kornella y Gerhardt  están en   relación con el contenido en lama y las de Frauser con el contenido  en  polvo y lama.

CIMENTACIONES: Drenaje y Saneamiento del Terreno - Parte I.

Uno  de  los  más   importantes de   la  cimentación,  es  el  drenaje y  saneamiento.  Un    terreno  puede  estar   seco  en  su  superficie  y   luego,  al hacer  la excavación, nos  podemos  encontrar con  una capa  de   agua que  hay que    alejar  de  la  cimentación.

Algunos  constructores   tienen   el  criterio  de  que  en  vez  de  efectuar   la evacuación  de las aguas, es más sencillo  realizar enlucidos  impermeables en los   cimientos que   impidan   la  penetración  de humedad  en   los distintos  materiales  de  que  se  componen  éstos.  Efectivamente  y  aunque  en  casos  débiles esto  último   es más   sencillo, en   los  permanentes  y  fuertemente  acusados,   este  sistema  da  resultados   sólo   durante  cierto  tiempo, ya  que  debido a   la  enérgica  acción  de  las  aguas  aparecerán eflorescencias.  Por   lo  que  es mucho más   recomendable  cortar   el mal  por  lo  sano efectuando de  manera eficiente   la  evacuación  de  las  aguas.

El  agua  que  puede  perjudicar  una  cimentación  puede  proceder  de  muchos  sitios  y  aunque normalmente se   consideran   las   subterráneas  y  las  de lluvia no  hay que olvidar   la  posible   presencia  del  agua  motivada por cañerías   de  conducción,  desagües  fecales,  viejos  pozos  negros  y  hasta  quién sabe si  algún  conducto   ignorado.

A  tenor  de esto y como detalle  práctico de lo que decimos,  relataremos el  siguiente  caso del  cual  fuimos  testigos  presenciales  por   tener   la  obra  a nuestro  cargo:

En   la  provincia de Valladolid  y para  el  Instituto  Nacional  de Colonización,  construimos  una  granja  escuela para   capataces  agrícolas,  que  se   alzó en  un   terreno  que en  su  tiempo fue  también granja  de  un  convento.

La construcción de la nueva granja se desarrolló sin  ningún   impedimento  serio.

Entregada   la  obra  y unos  meses  antes  de que  terminara el plazo  de garantía  para   la   recepción  definitiva  y  devolución  de  fianza, se  recibió  en  la oficina  un  oficio  del  organismo  antes  citado  en  el  que  se  invitaba  al  contratista  a  reparar  con  toda  urgencia  una  mancha  de  humedad  que   en  una de   las  esquinas  del  edificio destinado  a   taller  había  aparecido.

Personados en  la granja con el contratista   comprobamos  que, en el lugar
indicado,  el  muro  presentaba  una  gran  mancha  de  humedad  de  trazado parabólico  que  necesariamente  debía  proceder  del  terreno.

Inmediatamente   procedimos  a  descubrir  la  parte  afectada  observando que,  a  medida  que  se  profundizaba  en  el  terreno.  más  encharcado  se  pre-
sentaba  éste,  hasta  el  punto  de  que  para  que  los  dos  obreros que   trabajaban  pudieran  hacerlo  con  alguna  comodidad,  fue  necesario  proveerlos de  botas  de  goma.

Alcanzada  en  su  profundidad   la  cota de  cimentación  -1,50  m- no  se observó,  fuera  del   barro,  nada  irregular;  pero  al  continuar   con  la  excavación  y  profundizar 70  cm  más  quedó  al  descubierto  el  motivo  de  aquel desaguisado;  una  conducción   de  agua.  Una  viejísima  cañería  de  barro  cocido era  el  origen  de   todo.  Por  lo que  luego se vio,  no  pertenecía  a  ningún conducto  moderno,  sino  que  muchos    años    antes  debió  prestar  servicio, siendo desconectada   después  por   alguna  razón, quedando allí olvidada.

Por  todo  lo  cual  debe  considerarse  la  necesidad  de  evitar  todo   reblandecimiento de  los puntos del  terreno donde  asienta  la  cimentación  y  de  los próximos  a  los muros. La  razón  de ello  se   comprenderá  fácilmente,  pues el terreno  seco  sufrirá  la   misma  deformación  a  los  efectos  de  la  carga  del edificio;  en  cambio,  si  el  agua  se  introduce  hasta  el  asiento de  los  cimientos,  se  formará una  masa  de  barro  esponjoso que   cederá,  más  o  menos   rápidamente,  con  el  solo  peso  de  los  cimientos.  La  causa  de   las  grietas,  en muchos de  los casos  es  precisamente  por no haber   tenido  en  cuenta  las  filtraciones  de   las   aguas  desde  el  primer  momento  de  la  construcción, como hemos venido señalando,  amén  de un  escrupuloso   reconocimiento del  terreno,  pues   el  caso  que  acabamos  de  describir,  aunque  particular,  es  digno de  tenerse  en  cuenta  cuando  para  construir  algo  nuevo  haya  que  derribar algo  viejo.

Hay muchos  procedimientos  o métodos  para drenar  un  terreno. El más práctico  es el  que  se ejecuta  aprovechando   la  topografía del  terreno.

 
Se  hace  por  una  red  de  drenes  y pozos  de  drenaje,  que  se  reúnen  en drenes o  canales  colectores  de  mayor diámetro,  hasta  terminar  en  el  canal de   evacuación  (fig.  17).  También  estas  aguas  se  pueden  evacuar  por  filtración, si hay  una capa  permeable y, en  caso  contrario  en  ríos  o  arroyos que  existan  en   las  inmediaciones, datos  que  hay   que  tener  en  cuenta  al proyectar la red de  drenaje.
Según  la   configuración del terreno hay  tres  procedimientos  para la organización  de   la  red  de  drenaje,  y   son: 

1.º   Drenaje  longitudinal:  en  que los drenes   se colocan  siguiendo  las líneas  de  nivel  del  terreno.
2.º  Drenaje  transversal:  Los  drenes  se  colocan  perpendicularmente  a
las   líneas  de  nivel  del  terreno.
3.º  Drenaje en  ziz-zag: En  esta  forma  de  drenaje,  la disposición  de los  colectores es  formando ángulos  de  90" entre  sí. 

El  ángulo  que   forman   los drenes  en  su  unión  con   los colectores deberá ser  como  mínimo de  60".

Al  planear  el  sistema  de  drenaje  tendremos  en cuenta, además de la pendiente del  terreno, el dar a los drenes  la pendiente necesaria  para  que   la  velocidad  del  agua   en  su   interior  esté  entre  ciertos límites, para   evitar  que, por  poca velocidad, se depositen los materiales que  arrastra  y para  evitar   la  corrosión  de   los  drenes  por  la  velocidad  excesiva del  agua.
CIMENTACIONES: Drenaje y Saneamiento del Terreno - Parte II.

PREPARACION PREVIA DEL TERRENO: Explanación Saneamiento y Drenaje.

Se  ha   escogido  ya  un  terreno  donde   se  va  a  construir.  Puede  suceder que presente  una  planicie  limpia y que sea   sensiblemente  horizontal o por el  contrario,  presente  montículos  más  o  menos  elevados,  árboles  que  es necesario  talar  e  incluso  restos de construcciones  antiguas, que habrá  que derrumbar completamente.

En  un  edificio  urbano  de   la  ciudad,  una  excavadora  de  cuchara  resolvería  magníficamente  el problema, pero si se   trata  de grandes  construcciones, el  empleo  de  más  maquinaria  se  hace  necesario,  ineludible,  pues  de otro modo  la  preparación  del  terreno  se  haría  pesada,  lenta  y  poco  menos que  interminable.

En  la  figura 16 presentamos  una  máquina  provista de oruga a  lo  caterpillar,  llamada  topadora,   la  que  por  sí sola  habla  más elocuentemente  que cualquier  referencia  escrita de  la  función  e   importancia  que  la  citada  máquina   tiene   en  la preparación  previa de los   terrenos  en  campo  abierto.


La  explanación  es  la  primera  operación  que  se ejecuta  en  movimientos de  tierras y, como  toda fase   en  construcción de edificios, está sujeta a  normas constructivas  que de seguirlas fielmente o hacer caso omiso  de la experiencia, contribuyen, en alto grado a encarecer el coste de los edificios.

Desmonte  y  terraplenado equivalen   a  explanación,   tanto si es necesario arrancar  las  tierras del suelo para conseguir  nivelarlo, como la  de procurarse  tierras  para  lograr  un  plano   elevado  sobre   la   rasante del   terreno,  terraplenando  con  tierras  de  préstamo.

Según  el  cuadro  de  rendimientos  mínimos  de  la  Reglamentación  del Trabajo en  la Construcción  y Obras  Públicas, se señala para este tipo de  trabajo unas cifras mínimas   refiriéndose al operario y   jornada.

Desmontes

Picado y  retirada de tierras para llevar el tajo limpio. Terreno   flojo:
   Hasta  1  metro  de  altura,  4' - metros  cúbicos,
   Hasta  2 metros de  altura,  5'- metros cúbicos.
Picado  y  desmoronado  solamente.  Terreno  flojo:
   Hasta 4 metros de  altura, 8.
   Más  de  4 metros  de   altura,  10.

Cimentaciones: Sondeos para el reconocimiento del subsuelo.


Los  sondeos  son  otro  aspecto  del   reconocimiento  del  subsuelo, cuando por circunstancias del terreno hay que ir a ciertas profundidades. Operación también  indispensable,  pues  al   ser  atravesadas  las  diferentes  capas  del  terreno,   esto nos  permitirá   la  extracción  de  muestras  y  por  ende  un  mayor conocimiento de su  constitución  geológica.

Para profundidades  hasta de 5 metros y  tratándose de  terrenos de  con-sistencia  corriente,  se  usa  la   sonda de  mano que es manejada  por  un  solo obrero,  como  puede  observarse  en  la  figura  5.

El equipo  de sondeo  que presentamos  (fig. 5) está  formado  por  un  aparato de rollizos. La barrena penetra en el  terreno por simple rotación  ejecutada a mano. Hoy en  día hay otros métodos a motor  y aunque sus Útiles no han  variado  sensiblemente,   la  operación  se  hace  con  más   rapidez.

A continuación  presentamos los barrenos más  característicos con que se ejecutan  los   sondeos.

Barrena  para  tierra  (fig. 6)   llamada  de  plato  o  hélice.  Se  utiliza  en  terrenos vegetales o en  los  formados por arcillas, arenas compactas o graves, puede  penetrar  hasta  una  profundidad  de  2  metros.

 
Barrena  de  caracol  (fig. 7)  para   terrenos  coherentes  e  igual  profundidad  que   la  anterior.

Barrena cilíndrica  (fig.  8)  que  se  emplea  para  mayores  profundidades.

Barrenas de  cuchara   (figs.  9, 10, 11  y 12)  para  terrenos  compactos.

 
Barrenas  en  espiral  (figs. 13 y  14) para  terrenos  de  igual  naturaleza  que los  anteriores.

Barrena  cilíndrica  (fig.  15) de  palastro  especial  para  suelos  de  arena.
En  arena   seca  su   trabajo  es casi nulo por   lo  que  se  hará  necesario  verter agua sobre la superficie o  sondar.

Todos  los   taladros  serán  ejecutados  hasta dar  con   los  terrenos  incomprensible,  recogiéndose  muestras  (como  dijimos   antes)  de  las  diferentes capas  por   las  que  atraviesa   la  barrena.  Las  mismas  se  guardan  en  envases  precintados  y clasificados para su análisis en el laboratorio.

Cimentaciones: Calas y Sondeos.


Hemos  dicho  anteriormente  que  para  cimentar  convenientemente  un edificio se  hace  necesario  el  estudio  previo  del   terreno,  de  cuya  composición  y estructura nos darán  la  idea  las  calas  y sondeos. Refiriéndonos a las primeras  son  excavaciones  más  o (menos profundas  las  que  harán  posible el  conocimiento  geológico del  suelo y  la  profundidad  en  que  se encuentra el   terreno  firme  donde  se   pueda  apoyar  con  seguridad  la  fundación  del edificio  proyectado.  Estas  calas  y  colicatas  de  ensayo  pueden  hacerse  de forma  que  un  obrero  trabaje  con  comodidad  bastando,  si   son  de  sección rectangular,  las  dimensiones,  de  1  a  1'50  metros  por  0'60  a  0'70  m  y  si son circulares de 1 a 1'50 m de diámetro.

Estas  investigaciones,   tratándose  de edificios de  alguna  importancia,   se harán  preferentemente en  los  lugares más  cargados, extremando su estudio en los puntos más débiles como son las esquinas de  todo  edificio.

Para   la  construcción  se  tendrá  en  cuenta,  en   las ciudades,   lo  que  a   tal respecto digan  las  Ordenanzas Municipales de cada población  con   referencia  a muros,  alineaciones,   tira de   cuerdas, etc.,  y en  el  campo  lo que  a   tal punto haya  legislado Obras Públicas, sin olvidar  las  zonas  militares;  proximidades  de  vías  de  ferrocarril,  canales  de  navegación,  zonas  marítimo-terrestres y las costas bañadas por el mar  y márgenes de los ríos, pues estudiando desde  un  principio  el  emplazamiento de  nuestra  obra  nos   ahorrará después  muchísimas y enojosas contrariedades que son  posibles  de  prever.

Tabla de la Resistencia de Terrenos.

A  continuación  presentamos  la  tabla  1 correspondiente a  las  presiones máximas  que,  con  seguridad,  pueden  soportar   los  diferentes   terrenos  que en   la  misma  se  mencionan.

Reconocimiento y ensayo del Terreno para la Cimentación.

A veces, a la cimentación  de  un edificio  no se le concede  la importancia que  merece. 

Una obra  no sólo se  compone  de  materiales  y mano de  obra, sino  también  de  disgustos  y  la  práctica  diaria  nos  enseña  que  es  posible ahorrarse  una  gran  parte  de  ellos si  realizamos  con  esmero la  cimentación del edificio  encomendado.  Es  necesario  estar  alerta  y  reconocer el  terreno en  profundidad,  especialmente  en aquellos  puntos  en  que  se  concentran las mayores cargas, pues a menudo se presentan  estratos de terrenos, firmes por  su  naturaleza,  pero  de  escaso  espesor  que  cubren  bolsas  huecas  o  de resistencia  nula,  cuyo  desconocimiento  nos  puede  conducir  a  lamentables fracasos.


En  efecto,  si  tenemos  un  terreno  de  firmeza  aparente,  pero  que en  su  interior oculta bolsas  como las de la figura 1, forzosamente tendrá que producirse la  catástrofe, o cuando  menos  grietas y  fisuras peligrosas que  más tarde o más  temprano darán al  traste con  la estabilidad  de la construcción, sino se  recurre a  inyecciones  y recalces,  operaciones  que  generalmente podrán evitarse-si  desde el  principio se  observan  las  precauciones  necesarias.

Para  prever  esta  posible circunstancia, conocemos un sistema que  podemos  asegurar nos ha  dado en  la  práctica óptimos  resultados.

El  procedimiento  se  basa  en  una  propiedad  física  que  trataremos  de  explicar:

Si  un  cuerpo  pesado  cae  en  tierra  con  alguna  violencia,  la  zona  inmediata al choque percibirá  una sacudida cuya onda será mayor cuanto  menor sea la  capacidad  de  resistencia  del  terreno  a  ensayar.   

Basándonos  en  este principio,  un  cubo lleno  de  agua  y  un  pisón  corriente nos ayudará  a saber con qué clases de  terreno hemos  de  tratar, si el citado cubo lo depositamos en   el  suelo,  una vez  realizada  la excavación  o  el  vaciado, y  a   su   alrededor apisonamos  el   terreno   repetidas  veces  con  golpes  bruscos  y  secos.


Si  se  tratara  (fig.  2)  de  terreno  compacto  y  duro,  éste  permanecería inalterable  y, por  lo  tanto,  el  agua continuaría  inmóvil;  pero  si  por el  contrario (fig. 3)   se   trata  de  un  terreno  poco consistente  y, más aún, si contuviera  concavidades,  la  onda  expansiva   se  transmitiría  al  cubo  y  el  agua se  pondría en  movimiento, al   igual  que  cuando  arrojamos  una  piedra  a  un  estanque.

De   lo  que  se  deduce  que  incluso  cuando  se  va  a  cimentar  sobre   roca es  preciso  identificar  el   terreno,  desenmascarar10  para  conseguir  seguridad y   firmeza  en   la  construcción.

Reconocido  el  terreno,  es  muy  conveniente  saber  su  resistencia.  Para lo cual  presentamos otro  procedimiento  práctico  y  al  alcance  de  cualquier operario  de  una  obra. Consiste  (fig.  4) en colocar sobre  el   terreno a  examinar,  un  soporte  de sección  conocida   (por ejemplo, un  tablón  B) y una carga determinada  A. Este ensayo deberá aplicarse sobre el  terreno recientemente excavado o  vaciado  y sin  apisonar.  Para conocer  la  resistencia  aproximada del  terreno   a  la  compresión, dividiremos   la carga  A,  expresada   en  Kg.  por la  sección  B  del  tablón,  expresada  en  cm'.  Por  ejemplo,   si  el  canto del 
tablón  es  de  20  x 5   cm. = 100 cm2   y la  carga que se  coloca  es  de 500  Kg, tendremos:

A     500 
-- =  --       = 5  Kg/cm2
B     100


Esta  carga no deberá  dejar  en  el terreno  más que una ligera  huella,  del orden de 1 a 2 mm., del primer asentamiento por cortadura en el suelo, producida  por  las  aristas  del  tablón,  para  que  pueda  considerarse  admisible.

La  forma práctica  de  realizar  este  ensayo  es  cargar  el  tablón  primero  con una  cierta  carga,  por  ejemplo  200  Kg,  dejarlo  cargado  24  horas,  retirar  la carga  y  comprobar  si  el  tablón  se  ha  hundido en  el  suelo;  volverlo  a  cargar  con  una  carga  mayor  de  300,  400  Kg, e  ir  repitiendo  la  carga  y descarga  para  ver el comportamiento  del terreno.  Todas estas operaciones  deben  hacerse  con  el mayor  cuidado.

Los Kg por cm que se obtengan  en el ensayo deben dividirse por 1'5  ó 2  y  tendremos la carga  que  puede  soportar  el  terreno  con  un  margen  de  seguridad  equivalente  al coeficiente  por que hemos  dividido. En el  ejemplo indicad o anteriormente,  si suponemos que  el  terreno ha empezado  a  ceder después  de  los  500  Kg  de  carga,  o  sea  después  de  estar  sometido  a  una carga  de  5 Kg  por cm 2, el  coeficiente de  trabajo obtenido  sería: 





o sea de 2'50   a  3'33  Kg/cm2.

Si  una  vez  examinado  un  terreno  podemos  agruparlo  en  una  categoría definida,  nos será  muy útil el uso de  las  tablas,  ya que éstas  nos ahorrarán tiempo  y  trabajo  en  la  investigación  de   los  kilos  que  por  cm2   soporta  un terreno.  Este estudio  preliminar  deberá  ser   lo más completo  posible,  pues una apreciación errónea sólo nos conduciría a   resultados falsos, ya que puede  darse  el  caso  de  que  la  porción  de   terreno  examinada,   tan  sólo  tenga una  remota  analogía con  el  terreno sobre  el que se quiere edificar.

Cimentaciones y el Terreno: Introducción.

Cimentación,  propiamente dicha, es el material que media entre el  terreno y los muros o  entre   terreno y estructura, según la naturaleza del edificio a construir.  Prácticamente se puede cimentar en cualquier sitio, siempre que se  observen  los procedimientos  que  han  señalado  las  investigaciones  para cada clase de terreno. Lo ideal, por  rápido y económico, sería cimentar sobre roca,  pero  como  la  mayoría  de las veces  esto no es  posible, hay que   adaptarse a las circunstancias del  terreno, debiendo analizarse el comportamiento del  mismo   antes  de   comenzar  una  edificación.

El objeto  de  toda  cimentación  es   transmitir  al   terreno   todas  las cargas y  sobrecargas de  un  edificio. Está  claro que   si   el   terreno  fuese   lo suficientemente duro y firme, no harían falta cimientos,   sino que en la misma rasante  del  terreno  se  podrían  construir  las  paredes  o  estructuras.  Pero  como esto  no  sucede  así  generalmente,  hay  que  buscar  la  manera  de  que  estas cargas  y  sobrecargas asienten en  una  mayor   superficie  del   terreno  a  fin  de que  a  cada  porción  del  suelo  le  correspondan  menos  kilos  que  soportar, consiguiéndose, por  tanto, una  menor  fatiga  del   terreno. Efectivamente:  el   terreno  cede  bajo  la  presión  de  una  carga,  obligando a sus moléculas   a que modifiquen  sus distancias y posiciones produciéndose entonces  una  deformación,   la   cual   será  menor  cuanto  mayor  sea   la  cohesión y dureza del  terreno.

Los  terrenos  pueden  clasificarse  en  dos  grandes  grupos:  los compresibles y  los  incompresibles. Es decir  que   la compresión  es su principal característica  y  su  resistencia  vendrá  determinada  por  el  esfuerzo  con  que  se oponga  a   la  citada  compresión.

Resolver  científicamente  un  caso  de   cimentación  es  siempre  difícil.  Es cierto  que el  estudio  de  la  Mecánica del  suelo  es  de extraordinaria   importancia,  pues  ella  nos permitirá  analizar  los fenómenos  para sus experiencias emplearlas  en  la  práctica,  con  cierta  aproximación  que  se  considera  como
suficiente,  pero  siempre  será  de  una  forma  dudosa,  pues  son  muchos  los  coeficientes y mucha su variabilidad. Por esta  razón no es necesario, a nuestro   juicio,  resolver  un  problema de  cimentación  recurriendo a   la  rigurosidad  de  la  alta matemática.

Cuando  un  cimiento  se  apoya,  o  mejor  dicho,  tiene  como  base  un  terreno compacto formado por  capas de reconocido espesor, resistencia  y extensión,  no  hay  peligro  alguno  para  la  estabilidad  del  edificio.  Cuando  el suelo  no  es  compacto,  o  sea  que  está  constituido  por  bancos  de  pequeña extensión,   y  pequeña  potencia,  mientras  los  estratos  o  capas tengan  un espesor  constante,  entonces  se  podrá   cimentar  con  alguna  tranquilidad;  pero si por  el  contrario el  terreno es compresible y  está formado por capasde  espesor  variable,  entonces  toda  cimentación  está  expuesta  a  un  verdadero  peligro.

Trazo sobre el Muro y Materiales de Construcción de Escaleras.

Para construir una escalera, es necesario trazar sobre el muro una línea horizontal que indique el nivel del piso terminado, incluyendo el espesor del material que se va a colocar, mosaico cerámica, loseta vinílica.

Sobre una línea horizontal se marca la medida de la huella, a partir de la primera huella se levanta una línea vertical, sobre la cual se mide la altura del peralte y así cada huella y cada uno de los peraltes hasta trazar todo el perfil de la escalera.

Debajo de la línea de los escalones se traza el ancho de la losa o rampa de la escalera.

Las piedras más recomendadas para ser utilizadas sobre todo para huellas, son granito y basalto.

Por su versatilidad, flexibilidad, economía, y sobre todo por sus posibilidades de fabricación in situ, el concreto armado se utiliza con mayor frecuencia. Además, sus acabados pueden ser diversos si se lo combina con otros materiales: madera para huellas y barandal, acero para barandal, cerámica para huellas, etcétera. 

 
Figura13-5. La huella nunca debe ser menor de 25 cm y el peralte no debe ser mayor de 18cm. El ancho mínimo de una rampa debe ser 90cm.

Las escaleras pueden ser de diversos materiales, dependiendo de su uso y ubicación, de la sensación que se requiera dar. Así, el acero proporciona muchas veces soluciones audaces y de aspecto ligero si se trabaja en chapa y/o perfiles, mientras que la madera da un aspecto tosco por los grosores que se utilizan.

Las escaleras mixtas de acero y madera permiten mejorar la utilización de ambos, dándole el acero la función estructural mientras que la madera le da vista.

 Figura13-8. Cimbra para escalera.

Calculo y Diseño de la Escalara.


Para el cálculo de la escalera se necesita tornar en cuenta los siguientes datos:

• La altura que hay que salvar de piso a piso entre dos niveles consecutivos.
• El tipo de escalera que se requiera realizar.

 
Figura13-3. Escalera de caracol, de tramo curvo, de rampa helicoidal y peldaños integrados.

Para conocer el número y dimensión de las huellas y peraltes de las escaleras, hay que tener en cuenta los siguientes puntos:

• Mídase la altura que hay entre el piso donde arranque la escalera y el piso inmediato superior. Cuando las losas y pisos no tienen aún el recubrimiento  cemento, mosaico, etc.- se aumentan unos 5 centímetros a la altura que se va a medir, ya que de no hacerlo el primero y el último escalón, quedarían de diferente peralte.
• Una vez medida la altura vertical, véase la tabla que se anexa para determinar las dimensiones de la escalera: 

Construcción de Escaleras: Introducción.



Las escaleras son estructuras de enlace que sirven para comunicar diferentes niveles. Sus elementos principales son la estructura sustentante y los escalones. El peralte será de 18cm como máximo, la huella no debe ser menorde28cmyelanchomínimoden la rampa debe ser de 90cm. La escalera de un tramo es la más sencilla y elemental (figuras13-1 y 13-2), también existen escaleras formadas por dos tramos, de ida y vuelta, compuesta por dos tramos paralelos y de sentido contrario, unidos por un descanso.

Existen también las llamadas escaleras de caracol o helicoidales, utilizadas en lugares donde no se dispone de espacio para colocar una escalera de tramos rectos. Su planta es circular o en forma de elipse para este tipo de escalera, es importante el diámetro que vaya a tener, corno mínimo se recomienda 1.50 metros.

La construcción de la mayoría de tramos de escalera incluye el uso de una rampa de concreto colada en forma continua. Aun en el terreno más estable, se aconseja emplear armadura de refuerzo que proteja de asentamientos diferenciales. Cuando la escalera esté flanqueada por muros, mejorará la apariencia general y la estabilidad estructural al empotrar los peldaños en los mismos.










Figura13-1.Escalera recta de un solo tramo de media vuelta, comunica la planta baja con el primer piso. Es posible continuar la con el mismo sistema para comunicar más pisos.











 







Figura13-2. Escalera recta de dos tramos en sentidos encontrados de media vuelta comunica la planta baja con el primer piso. Es posible continuarla con el mismo sistema para comunicar más pisos.

Contrucción de Losas Nervadas de Hormigón en 1 y 2 Direcciones:

El encofrado para este tipo de losas será el mismo que para las losas macizas, con la diferencia de que sobre el tablero del encofrado de la losa se deben clavar complementos, tales como cerámica o plastoformo, dejando los nervios libres de acuerdo al ancho especificado en planos. (ver Figura 40)
 
Figura 40. Detalle de encofrado losa nervada

FUENTE: http://www.ingenierocivilinfo.com

Contracción de Losas Maciza de Hormigón.

Se deberá encofrar toda la superficie de la losa teniendo en cuenta que se debe dar la respectiva contra-flecha en la parte central de la losa.

Colocar tablas de 1 ” lado a lado en sentido transversal al encofrado de las vigas, las que estarán apoyadas sobre soleras de 2 ” x 2 ”. La soleras estarán colocadas cada 80 cm apoyadas sobre vigas de soporte de  2 ” x 4 ” previamente apuntalados con bolillos, los cuales estarán apoyados sobre cuñas de madera que servirán para nivelar el encofrado.
 
Figura 39. Encofrado losa maciza

FUENTE: http://www.ingenierocivilinfo.com

LOSA ALIVIANADA: Doblado y montaje de armaduras, Colocado del hormigón

Las losas alivianadas no requieren de un encofrado, ya que las viguetas están diseñadas para soportar el peso del hormigón al momento del vaciado, pero en luces grandes, estas deben estar apoyadas sobre soleras de 2 ” x 4 ” ubicadas cada 2 m  previamente apuntaladas.

Doblado y montaje de armaduras:

 El doblado y cortado de las armaduras será realizado de acuerdo a las medidas de los planos estructurales.

La armadura longitudinal será colocada sobre galletas. Los fierros de la armadura transversal serán sujetados a los fierros de la armadura longitudinal con la separación indicada en los planos estructurales.

Todas las intersecciones de las armaduras deben ser amarradas con alambre.

Colocado del hormigón:

El hormigón será vaciado de acuerdo con las especificaciones de preparación y puesta en obra del hormigón.

Al momento del vaciado se deberá colocar caballetes de madera sobre el encofrado de la losa. Son tablas colocadas en forma de  “ T ” para mantener el espesor deseado de la losa. Estos caballetes serán sujetados al encofrado de la losa por medio de alambres para evitar que se muevan durante el vaciado y serán retirados una vez que la losa haya sido nivelada. El nivelado de la mezcla será realizado con reglas metálicas y un frotachado grueso.

Desencofrado:

El desencofrado de la losa será realizado cuando el hormigón haya alcanzado la resistencia cilíndrica (28 días).

Curado:

El curado de la losa será realizado por lo menos durante los primeros de 7 días después del vaciado. Se colocará arena sobre la superficie de la losa para luego ser completamente mojada, lo que ayudará a mantener la humedad de la misma.

FUENTE: http://www.ingenierocivilinfo.com 

18 Modelos diferentes de Losas Nervadas.


Mediante los coeficientes adimensionales de las tablas (d , m), se pueden calcular la defexión
máxima de la losa ( D), y los momentos flectores positivos y negativos máximos (M) en las
dos direcciones, por unidad de ancho de la losa.

18 Modelos diferentes de Losas Macizas.


Es importante notar que, dependiendo de las diferentes condiciones de borde, es posible que algunos modelos de losas carezcan de determinados tipos de momentos flectores (fundamentalmente los momentos flectores negativos de apoyo cuando es posible la rotación alrededor de la línea de apoyo, y momentos flectores positivos o negativos en los bordes libres de las losas).

En otros casos, es necesario definir dos momentos flectores del mismo tipo para describir su variabilidad a lo largo de la losa (dos momentos flectores positivos y dos momentos flectores negativos en los bordes sustentados, en losas con un borde en voladizo).

Diseño de Losas Macizas y Nervadas Rectangulares Sustentadas Perimetralmente en Vigas.

Existen tablas para el diseño de losas, desarrolladas por diferentes autores, que facilitan el análisis y el diseño de las losas de geometrías y estados de carga más comunes, basadas en la mayor parte de los casos en la Teoría de Placas.

Se Mostraran  tablas en las proximas Entradas para el diseño de losas ( Macizas, Nervadas ) sustentadas perimetralmente en vigas de mayor peralte que las losas (de este modo nos aseguramos que las deflexiones en las vigas no tienen gran influencia sobre el comportamiento de las losas), sometidas a cargas uniformemente distribuidas. El tipo de sustentación está definido por las condiciones de borde de las losas.

Para el modelamiento de las losas macizas se ha utilizado el  Método de los Elementos
Finitos basado en la Teoría de Placas, el mismo que se recomienda para analizar losas macizas de geometrías, estados de carga o condiciones de borde especiales, que no aparezcan en las tablas. Otra alternativa de análisis podría ser el uso del  Método de las
Diferencias Finitas.

Para modelar las losas nervadas se ha utilizado el  Análisis Matricial de Estructuras tradicional, para estructuras conformadas por barras rectas espaciales bajo la hipótesis de que el efecto de flexión es dominante sobre las deformaciones de cortante y torsión.

Las tablas para losas nervadas constituyen una novedad importante con respecto a otras publicaciones similares. Las deformaciones y los momentos flectores que se obtienen en el modelo de losas nervadas son generalmente mayores que los valores obtenidos en losas macizas, debido a que los momentos torsores en las placas se transforman en momentos flectores en los nervios.

 
En las tablas publicadas a continuación se presentan tres tipos genéricos de condiciones de  borde:

 
  • El  empotramiento se lo emplea para modelar la  continuidad de la losa en el borde seleccionado, usualmente proporcionada por otra losa contigua de dimensiones comparables, proporcionada por un muro extremo integrado a la losa como los que se tienen en los subsuelos de las edificaciones, o proporcionada por una viga de borde de gran rigidez torsional (de gran sección y dimensiones transversales).
 
  • El apoyo con rotación alrededor de un eje se utiliza para modelar la presencia de una viga de borde de dimensiones normales (de peralte mayor al de la losa, pero no una viga de gran peralte ni una viga de gran sección transversal) sin losa contigua, o para modelar la presencia de un muro no integrado  a la losa (usualmente muros de otro material).
 

  • El borde libre modela la inexistencia de una viga de borde de mayor peralte que la losa, la inexistencia de una losa contigua,  y la inexistencia de un muro  de hormigón integrado a la losa, que provean apoyo y continuidad.

Losas Bidireccionales Macizas.

Cuando las Losas se sustentan en dos direcciones ortogonales, se desarrollan esfuerzos en ambas direcciones, recibiendo el nombre de Losas Bidireccionales.

La Ecuacion General que describe el comportamiento de las Lozas Bidireccionales macizas, de espesor constante, es conocida como la Ecuación de Lagrange o Ecuacion de Placas, que se presenta a continuación.


Donde:  

w :   ordenada de la elástica de deformación de la placa en un punto de coordenadas (x, y)
D :   rigidez a la flexión de la placa, análoga al producto E . I en vigas
E :   módulo de elasticidad longitudinal del hormigón
h :   espesor de la placa
m :   coeficiente de Poisson del hormigón (su valor está comprendido entre 0.15 y 0.20)

La ecuación de Lagrange utiliza como fundamento la Ley de Deformación Plana de Kirchhoff que  establece que  una placa plana delgada, sometida a cargas perpendiculares a su plano principal, se deformará de modo que todos los puntos materiales que pertenecen a una recta normal a la superficie sin de formarse permanecerán dentro de la correspondiente  recta normal a la superficie deformada (la versión simplificada para vigas diría que  las secciones transversales planas antes de la deformación permanecen planas después de la deformación).

Las solicitaciones unitarias internas que se desarrollan en las placas quedan definidas por las siguientes expresiones.


Donde:

mx :   momento flector alrededor del eje x, por unidad de ancho de losa
my :   momento flector alrededor del eje y, por unidad de ancho de losa
mxy :   momento torsor, por unidad de ancho de losa
vx :   esfuerzo cortante en la dirección x, por unidad de ancho de losa
vy :   esfuerzo cortante en la dirección y, por unidad de ancho de losa

Es importante notar que las deformaciones producidas por flexión en una de las direcciones generan esfuerzos flexionantes en la dirección perpendicular debido al efecto de Poisson. También debe tomarse en consideración de que simultáneamente a la flexión en  las dos direcciones, aparecen momentos torsionantes que actúan sobre la losa.

Las dos primeras ecuaciones son análogas a la Ecuación General de la Flexión en Vigas, pero se incluye la deformación provocada por los momentos flexionantes transversales.

Las solicitaciones de diseño para las losas bidireccionales dependen de las cargas y las condiciones de apoyo. Existen tablas de diseño de losas para las cargas y las condiciones de apoyo (o de carencia de apoyo) más frecuentes (empotramiento o continuidad total; apoyo fijo con posibilidad de rotación; borde libre o voladizo), y en casos de geometrías y cargas excepcionales se pueden utilizar los métodos de las Diferencias Finitas o de los Elementos Finitos.

Losas Unidireccionales.

Las Losas Unidireccionales se comportan básicamente como vigas anchas, que se suelen diseñar tomando como referencia una franja de ancho unitario (un metro de ancho). Existen consideraciones adicionales que serán estudiadas en su momento.

Cuando las losas rectangulares se apoyan en dos extremos opuestos, y carecen de apoyo en los otros dos bordes restantes, trabajan y se diseñan como losas unidireccionales.

 
Cuando la losa rectangular se apoya en sus cuatro lados (sobre vigas o sobre muros), y la relación largo / ancho es mayor o igual a 2, la losa trabaja fundamentalmente en la dirección más corta, y se la suele diseñar unidireccionalmente, aunque se debe proveer un mínimo de armado en la dirección ortogonal (dirección larga), particularmente en la zona cercana a los apoyos, donde siempre se desarrollan momentos flectores negativos importantes (tracción en las fibras superiores). Los momentos positivos en la dirección larga son generalmente pequeños, pero también deben ser tornados en consideración.


Clasificación de las Losas por la Distribución Interior del Hormigón.

Cuando el hormigón ocupa todo el espesor de la losa se la llama  Losa Maciza, y cuando parte del volumen de la losa es ocupado por materiales más livianos o espacios vacíos se la llama Losa Alivianada, Losa Aligerada o Losa Nervada.

Las losas alivianadas son las más populares en nuestro país por lo que, a pesar de que los códigos de diseño prácticamente no las toman en consideración, en este documento se realizará un análisis detallado de las especificaciones que les son aplicables.


Los alivianamientos se pueden conseguir mediante mampuestos aligerados de hormigón (son los de mayor uso en nuestro medio), cerámica aligerada, formaletas plásticas recuperables o formaletas de madera.

                                                             (a)                          (b)
(a) mampuesto de Hormigón
(b) cerámica Aligerada

                                                               (c)                              (d)
(c) formaleta Plastica
(d) formaleta de madera

Clasificación de las Losas por la Dirección de Trabajo.

Si la geometría de la losa y el tipo de apoyo determinan que la magnitud de los esfuerzos en dos direcciones ortogonales sean comparables, se denominan Losas Bidireccionales. Si los esfuerzos en una dirección son preponderantes sobre  los esfuerzos en la dirección ortogonal, se llaman Losas Unidireccionales.

Clasificación de la Losas por el Tipo de Apoyo.

Las losas pueden estar soportadas perimetral e interiormente por vigas monolíticas de mayor peralte, por vigas de otros materiales independientes o integradas a la losa; o soportadas por muros de hormigón, muros de mampostería o muros de otro material, en cuyo caso se las llama  Losas Sustentadas sobre Vigas o  Losas Sustentadas sobre Muros, respectivamente.


Las losas pueden sustentarse directamente sobre las columnas, llamándose en este caso Losas Planas, que en su forma tradicional no son adecuadas para zonas de alto riesgo sísmico como las existentes en nuestro país, pues no disponen de capacidad resistente suficiente para incursionar dentro del rango inelástico de comportamiento de los materiales, con lo que se limita considerablemente su ductilidad. La integración losa-columna es poco confiable, pero pueden utilizarse capiteles y ábacos para superar parcialmente ese problema, y para mejorar la resistencia de las losas al punzonamiento.

 
Las losas planas pueden mejorar  considerablemente su comportamiento ante los sismos, mediante la incorporación de vigas embebidas o vigas banda, con ductilidades apropiadas, en cuyo caso se llaman Losas con Vigas Embebidas, que pueden ser útiles para edificios de hasta 4 pisos, con luces y cargas pequeñas y medianas.


Sistema de Entrepiso de Losa Plana, sin Vigas.

El entrepiso de losa plana que se muestra en la figura, frecuentemente usado en edificaciones más cargadas (como bodegas), es similar al sistema de entrepiso de placa plana, pero utiliza mayores espesores de placa alrededor de las columnas, al igual que columnas acampanadas en la parte superior para reducir los esfuerzos y aumentar la resistencia en las zonas de apoyo. La elección entre éstos y otros sistemas de entrepiso y cubierta depende de requisitos funcionales, cargas, luces y espesores permisibles de elementos, al igual que de factores económicos y estéticos.

Cuando se requieren luces libres largas para cubiertas, se pueden utilizar cascarones de concreto que permiten el uso de superficies extremadamente delgadas, a menudo más delgadas que una cáscara de huevo.

La cubierta en placa plegada se puede construir fácilmente ya que está compuesta de superficies planas. Estas cubiertas se han utilizado para luces de 200 pies y más. Los cascarones cilíndricos de la figura 1.6 son también fáciles de construir debido a su curvatura simple y uniforme; su comportamiento estructural y el rango de luces y cargas son similares a los del sistema de placa plegada.




FIGURA Sistema de entrepiso de Losa plana, sin Vigas pero con mayores espesores de placa alrededor de las columnas y columnas acampanadas en la parte superior para absorber concentraciones locales de fuerzas.

Concreto, Concreto Reforzado, Concreto Preezforzado.


El concreto es un material semejante a la piedra que se obtiene mediante una mezcla cuidadosa mente proporcionada de cemento, arena y grava u otro agregado, y agua; después, esta mezcla se endurece en formaletas con la forma y dimensiones deseadas. El cuerpo del material consiste en agregado fino y grueso. El cemento y el agua interactúan químicamente para unir las partículas de agregado y conformar una masa sólida. Es necesario agregar agua, además de aquella que se requiere para la reacción química, con el fin de darle a la mezcla la trabajabilidad adecuada que permita llenar las formaletas y rodear el acero de refuerzo embebido, antes de que inicie el endurecimiento. Se pueden obtener concretos en un amplio rango de propiedades ajustando apropiadamente las proporciones de los materiales constitutivos. Un rango aún más amplio de propiedades puede obtenerse mediante la utilización de cementos especiales (cementos de alta resistencia inicial), agregados especiales (los diversos agregados ligeros o pesados), aditivos plastificantes agentes incorporadotes de aire, microsílice o cenizas volantes)y mediante métodos especiales d curado (curado al vapor).

Estas propiedades dependen en gran medida de las proporciones de la mezcla, del cuidado con el cual se mezclan los diferentes materiales constitutivos, y de las condiciones de humedad temperatura bajo las cuales se mantenga la mezcla desde el momento en que se coloca en la formaleta hasta que se encuentra totalmente endurecida. El proceso de control de estas condiciones se conoce como curado. Para evitar la producción de concretos de bajos estándares se requiere un alto grado de supervisión y control por parte de personas con experiencia durante todo el proceso desde el proporcionamiento en peso de los componentes, pasando por el mezclado y el vaciado hasta la terminación del curado.

Los factores que hacen del concreto un material de construcción universal son tan evidentes que ha sido utilizado de diversas maneras por miles de años; probablemente se comenzó a usar en el antiguo Egipto. Uno & estos factores consiste en la facilidad con la cual, mientras encuentra en estado plástico, puede depositarse y llenar las formaletas y moldes de cualquier forma. Su alta resistencia al fuego y al clima son ventajas evidentes. La mayor parte de los materiales constitutivos, con la excepción del cemento y los aditivos, están disponibles a bajo costo, localmente o muy cerca del sitio de construcción. Su resistencia a la compresión, simulara la de las piedras naturales, es alta lo que lo hace apropiado para elementos sometidos principalmente a compresión, tales como columnas o arcos. Asimismo, de nuevo como en las piedras naturales, el concreto es un material relativamente frágil, con una baja resistencia a la tensión comparada con la resistencia a la compresión. Esto impide su utilización económica en elementos estructurales sometidos a tensión ya sea en toda su sección (como el caso de elementos de amarre) o sobre parte de sus secciones transversales (como en vigas u otros elementos sometidos a flexión).


Para contrarrestar esta limitación, en la segunda mitad del siglo XIX se consideró factible utilizar acero para reforzar el concreto debido a su alta resistencia a la tensión, principalmente en aquellos sitios donde la baja resistencia a la tensión del concreto limitaría la capacidad portante del elemento. El refuerzo, conformado usualmente por barras circulares de acero con deformaciones superficiales apropiadas para proporcionar adherencia, se coloca en las formaletas antes de

En tiempos más recientes se ha logrado la producción de aceros cuya resistencia a la fluencia es del orden de cuatro y más veces que la de los aceros comunes de refuerzo, a costos relativamente bajos. Asimismo, ahora es posible producir concretos con resistencias a la compresión cuatro a cinco veces mayores que los concretos comunes. Estos materiales de alta resistencia ofrecen ventajas que incluyen la posibilidad de emplear elementos con secciones transversales más pequeñas disminuyendo las cargas muertas y logrando luces más largas. Sin embargo, existen límites en las resistencias de los materiales constitutivos, por encima de los cuales surgen ciertos problemas. En efecto, la resistencia del elemento se incrementa aproximadamente en proporción a aquélla de los materiales. Sin embargo las altas deformaciones unitarias que resultan de los altos esfuerzos darían como resultado altas deformaciones y deflexiones de estos elementos bajo condiciones normales de carga. Igualmente importante es que las grandes deformaciones unitarias en los aceros de refuerzo de alta resistencia inducirían amplias grietas en el concreto, de baja resistencia a la tensión de sus alrededores, lo cual no sólo sería estéticamente inadmisible, sino que expondría el acero de refuerzo a la corrosión por humedad y otras acciones químicas. Esto limita la resistencia a la fluencia útil de los aceros de alta resistencia a aproximadamente 80 klb/pulg^2 es, de acuerdo con muchas normas y especificaciones; el de 60 Klb/pulg^2 es el más común.

A pesar de lo anterior, se ha encontrado una manera especial para combinar aceros y concretos de muy alta resistencia. Este tipo de construcción conoce como concreto preesforzado. El acero, usualmente en forma de alambres, cables o barras, se embebe en el concreto sometiéndolo a una tensión alta, la cual se equilibrará con esfuerzos de compresión en el concreto después del endurecimiento. Debido a esta precompresión, el concreto de un elemento a flexión se agrietará en la zona de tensión para cargas mucho más altas que cuando no está precomprimido. El preesfuerzo reduce de manera significativa las deflexiones y las grietas de flexión para cargas normales, y de esta manera permite la utilización efectiva de materiales de alta resistencia. El concreto preesforzado ha extendido significativamente el rango de luces posibles del concreto estructural y los tipos de estructuras para los cuales es adecuado.

La Corrosión de los Pilotes Metálicos.


Cuando los pilotes metálicos se colocan en suelos no agresivos, la corrosión que sufre el acero no resulta crítica, por lo cual es suficiente prever un margen de 1,5 a 2,5 mm de espesor adicional de la sección transversal, ya que la dura película de óxido que se forma protege el pilote de futuros ataques corrosivos. Es conveniente, sin embargo, antes de hincarlos, revestirlos de pinturas asfálticas que aíslan el metal del contacto directo con el suelo.

Pero si los pilotes metálicos están en agua de mar, o en suelos fuertemente ácidos - con materias orgánicas en descomposición, la acción destructiva es mucho más drástica y se deben tomar precauciones especiales, tales como ahogar los pilotes en concreto, formando pilotes combinados o revestirlos de pinturas adecuadas. Buenos resultados ha dado asimismo el empleo de determinadas aleaciones del acero, la mejor de las duales ha resultado el acero cúprico.

Construcción de una Piscina de casco de Fibra de Vidrio.

Con un casco de fibra de vidrio de peso liviano que se instala dentro de un hueco en el suelo, puede usted construir esta piscina de 12 x 17 pies en menos de 75 horas.

Para comenzar, queríamos gastar la menor suma posible y disponer al mismo tiempo de una piscina que durara muchos años. Segundo, queríamos una piscina que fuera sumamente fácil de construir. No me agradaba la idea de cargar pesados bloques de hormigón y, además, éstos no tienen nada de barato. Con los cimientos y el fondo, una piscina de bloques de hormigón de este tamaño (forrada de vinilo) costaría una suma más de dos veces mayor; una piscina hecha totalmente de vinilo costaría menos, pero correría el riesgo de sufrir roturas. Así pues, decidimos que la fibra de vidrio era el material más económico de todos, el más resistente y también el más fácil de manipular.

Nadie en su sano juicio se atrevería a realizar la excavación él mismo, por lo que una firma se encargó de esto por una módica suma. El hueco se cavó aun tamaño ligeramente a sobremedida para reducir el relleno aun mínimo. Al cavarel fondo se tuvo cuidado de proporcionarle un perfil lo más aproximado posible al de la piscina con la pala motriz, y luego nosotros mismos cavamos el extremo profundo al contorno exacto que se muestra. No hay que revolver el suelo firme más de lo necesario y, por supuesto, resulta mucho mejor que el suelo sea lo más compacto posible para que no se produzca ningún derrumbe mientras se excava la tierra.
Después de terminar la excavación se instalan los tubos de agua. Utilicé tubo de plástico de 1 1/2" y conexiones comunes de cromo (especiales para piscinas de hormigón) para el drenaje, las entradas y la salida de la aspiradora. Estas conexiones pueden obtenerse en ferreterías o en tiendas que vendan equipo para piscinas,. y se fiján al tubo de plástico con adaptadores especiales de metal y abrazaderas de acero inoxidable. Después de pasar por el filtro y la bomba, el agua regresa a la piscina por las entradas. La conexión de drenaje extrae el agua sucia del fondo de la piscina.


No es importante ubicar los conductos con exactitud, pero el drenaje sí debe estar colocado en el lugar más profundo y la salida para la aspiradora debe quedar lo suficientemente por debajo del nivel del agua para que no entre agua al conducto durante la operación de filtración. En el dibujo de la pared lateral se muestra el agujero para esta conexión-a 9 pies del extremo de la piscina y a 10" del borde superior. Las dos conexiones de entrada se montan a unas 3" del borde superior, una a cada lado y cerca del extremo de la piscina para no tener que usar mucho tubo. Las dos entradas desembocan directamente en el filtro.
Como las conexiones del drenaje de la aspiradora y de las entradas se insertan dentro de agujeros cortados en el forro de fibra de vidrio antes de que puedan conectarse a sus repectivos tubos, no pueden colocarse hasta instalar el casco dentro de la excavación. En aquellos puntos en que no hay suficiente espacio en el exterior del casco para hacer subir los tubos por el lado, pueden cortarse muescas para ellos en el banco de tierra. Todos los tubos se entierran en una capa de arena de 6" que se esparce de manera uniforme sobre el fondo de toda la piscina.

Los paneles de fibra de vidrio de 1/16" de espesor se preparan todos fuera de la excavación, sobre el suelo mismo. Las paredes laterales y las de extremo se construyen en pares, mientras que el fondo de la piscina se hace de cuatro diferentes paneles. El forro consiste en tela de fibra de vidrio que viene en rollos de 60" de ancho. Se corta en piezas que se traslapan aproximadamente 1" para formar un panel de 27 pies de largo.
Se le proporciona rigidez a la tela saturándola con resina de poliester que contiene un pigmento azul y un agente endurecedor. Tres paneles de 4 x 8 pies de tabla de fibra de 1/8", cubiertos de papel encerado para evitar adhesiones, forman una buena superficie de trabajo para aplicar la resina a la tela. Utilicé un rodillo de pintura con un mango largo y una funda de ante para aplicar la resina, saturando la primera sección por completo y dejando que se endureciera, cosa que demoró alrededor de una hora.


Al irse endureciendo cada sección, el trabajo se aparta parcialmente de la superficie de trabajo y se traslapa otra sección a lo largo del borde para luego aplicarle resina también y dejar que se seque. Se repite este procedimiento para producir una lámina continua de plástico reforzado. Basta un galón de resina para saturar de 18 a 22 pies cuadrados de tela y, como la mezcla tiene que usarse de inmediato, tenga cuidado de no preparar una cantidad mayor de la que puede usar en una hora. Con la resina se suministran instrucciones para su mezcla. Se aplica una segunda capa después de haberse endurecido la primera, a fin de impermeabilizar el panel por completo.

Todos los paneles se tratan de manera igual y, mientras se están secando y curando, puede usted comenzar a hacer las tiras curvas de filete que se usan para unir los paneles después de colocarse éstos en la excavación. Se requiere un modelo curvo para esto, el cual se puede construir fácilmente doblando una pieza de lámina metálica a un radio de 13" y clavándola a tres soportes de madera terciada. El molde se cubre con papel encerado y luego se coloca encima una pieza de tela de 24 " de ancho para revestirse de resina. Forme filetes de 5 pies de largo, pero puede usted hacerlos con una longitud mayor si así lo desea. Se deja cada sección de 5 pies sobre el molde para que se endurezca y luego se le aplica una segunda capa. Necesitará usted aproximadamente 100 pies lineales de estas tiras de filete.


Se usan tornillos cortos para lámina metálica (aluminio) , con objeto de fijar las tiras de filete a los paneles; las tiras se extienden hacia arriba por las esquinas para unir los extremos a las paredes laterales, y se extienden a lo largo del fondo para unir los paneles laterales a los del fondo. Después de esto se cubren todas las juntas y cabezas de los tornillos con tiras adicionales de tela que se saturan con una cantidad abundante de resina. Las asperezas a lo largo de las juntas se lijan para alisarlas después de endurecerse la resina. Los paneles de fibra de vidrio, no obstante lo delgados que son, resultan lo suficientemente fuertes para poder caminar uno sobre ellos y flexionar un poco sin que se rompan o agrieten.

Las juntas en los paneles del fondo se sellan de manera similar con tiras de tela saturada con resina para que no haya escapes. Las conexiones de admisión, de drenaje y de la aspiradora se sellan dentro de sus agujeros con cinta de fibra de vidrio que se envuelve alrededor de la parte trasera para luego empaparse con resina.
El relleno del casco se debe efectuar gradualmente mientras se llena la piscina de agua, de manera que la presión de ésta contra las paredes pueda ser igualada por el relleno apisonado. A no ser que sea absolutamente necesario, la piscina no se debe vaciar durante el invierno. Se le puede quitar un poco de agua, pero hay peligro de que el casco se derrumbe cuando no hay una presión constante del agua contra las paredes.

Para mantener la piscina limpia es conveniente construir un borde de 3 pies de ancho en todo su derredor, inclinado ligeramente en dirección opuesta. Este borde puede llegar hasta el casco mismo, insertando tiras de tabla de fibra de 12" de ancho entre el casco y las paredes de tierra para que sirvan como molde interior. Como molde exterior pueden usarse estacas de 2 x 4. Unas tiras sobrantes de madera, colocadas transversalmente en la piscina, permitirán reforzar la tabla de fibra contra la presión del hormigón. De nuevo, el hormigón se debe vaciar después de haberse llenado la piscina de agua. Finalmente, se doblan tiras de fibra saturada de resina de 12" sobre los bordes superiores del casco para luego alisarlas a lo largo de la parte superior del borde de hormigón. El filtro se suministra con instrucciones relativas a su uso. La filtración del agua demora de 1 a 8 horas, dependiendo del empleo de la piscina, del polvo en el aire y de la suciedad en el filtro. Un tapón atornillable en la conexión de la aspiradora permite fijar la manguera de limpieza de 30 pies de largo. La limpieza sólo requiere de 15 a 20 minutos una vez por semana.


FUENTE