sábado, 5 de marzo de 2011

Excavación de Zanjas para los Cimientos.

Para  cimentar  sobre  un   terreno  lo  ideal  es la roca,  pues para cimentar  sobre  ella   resultaría   inútil dar  base de  sustentación  a   los  muros  e  incluso  se  podría  prescindir  de  las  zanjas,  pero  éstas tienen  la ventaja  de  evitar que se descalcen  los  muros cuando se  practican ciertos  trabajos en  los sótanos,  además de hacer más difícil   todos los  movimientos o deslizamientos  que  pudiera  producir  una  causa cualquiera.

Por   tanto,  y  después del  replanteo,  la excavación  en   zanjas   será  la  primera operación a realizar en toda obra.

La  excavación,  pues,  se    realizará de  acuerdo  con  el  plano  de  cimentación  del  proyecto y  con  el  ancho  exigido,   así  como    la   profundidad   que haya  determinado  el  arquitecto  o  director  de la obra, evitando en lo posible  (a  no  ser  que  específicamente  así se  exija)  la   formación  de  taludes  (figura   41),   pues   éstos   perjudican   la obra,  ya  que  un  cimiento  construido así,  presionará  en   forma  de   cuña   sobre  el   terreno, produciéndose   asientos difíciles  de   corregir  luego.

Todos   los  paramentos  de  las   zanjas  deberán   estar  perfectamente   recortados,  su  fondo  bien  nivelado y completamente  limpio de  productos  de excavación.

Al efectuar la excavación y ser arrancadas  las tierras, éstas  aumentan de  volumen,  produciéndose  entonces  lo  que  se  llama  esponjamiento,  el  cual varía según  la naturaleza del terreno, pero en la práctica   se admite un 25 por  ciento  de esponjamiento, o sea que, multiplicando la cubicación  del   terreno a excavar  por  1,25, nos dará  el volumen   total  a  transportar. Este  tanto por ciento  es  la medida  que  resulta de  los diferentes  terrenos, pues como decimos antes, el esponjamiento varía  con  arreglo a  la  naturaleza de   las  tierras, como   seguidamente  veremos  por   la  tabla  6.

Sistema Práctico para el Replanteo de Alineaciones.

Si  como   es  frecuente  tenemos  en  obra  un  nivel  corriente  de  anteojo (no es  necesario  que  tenga limbo)  podremos  trazar  ejes  de  200  a  300 metros con   extraordinaria exactitud, con   lo que queda eliminado  el pandeo de la  cuerda,  bien  por  su  peso  propio  en  largas  distancias  o  bien  por  viento.

 
Sean  los  puntos  A  y  B de   la  figura  39.  En  A  colocaremos  el  aparato perfecta  y  exactamente  aplomado,  de forma que estando   en estación el objetivo  capte  perfectamente  el    jalón  situado  en  B,  el   cual  aparecerá   en  la forma que   indica  la  fig.  40, y  después será  tarea  sencilla   ir  colocando   jalones  con  dirección  al  aparato  sin  más cuidado  que  el  de  ir  observando  su verticalidad  en  relación  con  el   anterior,  ayudándonos  del  hilo  del  retículo.  Quien  haga  esto,  no  pase  cuidado que    si  uno  de    los   jalones   está  mal puesto,  se  verá  perfectamente  y  con toda  precisión. Debe tenerse en cuenta que  las  imágenes se ven  invertidas.

viernes, 4 de marzo de 2011

Sistema Práctico para el Replanteo de Escuadras en el Terreno.

Anteriormente  nos  hemos  referido  varias  veces  a  la  realización  de  escuadras y éstas podrán parecer  complicadas  para  aquellos quienes se  inicien en  el  oficio,  por  cuya  circunstancia  expondremos  un  método mucho más sencillo  que  simplifica  extraordinariamente  esta  operación.

Supongamos  (fig.  38) que  tenemos  ya  clavadas  en  el  terreno  las  camillas A y B  y que en   el  punto C tenemos  que levantar  una escuadra.

1.º   Con  cuerda  de  albañil   bien  tensada  uniremos  los  ejes  de  las  camillas  A  y  B.

2. º   A  derecha  e  izquierda   del  punto  C  escantillaremos,  con  la   cinta métrica,  4 metros, con lo  que nos habrán   salido dos nuevos puntos:  el D y el E. Estos  puntos estarán  representados  por estacas en  cuya  testa se habrá clavado un  clavo   sin   terminar  de embutir  en   la madera,  cuidando  (de  esto depende  el  éxito  de  la  operación)  de  que   el  referido  clavo   sea  vertical  y a eje de  la  cuerda  AB.

3.º   Tomando  un  número  cualquiera -por ejemplo el 12, situaremos   la  anilla de la  cinta en  el punto D y otro operario hará   coincidir  el número 12 con  el  clavo  del  punto  E.

4.º   Doblando  la  cinta  por  la  mitad del número elegido, o sea 6, y  utilizando  para  ello los  dedos  pulgar  e  índice,  nos  moveremos  de  forma  hasta que  veamos  que   la  cinta  ha  quedado  tensa.  Entonces  formará  un  ángulo cuyo vértice  será  el  punto F,  donde   situaremos  otra  estaca  provista  de  s  u  correspondiente  clavo.

5. º    Invirtiendo  las cosas  volveremos  a   realizar  estas operaciones  hasta conseguir   el  punto G, con  lo  cual quedará   terminada la escuadra,  y si hacemos pasar un cordel por los puntos F, C, G, esta nueva línea  será  la perpendicular  a  la  recta  AB.

Advirtiendo  que,  como  puede  suceder  que  al  tensar  la  cinta    se  tense
más de  un  lado que  de  otro, es  conveniente  rectificar  los  puntos  separadamente,  es decir,  que se  medirán  aisladamente  partiendo desde D y  desde E hacia F, G, los 6  metros,  haciendo  las rectificaciones  a que haya   lugar.

Debe  cuidarse  el  plano  de  las  estacas  y  la   verticalidad  de   los  clavos. ya  que  una  variación  nos  conduciría  a   errores.

jueves, 3 de marzo de 2011

Ejemplo de Replanteo de Cimientos.

Introduccón.

Replantear  cimientos es  trasladar  al  terreno  los  datos del  plano  de  cimentación  del  proyecto.  Para  ello  hay  varios  sistemas,   pero  el  que  más cómodo y exacto  nos  ha parecido siempre, es el  utilizado  por   camillas.

Pero en  el ejemplo que vamos a  exponer,  no nos  limitaremos al edificio urbano  de   fácil   solución,  sino  a  ese   tipo  de construcción  actual  donde   las casas,  al  agruparse  por  cientos,  la   línea   recta  tiene  una   importancia  vital, ya  que    las  fachadas,  principalmente  las  que  dan  a  la  calle,   tienen  que pañear  unas  con  otras  en  forma  correcta  e   impecable,   siendo  motivo  de orgullo  para  el  que  lo  realiza,   cuando, desde  una  esquina  se  ven   todas   las fachadas  confundidas   en  una   línea  vertical  perfectamente  aplomada.

Para  realizar  un  buen   replanteo,  lo  primero  de que  tendremos  que  proveernos  es  de  una  cinta metálica,  a ser  posible  de  50 metros. Esta   tiene  la ventaja  sobre  las  demás de  que  su  variación   es  inapreciable  a  los cambios de temperatura y podemos  trabajar aun cuando la lluvia humedezca el suelo.

También  dispondremos  de  una  docena  de  jalones  de  dos  metros,  estacas,
listones  de  madera  para  camillas,  martillo,  clavos  y   cuerdas de  albañil  en cantidad  suficiente  para  lo  que  queremos  realizar.


Ejemplo.

En  posesión  del  plano  de  ordenación  (fig.  33)  observamos  que  representa  una  serie   de  casitas para  colonos  con  los  anexos  de  dependencias agrícolas  y  un extenso  corral,  cuyas  parcelas  o solares miden  entre  ejes 18 X40 metros. Este  grupo  está   situado  a 30 metros  del eje  de  la  carretera y paralelo  al  mismo,  teniendo  su arranque a partir  del hito del Km 92.

Procederemos  así:

1.º  Si  la  carretera  es de  8  m, escantillaremos  4  en  los  puntos  A  y  B. 

2.º  Con  una  cuerda uniremos  A con B, con   lo que  obtendremos  el eje de  la  carretera.

3.º   En  el  punto C  haremos  una  escuadra   con  el  3, 4, 5 o  múltiplos  de estos  números,  que  no   es  más  que  un  triángulo  cuyos  catetos  miden  3 y 4 metros  respectivamente,  teniendo  5  metros  la  hipotenusa  (fig. 34).



4.º   Obtenido el punto D, situaremos dos  jalones,  uno en C y otro en D, con los  que podremos   tirar  líneas  hasta los puntos  H Y E  (fig. 35), los cuales fijaremos  exactamente  midiendo  30  y  40  metros,  respectivamente,  según  el acotado  del  plano.

5.º   Para obtener   el  punto F  (fig. 33)  mediremos, a  partir  del C,  los 144 metros  que  nos  piden.


6.º   También,  y  desde  el  punto  F  y  para  conseguir  el  I  y  el  G,  operaremos de igual  forma que  lo descrito en  el   apartado 4.º  

7.º  Con  una cuerda  uniremos los puntos E, G, H,  I, cuyo resultado será un  rectángulo.

8.º   Desplazándolas  del  eje  una  distancia  suficiente  para  que   luego  no estorben  al  excavar  las zanjas,  situaremos   las  camillas  de  replanteo  cada 18 metros, los que, a su vez, nos servirán de  comprobación si el  trabajo está bien  realizado.

Para el   replanteo  de  las  casas de  los diferentes  tipos,  recurriremos   a  los planos  de  cimentación,  cuyo   replanteo  no  ofrecerá  dificultad  si nos  limitamos  a  ejecutarlo  tal  y  como  lo  hemos   hecho para  su  conjunto,  máxime cuando  tantos  puntos  y   líneas  tenemos  ya  como  referencia.

Sea   la  figura   36  el  plano  de  cimiento de una casa  tipo A. Inmediatamente  observamos  que  su   escuadra principal   se  corresponde  exactamente con   la   formada en  el  plano  de  ordenación  por  el  ángulo  E, H,   I,   bastándonos,  por  lo  tanto,   medir  desde   el punto H  y  hacia  el  E  los  7'50  metros para   volver   inmediatamente  después al  punto H y medir  con dirección  al  I los   7   y   4   metros   respectivamente,


donde  situaremos  las  camillas  correspondientes,  desde  las  cuales    realizaremos  nuevas  escuadras  hasta  conseguir  el  conjunto  de   la  figura  37.
Una  vez  clavadas   las camillas en   el  terreno, señalaremos en  las mismas
el  ancho  de  la  cimentación  (en  nuestro  caso  0'70  m)  y  uniremos  las  señales  por  medio  de  cordeles.  Una  vez  realizado  esto,  con  la  punta  de  un pico o con  cal,  señalaremos en   el   terreno  las   zanjas  de cimentación.  Quitaremos  después    las  cuerdas  y  ya  podemos   dar   la  orden  de  comenzar  la excavación,  no sin  antes   advertir  al  personal que   respete las  camillas, puesse  da  el  caso,  harto  frecuente,  de  que  éstas,  o  son    arrancadas  o  quedan enterradas  con  los  productos  de  la excavación,  lo  que  significa,  al  poner miras  para  levantar   muros,  tener   que  volver    a  replantear,  con  la  consiguiente  pérdida  de  tiempo,  errores,  etc.,  mientras  que,  con  la  camilla  intacta,  el oficial de miras   tendrá  seguridad  en  su  trabajo.

Una   regla  general  y  común  para  todos  es  la  de  cotejar  los  planos  de cimientos con   los  de planta,  pues  se  nos  han  dado  frecuentes  casos  de que uno y otro no se correspondían entre sí, bien por error del proyectista o bien por  parte  del delineante  que  los  dibujó, lo  que después  da  motivos a   rectificaciones  que en materia de cimientos  puede resultar  peligroso por  los añadidos  y  pegados  que  hay  que   realizar  sobre   el  hormigón  ya  fraguado  y endurecido, cuando  lo  ideal es la  continuidad monolítica  de la cimentación.

miércoles, 2 de marzo de 2011

Presiones en el Terreno sobre sus Puntos.

Forma de Conseguir que la Presión sobre el Terreno sea la Misma en todos sus Puntos.

Es  bastante  frecuente que  en  un  edificio, el  peso de  sus diversas  partes no se distribuya  uniformemente sobre  la cimentación, sino que unos  puntos sufran  más  presión  que  otros.  Por  ejemplo:  En  la   figura  32  se  representa un sistema de  cimentación   en  el que A  corresponde a muros de poca carga


y B  a pilares de carga  concentrada.  Las diferencias  de presión  se  resuelven mediante diferentes  anchos  en   la   cimentación,  con   lo que  se  consigue  uniformidad  de  resistencia.

Consideraciones sobre Cimientos Continuos y Aislados.


La   cimentación  continua es  la más  generalizada  sobre   terreno   seco. Su base de sustentación no se halla  interrumpida, caracterizándose  por su uniformidad  en  cuanto   a  profundidad  y  anchura.

Cuando para  encontrar el firme debe excavarse a profundidades superiores  a  3  metros,  no  es  aconsejable,  desde  el  punto  de  vista  económico,  el cimiento  continuo,  recurriéndose  entonces  a   los macizos  aislados  o  al   impropiamente  llamado  cimiento  discontinuo.

Cimentación  discontinua es  la formada por  una base  de pilares y  bóvedas  u  otro   sistema  similar   sobre  las que  se  establecerá   la  obra  de  fábrica.

En  vez de  efectuar  la excavación  en  zanjas  se  procede del modo  siguiente:

1.º   Excavación  y   relleno  de  pozos de  cimentación  que  estarán  separados unos de otros, como máximo, de 3 a 4 metros. El  material de relleno de estos POZOS,  es el hormigón. También  se  utiliza  el  ladrillo   si  se construyen sótanos.


2.º  Construcción de arcos  entre pozo y  pozo de cimentación. Estos   arcos son de obra de fábrica o de hormigón   (sin armar  o armado).

3.º  Cimentación  continua   sobre   la  base   anterior   formada  con  obra  de fábrica  corriente.

Se  procurará  disponer  los  pozos en   los  puntos  más  cargados   (ángulos, entrepaños,  etc.).  Pueden  tener  sección  rectangular  o  circular,  siendo  sus 
diámetros  normales  de 1'40  m  para   las   esquinas  y  1'20  a  1'30  m  para   los restantes.







Los  arcos  pueden  construirse  de  medio  punto  (fig. 23)  y,  caso  de  que los pozos estén muy distanciados unos  de otros, pueden ser arcos rebajados unidos, además  por  una  varilla de hierro para  contrarrestar empujes, como puede  observarse en la figura  24.


Puntos  de carga concentrada pueden dotarse de macizos suplementarios debajo  del  cimiento  general  y  de  ancho  mayor  que  éste  (figs.  25  y  26).


Una  forma  de  repartir   sobre  el  terreno  la  presión  de  pilares  aislados, consiste en  la construcción  de bóvedas invertidas.  Sus  arranques se disponen  bajo  los  zócalos  de   los  distintos  pilares  de cimentación,   tal  como  se indica  en  la  fig.  27.







Las cimentaciones aisladas  totalmente son, de ordinario, para elementos muy cargados  y  de  una  superficie  reducida,  por  lo  que  el  cimiento  debe disponerse de  forma  que la carga se reparta en  la  mayor superficie  posible.

Esto  puede  solucionarse  dando  al  cimiento  una  sección   troncopiramidal  (fig. 28) o bien   escalonada  (fig. 30 y 31).

El  bloque  B   (fig.  28)  tiene  por  misión  trasladar  la  carga  P  que  actúa sobre  el  pilar  A  a  una  subcimentación  C. 

En caso de pilares de hormigón armado, éste se continúa en el  cimiento adoptando  una  sección   troncopiramidal,  confeccionándose  con  el  mismo hormigón  del  pilar  (fig. 29).

En  caso  de  cimentación  aislada  de  columnas  de  piedra  o  hierro,  los bloques están   formados  por  losas del mismo  material,  cuya misión es  trasladar   la  carga  sobre  una mayor  superficie  hasta   llegar  al  bloque de  cimentación  (fig.  30).


Las  zapatas   tienen  como  misión  disminuir  la  presión  vertical  sobre  un terreno,  de  un  elemento  cualquiera  utilizando  el  procedimiento del  zampeado  (o escalonado), que   consiste en  aumentar   la  superficie  del  cimiento progresivamente  para  que,  al  repartirlo  entre  mayor   superficie,  disminuya la  presión  por  centímetro  cuadrado.  En   la  figura  31  puede  verse  cómo   se disponen  las  zapatas  de  diferentes  materiales   para  reducir   la  altura  de   la zapata.

martes, 1 de marzo de 2011

Relaciones de Anchura y Profundidad del Terreno con la Cimentación.

De  todos  es sabido  que las dimensiones  de  una cimentación  no responden  a un capricho  del  proyectista sino que sus medidas son el resultado de cálculos  que,  aunque si  bien  muchas  veces  en  la  práctica  se  realizan  con prontuarios en lugar de cálculo directo, no por eso vamos  a abandonarnos a esta  comodidad  facilona,  pues  se  nos  puede  dar  el  caso  de  que  en  determinado momento no tengamos  a mano los citados formularios y será entonces  cuando  se  nos  presenten  dificultades  e  inconvenientes.

Para  obviar esto,  vamos  a  presentar  un sencillo  cálculo  para  cimientos ordinarios  y  corrientes, fácil  de  retener  en  la  memoria.

Entenderemos, pues, por cimientos ordinarios, los continuos o por mejor decir  y  más  vulgarmente,  los  muros  encerrados  dentro  de  zanjas  previamente  abiertas.  Con   respecto  a   la  carga,  la  supondremos  uniformemente repartida.

Para   su  cálculo   se averiguará, en  primer   lugar,   la carga  que  soporta  el muro que  debe presionar sobre el cimiento a cuya carga deberá añadirse  el peso  propio  del  muro e   incluso  el  del  mismo   cimiento.  Los  pesos  propios pueden  calcularse  de  la  forma que se describe  más   adelante,  pero para no hacer   tan  engorroso  el  cálculo  y  como  desconocemos  las  medidas  del  cimiento,  porque precisamente es lo que queremos calcular, se aumenta provisionalmente la carga  en un 10 por 100, que suele ser aproximadamente el peso  propio  del  cimiento.

 
De   éste  nos  interesa  el ancho  y  la  profundidad.  El  cálculo se  hace  por un  metro  lineal  de  cimiento y  la  profundidad  del  mismo  debe  ser  tal que asegure   la  transmisión  de   toda   la  carga  a  la superficie  del  asiento  del  cimiento  para  ello  debe  tenerse  en  cuenta  que  la  presión  se  trapsmite   con una   inclinación  de  60º y  tendremos  (fig.  22) que   llamando  c  a  la  anchura del  cimiento  y  e  a la del muro que  apoya  en el  cimiento  la profundidad o altura  del  mismo que  llamaremos  h  será: 


(Aproximadamente,  porque  2 x 0'577 es  más o  menos  igual a  1.) Aclaramos que  el número 0'577  es el valor de  la cotangente  trigonométrica del ángulo de 60" y, por  lo  tanto, un  coeficiente fijo.

Por  todo  lo  que  antecede  podemos  establecer  que  la  profundidad del cimiento deberá ser igual  o mayor que  la diferencia entre su ancho  y  la del muro  que  sostiene.  Ejemplo:
Un   terreno  que  tiene  una  resistencia  de  2'50   Kg  por  cm'  ha  de  soportar  un cimiento para  un  muro de 0'45  m de espesor cargado con  20.000 Kg
ml.  -  ;Qué  dimensiones  tendrá  la   cimentación? 

Carga  del  muro  por  ml .  .  .  .  .  .  .  .  ..  ..  .  20.000  Kg
Peso  propio  del  cimiento   (10  por  100)   .  .  2.000  Kg

                                                  Carga  total  .  . 22.000  Kg

Como  cada  cm2  deterreno  resiste  2'50  Kg,  serán  necesarios  para  los  22.000  Kg.

22.000  Kg.
------------- = 8.800  cm2
2'5

Y  como  es por  metro  lineal del cimiento,  la carga supondrá  una   anchura  de:

 8.800
 -------= 88  centímetros,  que,   redondeando  la   cifra,  será  90  cm.
 100
              
Conocido  el  ancho  del  cimiento  sólo  nos  resta  hallar  su  profundidad.
Aplicando  el  razonamiento  anterior,  tendremos:

90-45=45cm

Resultado  por  lo  tanto, una profundidad  mínima de 45  cm.

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