miércoles, 23 de febrero de 2011

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.


martes, 22 de febrero de 2011

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.

lunes, 21 de febrero de 2011

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.

domingo, 20 de febrero de 2011

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

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