lunes, 25 de junio de 2012

Cálculo de zapatas Aisladas: Comprobación de la estabilidad estructural.



Sea una zapata con las dimensiones y situación que se indica en la figura  6, sometida a unos esfuerzos en base de pilar N0, M0 y V0.

Estudiemos la superficie de contacto entre la zapata y el suelo (figura 6). En esta superficie actúa:




siendo γh y γt los pesos específicos aparentes del hormigón y del terreno respectivamente.

                                        Figura 6. Comprobación de la estabilidad estructural.

Habrá que realizar las comprobaciones a vuelco, a deslizamiento y a hundimiento.

domingo, 24 de junio de 2012

ASIENTOS DIFERENCIALES Y GENERABLES ADMISIBLES.



Los asientos admisibles son los asientos totales y diferenciales que puede soportar la estructura con sus forjados y tabiques, sin que se produzcan daños incompatibles con el servicio de la misma o en caso extremo su rotura.

Los asientos diferenciales se miden en función de la distorsión angular que se produce por la diferencia de asientos totales entre dos cimentaciones separadas una distancia determinada.

Como indicación en la tabla adjunta se señalan los asientos diferenciales admisibles para diferentes elementos constructivos y estructuras.


Para evitar los asientos diferenciales debe procurarse que la tensión del terreno bajo las diferentes cimentaciones sea la misma. No obstante, como el terreno no es homogéneo ni las dimensiones de las cimentaciones son constantes, siempre se producirán inevitablemente asientos diferenciales.

Como en la práctica los asientos diferenciales son función de los asientos totales, es por lo que se suele limitar el valor de éstos. Los asientos diferenciales según diversos autores oscilan entre los 2/3 y 3/4 del asiento máximo total.

La Norma NBE-AE-88 Acciones en la edificación limita los asientos totales según el tipo de estructura de acuerdo con la tabla 3.


El cálculo de los asientos totales, inmediatos y diferidos, se realiza mediante las teorías de Boussinesq, Newmark, Meynhof, etc, que pueden estudiarse en la literatura especializada y que escapa al contenido de este tema.



jueves, 21 de junio de 2012

CAPACIDAD DE CARGA DE LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES.



La capacidad de carga es de difícil evaluación, pues depende de diferentes factores como son:

a). De las características geotécnicas del terreno y dentro de ellas, principalmente del ángulo de rozamiento interno y de la cohesión del terreno.

b). De la estratificación de las diferentes capas de suelo y la profundidad del nivel freático.

c). Del nivel de cimentación.

d). De las dimensiones del cimiento.

e). Del tipo de carga (dirección, excentricidad, periodicidad, etc).

No obstante, cuando el proyectista no tenga datos más reales proporcionados por los estudios geotécnicos u otro tipo de exploraciones, puede utilizar bajo su responsabilidad el cuadro de presiones admisibles en el terreno de cimentación proporcionado por la NBE-AE-88 Acciones en la edificación. Las presiones admisibles resultan de dividir la carga de hundimiento del terreno por un coeficiente de seguridad que normalmente es 3.

TABLA 1 PRESIONES ADMSIBLES EN EL TERRENO DE CIMENTACION

miércoles, 20 de junio de 2012

REQUISITOS DE UNA BUENA CIMENTACION.



Deberá cumplir tres requisitos fundamentales:

a). El nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad tal que se encuentre libre del peligro de heladas, cambios de volumen del suelo, capa freática, excavaciones posteriores, etc.

b). Tendrá unas dimensiones tales que no superen la estabilidad o capacidad portante del suelo.

c). No deberá producir un asiento en el terreno que no sea absorbible por la estructura.

Muchos suelos, fundamentalmente los que tienen arcillas expansivas, varían mucho de volumen según su contenido de humedad. Dichos suelos deberán evitarse o recurrir a unas cimentaciones más profundas que apoyen en terrenos más estables.

Otras veces, sin  llegar al caso anterior, las alternancias de estaciones secas y húmedas o la proximidad de árboles caducifolios con riego o la rotura de conducciones de agua generan hinchamiento del suelo que pueden producir el fallo de la estructura.

Por ello conviene alejar la cimentación de todas las causas citadas como medida de precaución.

También es importante la existencia de cimentaciones colindantes. Deberán estar, si es posible, a la misma profundidad. En el caso de tener que profundizar más deberán tomarse las  precauciones necesarias y tener el mínimo tiempo posible descubierta la excavación para producir la menor variación en el contenido de humedad del suelo.

Siempre es preferible alejar lo más posible las cimentaciones de construcciones contiguas.

martes, 19 de junio de 2012

GENERALIDADES CIMENTACIONES. ZAPATAS AISLADAS.



La cimentación constituye el elemento intermedio que permite transmitir las cargas que soporta una estructura al suelo subyacente, de modo que no rebase la capacidad  portante del suelo, y que las deformaciones producidas en éste sean admisibles para la estructura.

Por tanto, para realizar una correcta cimentación habrá que tener en cuenta las características geotécnicas del suelo y además dimensionar el propio cimiento como elemento de hormigón, de modo que sea suficientemente resistente.

lunes, 18 de junio de 2012

Revenimientos más usuales del Concreto.



Se utiliza para medir la consistencia del concreto.

El concreto debe ser fabricado para tener siempre una trabajabilidad, consistencia y plasticidad adecuadas a las condiciones de trabajo.

Se entiende por trabajabilidad la medida de lo fácil que  resulta colocar, compactar y darle acabado al concreto.

La consistencia es la capacidad del concreto fresco para fluir.

Figura 4-29. El molde para hacer la prueba del revenimiento tiene las siguientes medidas.

Figura 4-30. Paso 1. Se coloca el molde en una superficie horizontal. Paso 2. Se vacía en él la mezcla cuya plasticidad se desea clasificar. en tres capas de igual espesor.

 Figura 4-31. Se pica 25 veces con una varilla para mezclar la segunda capa con la
primera y la tercera capa con la segunda.

Figura 4-32. Paso 3. Se enrasa el concreto a nivel de la base superior del molde.
Figura 4-33. Paso 4. Se saca el molde cuidadosamente hacia arriba.

Figura 4-34. Paso 5. La diferencia en centímetros entre la altura del molde y la altura final de la mezcla, es lo que se denomina revenimiento.

La plasticidad determina la facilidad demoldear el concreto

El concreto recién mezclado debe ser plástico o semifluido y capaz de ser moldeado a mano. El concreto de consistencia plástica no se desmorona, sino que fluye como líquido viscoso sin segregarse.

La consistencia se mide en números, que determinan los asentamientos de las mezclas en condiciones o ensayos similares; este ensayo es el revenimiento.

Tabla 4.4. Revenimientos más usuales
Nota: La prueba de revenimiento deberá iniciarse dentro de los siguientes cinco minutos a la obtención de la muestra y se deberá completar en dos minutos, debido a que el concreto pierde revenimiento con el tiempo.

La prueba se realiza con un molde metálico, de 30 cm de altura, 10 cm en su base superior y 20 cm en su base de apoyo (llamado cono Abrams).

Se requieren distintos revenimientos para los diversos tipos de construcción con concreto.

Debemos considerar que para dar un revenimiento mayor se tiene que agregar agua a la mezcla y por lo tanto, también tendremos que agregar cemento para mantener la relación recomendable. En la tabla 4.4 se presentan los revenimientos más usuales según la clase de obra a que se destine el concreto.

Figura 4-35. Las revolvedoras o mezcladoras tienen capacidades de medio,uno, dos ó tres sacos.

Figura 4-36. Los motores pueden ser a base de gasolina, diesel o eléctricos.

La fabricación del concreto hecho en obra sólo se recomienda para obras pequeñas, para completar los colados o cuando no existe la posibilidad de concreto premezclado.

El uso de la mezcladora o trompo es útil cuando los volúmenes de concreto, y por lo tanto el control de calidad son mayores.

El concreto llamado premezclado es aquel que se elabora en plantas, cuyo control de calidad es estricto y se surte por medio de camiones que transportan el concreto, comúnmente llamados ollas. Los volúmenes mínimos son de5m3.

Para asegurarse de que los componentes estén combinados en una mezcla homogénea se requiere esfuerzo y cuidado. La secuencia de carga de los ingredientes en la mezcladora representa un papel importante en la uniformidad del producto terminado. Es preferible que el cemento se cargue junto con otros materiales, pero debe entrar después de que aproximadamente 10% del agregado haya entrado en la mezcladora.

El agua debe entrar primero en la mezcladora y continuar fluyendo mientras los demás ingredientes se van cargando, y debe terminar de introducirse dentro del 25% inicial del tiempo de mezclado. Así, la calidad del agua necesaria para cada mezcla se debe medir conforme a la especificación, antes del proceso.

El tiempo de mezclado para una mezcladora con una capacidad de un saco es aproximadamente un minuto y 15 segundos, y nunca será menor de 50 segundos ni mayor de 90 segundos; sin embargo, este tiempo variará según las condiciones de la mezcladora. El tiempo de mezclado debe medirse a partir del momento en que todos los ingredientes estén dentro de la mezcladora.

jueves, 14 de junio de 2012

Utilización del concreto e impacto ecológico.


En los últimos años, la humanidad está tomando conciencia de lo que representa un medio ambiente sano.

La era industrial y los progresos tecnológicos han cobrado un alto precio, en detrimento del mundo en que vivimos. Cada día que pasa, la contaminación ambiental se hace más alarmante.

El verdadero aporte que la industria del cemento puede realizar para mejorar nuestro ambiente consiste en la utilización de los hornos de fabricación de clínker para eliminar de una manera segura y definitiva una gran cantidad de residuos, tanto municipales como industriales. Podemos citar entre éstos aceites y solventes usados, residuos municipales, llantas, plásticos, finos de coque, residuos hospitalarios, aserrín y viruta demadera, residuos de coco, subproductos de la industria química, cáscara de arroz, etc. Su utilización reduce el consumo de combustible fósil no renovable.

El cemento es un producto muy útil para nuestra sociedad, con él se construyen caminos, viviendas, aeropuertos, puentes, y también es necesario para construir plantas de tratamientos de aguas residuales, drenajes y acueductos que deben hacerse en nuestro país.

La protección del medio ambiente es algo que ha trascendido las fronteras de los países, y el alejar los residuos o las fuentes contaminantes de nuestro estado, o de nuestro país, no resuelve el problema.


Figura 4-7. Puesto que es imposible detener la actividad industrial, se han creado acciones tendientes a minimizar la contaminación del cemento en su proceso de fabricación, y el material en sí, para proteger el medio ambiente.

La destrucción de la capa de ozono, el efecto de invernadero en el planeta y la lluvia ácida no son producto de un solo país o región. Tampoco sus consecuencias van a producir un impacto solamente sobre aquellos que lo generaron.

Se ha demostrado en varias partes del mundo, de una manera concluyente, que los hornos de cemento no sólo son efectivos para destruir residuos como los incineradores más eficientes, sino que debido a varios aspectos de la tecnología demanufactura del cemento, esta alternativa es más beneficiosa para el medio ambiente.

Aquí es donde la industria del cemento se verá enfrentada a un reto y tendrá una oportunidad. El reto de abastecer su producto, imprescindible para sostener nuestro crecimiento, y la oportunidad de que podamos usar sus instalaciones para destruir y confinar gran cantidad de residuos peligrosos, prestando de estamanera un doble servicio aMéxico y al medio ambiente global. Por otro lado, los componentes (agregados) de origen natural, -como lo es el cemento- para elaborar el concreto, no se oponen a la naturaleza, es decir, no contaminan. Se menciona al principio de esta obra, que el hombre imitaba a la naturaleza al fabricar el concreto, semejante a la roca.

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