1.1.1-Cimentaciones Concreto Armado Japv

CIMENTACION

Se clasifican en: ‐Cimentaciones  superficiales ‐Cimentaciones profundas  ‐Cimentaciones especiales Cimentaciones especiales

p Es la parte estructural del edificio  (subestructura), encargada de  transmitir las cargas de ésta al  terreno 

CIMENTACION   SUPERFICIAL

•Zapatas corridas  •Zapatas aisladas • Losas de cimentación

•Cajón de cimentación

Los elementos verticales de la  superestructura se prolongan hasta  t t     l  h t   el terreno de la cimentación 

ZAPATAS  AISLADAS Soporta la carga de la columna y la  l d l l l forma en que trabaja es individual,  puede originar asentamientos  diferenciales  Se utiliza en suelos de baja  compresibilidad y alta resistencia compresibilidad y alta resistencia. p y Pueden ser cuadradas o rectangulares L   l ió  L/B    d  d   La relación L/B no exceda de 1.5 L (longitud) y B (ancho) En la que descansa o recae un solo pilar

ZAPATA CORRIDA Forma una losa continua de concreto  armado, recibe las cargas de los muros  o de una series de columnas Su uso es cuando sea menor del 50%  del área de la construcción. Pueden tener sección rectangular, P d     ió   l escalonada o estrechada cónicamente Sus dimensión es relación con la carga  g que ha de soportar, resistencia a la  compresión del material y presión  admisible sobre el terreno.  Es un elemento resistente uniendo las  columnas por medio de contra trabes

LOSA DE  CIMENTACION

Es una zapata combinada que puede cubrir  el área entera bajo una estructura que  soporta varias columnas y muros p y Se usan en suelos que tienen poca  q p capacidad de carga y comprensibilidad  media y alta  y Cuando cubren mas del 50 % del área de la  construcción soportar todo el edificio sobre una losa de  concreto armado t   d De espesor constante, con refuerzos,  Nervada y/o Aligerada, en forma de cajón 

CAJONES DE CIMENTACION

Elementos estructurales de concreto  armado que se construyen sobre el  terreno Elementos de concreto reforzado, de  sección transversal cilíndrica,  g p rectangular, elipsoidal o similar se introducen en el terreno por su  propio peso al ser excavado el suelo  ubicado en su interior ubicado en su interior. Se usan para cargas altas y en terrenos  de alta compresibilidad Pared de concreto reforzado (que  constituye el cuerpo principal del  elemento)

Es el elemento estructural vertical empleado  p para sostener la carga de la edificación Utilizado por la libertad que proporciona  p q p p para distribuir espacios al tiempo que cumple con la función de soportar el peso de  la construcción La formas, armados y las especificaciones de  las columnas estarán en razón directa del  tipo de esfuerzos que están expuesta

Maderas Tabique Piedra Acero

Concreto

Columna de  Tabique

Columna de  C l  d   Piedra

Columna de  Acero

Se construye a base de este material, la dimensión  d  l   l de la columna se logran acomodando el tabique en     l   d d   l t bi     diferentes formas. El mortero se usa para  asentarlos (cal, arena), (cemento, arena);  debiendo quedar alternado o cuatrapiado. debiendo quedar alternado o cuatrapiado

La piedra debe ser fácil de labrar y en trozos  regulares que faciliten su colocación. Se utiliza  mortero, las juntas deberán ser cuatrapiadas

Pueden ser sencillas, fabricadas directamente con  perfiles estructurales, empleados como elemento  único, o perfiles compuestos. Puede ser hueca,  , p p , cuándo se rellena de concreto. El empleo depende  del diseño estructural y constructivo

COLUMNA DE  CONCRETO

*Columna de Concreto Armado *Columna de Concreto Columna de Concreto Reforzado

Son estructuras  producto de una  combinación o mezcla de materiales con  características diferentes como el concreto y  el acero de refuerzo compuesta de acero y concreto

Columna de  Concreto Armado

Es la combinación del concreto y el acero  y como material compuesto. En estos casos,  el acero se coloca en la parte inferior  porque es la zona de tracción (donde se  rompería). 

‐Elemento reforzados con barras  longitudinales − Elementos reforzados con barras  longitudinales y estribos − Elementos reforzados con tubos de acero  estructural, con o sin barras longitudinales,  g además de diferentes tipos de refuerzo  transversal

Columna de  Concreto Reforzado 

Es una combinación de concreto simple y  con refuerzo.

La carga actúa a una distancia del eje  l longitudinal del miembro estructural it di l d l  i b   t t l

El 

Resistencia en compresión, p , durabilidad, resistencia al fuego y  moldeabilidad del concreto, alta  y resistencia en tensión y ductilidad del  acero

Columna Corta

El efecto esbeltez y es un factor importante,  ya que la forma de fallar depende de la esbeltez, para la  columna poco esbelta la falla es por  aplastamiento  l i  

Columna Larga g

Columna  Intermedio

Son los elemento más esbeltos  y la falla es por pandeo.

Es donde la falla es por una  combinación de aplastamiento y  bi ió  d   l t i t     pandeo. 

En ingeniería y arquitectura se denomina viga a j que trabaja un elemento constructivo lineal q principalmente a flexión. En las vigas la longitud predomina sobre las otras dos dimensiones y suele ser horizontal.

El esfuerzo de flexión provoca tensiones de tracción y compresión, compresión, Estructuralmente el comportamiento p de una viga se estudia mediante un modelo de prisma mecánico.

Las cargas que actuan en una estructura, ya sean cargas vivas, de gravedad o de otros tipos,  tales como cargas horizontales de viento o las debidas a contracción y temperatura, generan  flexión y deformación de los elementos estructurales que la constituyen. La flexión del  flexión y deformación de los elementos estructurales que la constituyen La flexión del elemento viga es el resultado de la deformación causada por los esfuerzos de flexión debida  a la carga externa. Conforme se aumenta la carga, la viga soporta deformación adicional, propiciando el  desarrollo de las grietas por flexión a lo largo del claro de la viga.

Las vigas o trabes de concreto armado se utilizan para apoyar lozas de techos sujetos a muros o entre muros y columnas. Son elementos de sección variable y pueden  elaborarse con diferentes materiales. Para avitar grietas y fallas en el funcionamiento de las vigas es necesario realizar un  buen diseño del armado de acero ya que este proporcionara mayor rigidez  resistencia y seguridad al alemento. resistencia y seguridad al alemento

Tipos de p Losas

L Losas Macizas

L Losas Planas

L Losas Aligeradas

Este tipo de losa consta de una sección de concreto reforzado en dos direcciones. Dependiendo de cómo este apoyada, una losa maciza deberá tener mayor cantidad de refuerzo en un sentido que en el otro. Si la losa dispone de muros de apoyo en los cuatro lados su dirección principal será la del sentido mas corto, si es cuadrada cualquiera de los dos sentidos es igual. Si la losa dispone de muros en solo dos lados (deben ser opuestos), la dirección principal será en la dirección perpendicular a la dirección de los apoyos.

El refuerzo o acero que se le debe colocar a la losa debe seleccionarse de acuerdo con la siguiente tabla. El refuerzo indicado puede utilizarse únicamente para condiciones y cargas típicas de viviendas.

*Luces mayores resultan poco económicas, por lo tanto es mejor construir la losa aligerada. El refuerzo secundario se coloca para evitar que el concreto se *El agriete debido a los efectos de la temperatura.

Preparación: Se deben alistar los materiales, consultar las

especificaciones (forma, espesor, etc.) y nivelar el piso desde donde se van a tomar las medidas.

Apuntalado: los paralelos A t l d Se S colocan l l largueros l l l en los l muros,

apoyados sobre puntales cada 60 cm. Se procede a nivelar los largueros y cuñar los puntales. Los puntales se deben arriostrar (sostener con diagonales) para evitar su caída por desplazamiento lateral.

Formaleta: Se colocan las tablas apoyadas entre los largueros

formando una superficie lo mas ajustada que se pueda para que no se escape el concreto por entre los espacios. La formaleta debe quedar nivelada. nivelada

Armar el refuerzo: Se debe colocar el refuerzo calculado sobre la

formaleta, apoyado de tal forma que al vaciar el concreto, el refuerzo quede totalmente rodeado por éste. El recubrimiento mínimo de concreto sobre el acero debe ser de 4 cm.

Vaciado del concreto: Se debe hacer con cuidado para evitar que la formaleta se pueda caer. Recordando los cuidados y el procedimiento para hacer y vaciar concreto.

q q g directamente a las Losas p planas son aquéllas que transmiten las cargas columnas, sin la ayuda de vigas. Pueden ser macizas, o aligeradas por algún medio (bloques de material ligero, alvéolos formados por moldes removibles, etc). ) S ú l Según la magnitud de la carga por transmitir, la losa puede apoyar directamente  it d d l t iti l l d di t t sobre las columnas o a través de ábacos, capiteles o una combinación de ambos.  En ningún caso se admitirá que las columnas de orilla sobresalgan del borde de la  losa.

- Estas losas pueden mantenerse directamente sobre las columnas - Estas losas en su forma tradicional no p poseen resistencia suficiente para irrumpir dentro del rango inelástico de comportamiento de los materiales - Estas no son ajustadas para zonas de alto riesgo sísmico. Ahora bien si se desea mejorar la resistencia de las losas al punzonamiento y la integración de estas losas planas con las columnas se recomienda la utilización ó de los capiteles y ábacos. á

U característica t í ti estructural t t l iimportante t t d t Una de llos apoyos d de estas losas es que su rigidez a flexión es mucho mayor que la rigidez a flexión de la propia losa. Las losas apoyadas perimetralmente forman parte parte, comúnmente de sistemas estructurales integrados por columnas, vigas y losas. El comportamiento de éstas no puede estudiarse rigurosamente en forma aislada sino que debe analizarse todo el sistema, sistema ya que las características de cada elemento influyen en el comportamiento de los otros. Las principales desventajas, desventajas es el enorme punzonamiento o cortante que se produce en el apoyo entre columna y losa (que se puede disminuir con el uso de capiteles), y la relativa independencia de las columnas, que al no formar un marco rígido se pandean y/o flexionan a diferentes ritmos cada una.

El punzonamiento es un esfuerzo producido por tracciones en una pieza debidas a los esfuerzos tangenciales originados por una carga localizada en una superficie pequeña de un elemento bidireccional de hormigón, alrededor de su soporte. Este esfuerzo de punzonamiento produce un efecto puntual sobre su plano de apoyo. Debe tenerse en cuenta q que este efecto puede p aparecer p en los forjados j reticulares y en losas macizas. La rotura aparece de improviso, bruscamente y sin aviso produciendo consecuencias muchas veces fatales en los habitantes del lugar. g La superficie crítica de punzonamiento es la superficie de rotura, que abarca el perímetro donde apoya la losa .

L Pl E b bid Losas Planas con Vi Vigas Embebidas: Estos tipos de losas son muy resistentes frente a los sismos ya que estas están incorporadas con vigas banda o embebidas para mejorar su comportamiento frente a los terremotos, estas pueden ser útiles para edificios de hasta 4 plantas, con luces y cargas pequeñas y medianas.

En este tipo de losa parte del concreto se reemplaza por otros materiales como cajones de madera, guadua y principalmente cuando se trata de viviendas de uno y dos pisos se reemplaza por ladrillos o bloques. De esta forma se disminuye el peso de la losa y se pueden cubrir mayores luces de manera mas económica. En este sistema, la losa tiene cuatro componentes: una torta inferior que se coloca sobre las tablas de la formaleta; los bloques o elementos aligerantes; la torta o plaqueta superior con refuerzo nominal y las viguetas en concreto reforzado. -La La torta inferior es un mortero con dosificación de 1:3 de 2 cm de espesor que permite cubrir el aligeramiento y el refuerzo principal de la losa o elementos aligerantes. q o elementos aligerantes g se colocan de tal manera que q - Los bloques formen las cavidades de las viguetas con separaciones entre si, entre 50 y 70 cm (promedio de 60 cm). - La plaqueta superior es un concreto fundido monolítico con el sistema de piso , con 5.0 cm de espesor y debe tener un refuerzo de 1 varilla de ¼ de pulgada (numero 2) cada 30 cm en las dos direcciones.

Las viguetas contienen el refuerzo principal. El ancho medio de viguetas es de 8 cm. Su altura se calcula según la luz (espacio a cubrir). cubrir) El refuerzo superior e inferior se distribuye como se muestra. Todo el refuerzo a utilizar debe ser corrugado con fy = 420 Mpa = 4200 kg/cm²  excepto las barras para los  estribos No. 2 que tienen fy =  240 Mpa = 2400 kg/cm². / ²

La Vigueta Es el componente principal del sistema prefabricado de losas aligeradas Concreto, ya que es el elemento estructural responsable de la resistencia de la losa.

La Vigueta de Acero de Alta Resistencia Es el componente principal de las viguetas prefabricadas, la armadura esta hecha y 1 superior h h de d varillas ill de d acero corrugado, d 2 inferiores i f i i unidos id por otro hilo trefilado en frío. Este acero tiene una resistencia a la rotura de 5,600 kg/cm2 y un límite de fluencia de 5,000 kg/cm2. Los 4 hilos de acero pasan por una máquina totalmente automatizada que les aplica una soldadura eléctrica especial que termina por unirlas en la configuración que se muestra en el detalle.

El Patín de Concreto Sus funciones principales son: 1) contener y mantener todo el acero positivo requerido en buenas condiciones y en la posición adecuada hasta su ensamble bl en la l obra, b 2) servir i de d soporte t para la l bovedilla b dill con lo l cuall se elimina el uso del encofrado de contacto. La alta resistencia del concreto en el patín (280 Kg/cm2), Kg/cm2) y el que se encuentre curado con al menos 7 días de anticipación permite desencofrar en menos tiempo y con ello un avance mas rápido de la obra.

La Bovedilla Es el elemento aligerante de la losa y puede ser de varios materiales, los mismos que difieren en las prestaciones que brindan a la construcción. Tienen una forma especial que permiten permiten, al apoyarse sobre el patín de concreto, eliminar totalmente la necesidad del encofrado de contacto:

Bovedilla de Poliestireno Reduce significativamente el peso de la losa, lo que permite a su vez reducir el requerimiento de fierro en los elementos verticales. El trabajo sobretodo t b j en obra b con este t elemento l t requiere, i b t d inicialmente i i i l t una fuerte supervisión para que se cumplan las normas de seguridad mínimas que indican que los elementos de albañilería en general no deben usarse como zona de transito. transito

CONSTRUCCION DE EDIFICACIONES

EXPERIENCIAS EN EL CONTROL PRACTICO DE LA FISURACION EN OBRA

PORQUE SE FISURA EL CONCRETO DEBIDO A CAMBIOS VOLUMETRICOS?

Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ………. LAS RESTRICCIONES A LAS DEFORMACIONES OCASIONAN REACCIONES Y...

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!FISURACION! !ES INHERENTE AL CONCRETO!

ORIGEN DE LOS PROBLEMAS DE FISURACION EN OBRA Y SU CONTROL


Instalaciones eléctricas y sanitarias
Contracción plástica por secado y contracción por secado diferida.
Defectos en el proceso constructivo
Cambios volumétricos no predecibles en el diseño estructural

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Reducción de secciones de los elementos  Ley del mínimo esfuerzo  Fisura

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Reducción de secciones de los elementos  Ley del mínimo esfuerzo  Fisura

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Reducción de secciones de los elementos  Ley del mínimo esfuerzo  Fisura

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Concentrar instalaciones desague  Losa de 0.20 m.

Tuberías plásticas centradas dentro del encofrado

Tuberías de ventilación de 11/2”, montantes exteriores o por ductos.

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Montantes exteriores flexibles Vaciar con red de agua y desague con presión hidrostática

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Evitar que la tubería pegue contra el encofrado de techo

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Evitar que la tubería pegue contra el encofrado de techo

CONTRACCION PLASTICA POR SECADO Y CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

CONTRACCION PLASTICA POR SECADO EN LOSAS

Se puede predecir ?

Unico culpable  El Residente de la obra Causa  Dejar secar el concreto sin tomar medidas

CONTRACCION PLASTICA POR SECADO EN LOSAS

Fibras sintéticas la controlan al menos en un 90% !Curar de inmediato generosamente con un buen curador!

Unico culpable  El Residente de la obra Causa  Dejar secar el concreto sin tomar medidas

CONTRACCION PLASTICA POR SECADO EN LOSAS

!Fuente potencial de corrosión!

Unico culpable  El Residente de la obra Causa  Dejar secar el concreto sin tomar medidas

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Patrón referencial de fisuración c/30 veces el espesor del elemento!

!En un muro de 10cm  Aproximadamente c/3.00m!

!Si no preveemos una junta de control recta, el concreto la va a producir a su manera!

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Juntas de contracción cortadas o formadas en muros largos!

!Hasta 6.00 m. 1 Junta , > 6.00m. 2 juntas simétricas!

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Al aplicarse sellador de silicona, cinta y pasta para drywall  Se protegen para cuidar durabilidad y se mimetizan!

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Separar alféizares con juntas francas!

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Interpretar la continuidad del movimiento del concreto!

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Contracción por secado > 100 kg/cm2 en tracción! !No hay concreto convencional que la resista!

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Efectos colaterales!

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Efectos colaterales!

DEFECTOS EN PROCESO CONSTRUCTIVO

Cangrejeras • Zonas con vacíos o agujeros debido a la acumulación de piedras, con pérdida o separación de finos por causa de la segregación del concreto durante el proceso de vaciado. Pueden tener trascendencia estructural además del aspecto estético o arquitectónico.

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Cangrejeras

Burbujas Superficiales Vacios individuales pequeños de ubicación y forma irregular, que se originan durante el vaciado de elementos encofrados, con tamaños que oscilan entre 2 mm y 15 mm de diámetro. Sólo tienen trascendencia estética o arquitectónica relativa.

Burbujas Superficiales

Burbujas Superficiales

Burbujas Superficiales

Burbujas Superficiales

Burbujas Superficiales

Burbujas Superficiales

Variaciones de Textura, Color y Manchas Cambios en la suavidad, aspereza y/o color de la superficie del concreto, o manchas que son visibles al desencofrar o poco tiempo después.

Variaciones de Textura,Color y Manchas

Variaciones de Textura,Color y Manchas

Variaciones de Textura,Color y Manchas

Variaciones de Textura,Color y Manchas

Lineas entre capas Zonas con lineas oscuras que marcan las capas de vaciado sin que haya junta fria (falta de adherencia entre capas)

Lineas entre capas

Lineas entre capas

Lineas entre capas

Lineas entre capas

Juntas Frias Vacios, cangrejeras y variaciones de color en la interfase entre capas de vaciado en que la capa superior no se ha adherido a la inferior

Juntas Frías

LIMITES PARA CALIFICACION COMO DEFECTOS SUPERFICIALES ESTETICOS

CANGREJERAS

Profundidad Máxima

1/5 del espesor del muro

Profundidad Máxima

o el espesor del recubrimiento

Extensión máxima En general

≤ 10% del área total evaluada

Extensión máxima Por ubicación

≤ 30% del área de la franja inferior

BURBUJAS

Diámetro máximo

Profundidad Máxima

Extensión máxima

14 mm

7 mm

≤ 1% del área evaluada

ESCALA DE CALIFICACION DE DEFECTOS SUPERFICIALES ESTETICOS

CANGREJERAS

% respecto al área total

Menor a 1%

BURBUJAS

Calificación

% respecto al área total

Calificación

Grado 1 (Muy Bueno)

0%

Grado 1 (Muy Bueno)

Grado 2 ( Bueno)

entre 1% y 5%

Grado 2 ( Bueno)

entre 5% y 10%

Grado 3 (Aceptable)

Entre 0.5 % y 1%

Grado 3 (Aceptable)

mayor a 10%

Grado 4 (Deficiente)

> 1%

Grado 4 (Deficiente)

< 0.5 %

CAMBIOS VOLUMETRICOS NO PREDECIBLES EN EL DISEÑO ESTRUCTURAL

Fisuras

!En el 1er y úItimo piso generalmente!  Pastelero no después de 2 días en el último piso

Fisuras

!Incrementar refuerzo para distribuir y disfrazar la fisuración! Vaciar losa después de muros Crear junta de vaciado a mitad de muro

CONCLUSIONES
Es posible con soluciones prácticas minimizar significativament las causas de la fisuración.
La información disponible permite estimar que la percepción de la cantidad e influencia de la fisuración está sobrevaluada en la mayoría de los casos evaluados.
Es necesario difundir entre las empresas e ingenieros residentes las soluciones prácticas para estos problemas y la manera objetiva de evaluarlas.