4 Reparacion de Estructuras de Concreto y Mamposteria

Reparación de estructuras de concreto y mampostería Versión preliminar Jesús Iglesias J. Francisco Robles F. V. José de l a Cera A. Oscar, M. González C.

DlVlSlON DE CIENCIAS BASlCkS E INGENIERIA Departamento de Materiales Méx,co.

193 5

2.

IDCIiTIFICACIOhi Y EVALUACION PRELIMINAR DE DAROS

11

2.1

Objetivos

11

2.2

Inspección preliminar

12

2.3

Daños estructurales

14

2.4

Daños no estructurales

19

2.5

Clasificación y evaluación preliminar de l o s d a ñ o s

19

3.

REHABILITACION TEMPORAL

23

3.1

Ctjetivos

23

3.2

Acciones

24

3.3

Apuntalamiento vertical

25

3.4

Soporte lateral

33

3.5

Métodos de acuñar

41

4.

EVALUACION DEFINITIVA Y 2EPARACIOIJ

45

4.1

Objetivos

45

4.2

Inspección detallada

46

4.3

Información comp1emcntar;a

46

4.4

Verificación d e la i n f o r n ó c i ó n

47

4.5

Evaluación de la estri.ctura

51

4.6. Proyecto d e reparación

55

57

57

5.1

Consideraciones generales

5.2

Resinas

57

5.3

Lechadas y morteros

58

5.4

Concretos

59

5.5

Soldadura y anclajes mecánicos

61

8.

REESTRUCTURACION

63

6.1

Consideraciones generales

63

6.2

Muros d e rigidez

64

6.3

Muros de relleno

67

6.4

Marcos, armaduras y contraventeo

70

6.5

Contrafuertes

73

6.6

Muros d e mampostería

74

7.

RES’I’AURACION Y RSFUERZO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

75

7.1

Consideraciones generales

75

7.2

Restauración

76

7.3

Refuerzo d e columnas

83

7.4

Refuerzo d e vigas

88

7.5

Refuerzo d e uniones viga-columna

90

7.6

Refuerzo de muros d e concreto

93

7.7

Refuerzo de m u r o s de manposterla

95

8. 8.1

RESTAURACION Y REFUERZO DE ELEi-IEZJTOS N O ESTRUCTURALES

Consideraciones generales

’O1

8

,

8.2

Yurc,s d i v i s o r i o s

8.3

R e c u b r 3 ?1 i e r;tos

8.4

Ventanas

8.5

Plafones

9.

-

S G P E R V I C I O N Y V Y R I F I C A C I O N DE LA REPARACION

107

9.1

Objetivos

107

9.2

Supervisión del proyecto

107

9.3

Supervisión de la construcción

107

9.4

Verificacion de la reparación

108

REFERENCIAS

111

RECONOCIMIENTO

121

APENDICE A

123

E l p r e s e n t e docurr,ento f o r m a p a r t e d e l a c o n t r i b u -

c i ó n d e l a U A M a l a r e c o n s t r u c c i ó n d e los d a ñ o s c a u s a d o s p o r

e l sismo d e l 1 9 d e S e p t i c n b r e d e 1 9 8 5 , q u e d e j ó un s a l d o d e v a

r i o s m i l e s d e e s t r u c t u r a s 2 a i i a d a s e n l a C i u d a d d e México, p r i n c i p a l m e n t e e n e d i f i c a c i o n e s de ccncreto y mampostería. E l prop b s i t o que motivó este t r z b a j o ,

f u e l a p r e p a r a c i ó n de una g u í a

q u e a y u d e a n o r m a r e l c r i t e r i o d e los p r o f e s i o n i s t a s q u e t e n g a n q u e e n f r e n t a r s e c o n e l p r o b l e m a d e l a e v a l u a c i 6 n d e los da

ños d e u n a e s t r u c t u r a y c o n e l d e l p r o y e c t o y l a e j e c u c i ó n d e su reparación. D e b i d o a l a p r e m u r a p r o p i a d e l a l a b o r d e rcconst r u c c i ó n se d e c i d i ó i n t e g r a r e s t e e s c r i t o e n e l m e n o r t i e m p o p o s i b l e , a ú n a c o s t a d e cometer o m i s i o n e s e n a l g u n o s temas;

por e l m i s m o motivo se l i m i t ó e l a l c a n c e a e s t r u c t u r a s d e c o n o creta y m a m p o s t e r í a y n o se t r a t a l a r e p a r a c i ó n fle c i m e n t a c i n e s n i d e e s t r u c t u r a s d e acero. E l t r a b a j o se e f e c t u ó c o n base e n una r e v i s i ó n

bi

b l i o g r á f i c a b a s t a n t e e x t e n s a , q u e a b a r c a n o s o l a m e n t e numeros a s p u b l i c a c i o n e s e x t r a n j e r a s , s i n o t a m b i E n una v a l i o s a s e r i e de documentos d e i n v e s t i q a d o r c s n a c i o n a l e s que r e f l e j a n l a s e x p e r i e n c i a s cie sisiiios a n t e r i o r e s . F . i g u r a n e n t r e é s t o s l a s refs.

2,

6, 7 , 10, 4 9 y 9 2 . Lo a n t e r i o r se c o m p l e m e n t a c o n

una i n v e s t i g a c i b n e n e l m e r c a d o n a c i o n a l sobre l o s m a t e r i a l e s

1

d e r c _ r , a r o c i ó n 516s coTi;uncs. E l r e s u l t a d o e s u n a c3cscripcifn 3vz -

n e r a l d e l p r o c e s o de e v a l u a c i ó n d e e s t r u c t u r a s dañadas y d e 1::s d i v e r s a s t é c n i c a s para s u reparación, adaptadas a n u e s t r a práct i c a p r o f e s i o n a l a t r a v é s de l a e x p e r i e n c i a p e r s o n a l de l o s aut o r e s . Para l o s a s p e c t o s de d e t a l l e se r e m i t e a l l e c t o r a la b i b l i o g r a f í a , d e l a q u e se t i e n e n j u e g o s completos d i s p o n i b l e s p a r a s u c o n s u l t a e n e l Departamento d e M a t e r i a l e s d e l a UAM Az c a p o t z a l c o , a s í cono e n l a b i b l i o t e c a d e l a s t r e s u n i d a d e s d e l a misma Universidad: Unidad Azcapotzalco, Av. San P a b l o N o .

180,

México 0 2 2 0 0 , D . F . Unidad I z t a p a l a p a , Av. Michoacdn y L a P u r í s i m a , México 0 9 3 4 0 , D.F. Unidad Xochimilco, Calz. d e l H u e s o N o .

1100,

México 0 4 9 6 0 , D.F. En e l c a p í t u l o 2 s e proponen l o s l i n e a m i e n t o s que

debe s e g u i r l a i n s p e c c i ó n de una e s t r u c t u r a dañada p a r a poder formular una e v a l u a c i ó n p r e l i m i n a r , d e l a c u a l podrá despren-

d e r s e l a n e c e s i d a d de una demolición i n m e d i a t a , o b i e n l a posi b i l i d a d d e r e p a r a c i ó n . En e s t e ú l t i m o c a s o s e r á n e c e s a r i o proc e d e r a l a r e h a b i l i t a c i ó n t e n p o r a l e n l a forma d e s c r i t a e n el c a p í t u l o 3 , con el f i n d e d e t e n e r e l d e t e r i o r o d e la e s t r u c t u r a y p r o t e g e r l a c o n t r a o t r o s sismos, en t a n t o s e d e f i n e s i pro cede l a r e p a r a c i ó n y se determinan las c a r a c t e r í s t i c a s conve-

- -

nientes de é s t a . E l c a p í t u l o 4 d e s c r i b e el p r o c e s o d e l a e v a l u a c i ó n

d e f i n i t i v a d e l a e s t r u c t u r a dañada y e l e s t u d i o de l a s a l t e r n a 8

t i v a s para su reparsción,

l a s c u a l e s p o d r á n ser f o r m u l a d a s con

base e n l a s t é c n i c a s d e s c r i t a s e n l o s c a p í t u l o s 5, 6, 7 y 8 ,

q u e c u b r e n l a d e s c r i p c i ó n d e l o s m a t e r i a l e s d e r e p a r a c i ó n dis p o n i b l e s e n e l m e r c a d o , a s í como l o s p r o c e d i m i e n t o s d e r e s t a u r a c i ó n y r e f u e r z o d e l a e s t r u c t u r a y sus c o m p o n e n t e s . F i n a l m e n t e e l c a p í t u l o 9 i n c l u y e a l g u n a s recomend a c i o n e s para c o n t r o l a r l a z a l i d a d d e l a r e p a r a c i ó n , t a n t o e n e l n i v e l d e p r o y e c t o como e n e l d e e j e c u c i ó n . P o r l a s c i r c u n s t a n c i a s que o r i g i n a r o n este traba-

jo,

f r e c u e n t e m e n t e se hace r e f e r e n c i a a l a s n o r m a s d e e m e r g e n

tia e x p e d i d a s e 1 18 d e o c t u b r e d e 1 9 8 5 ( r e f . 2 8 ) ,

s i n embargo,

los c o n c e p t o s e x p u e s t o s p o d r á n u t i l i z a r s e e n c u a l q u i e r o t r a o c a s i ó n , adaptando s u manejo a l a s normas v i g e n t e s . .-”-

2.

I D E S i T I F I C A C I O N Y EVALUACION FRELIi-lINAR DE D k S O S

Objetivos

2.1

E l primer p a s o p a r a p l a n t e a r l a p o s i b l e repara-

c i ó n d e una e s t r u c t u r a e s e l r e c o n o c i m i e n t o d e l o s d añ o s e x i s t e n t e s e n e l l a . La i n f o r m a c i ó n q u e c o n e s t o se p u e d a r e u n i r

s e r v i r á para e l d e s a r r o l l o de l a s s i g u i e n t e s a c t i v i d a d e s : a)

E v a l u a c i ó n p r e l i m i n a r d e l a e s t r u c t u r a , q u e permita d e f i n i r s i s e r e q u i e r e su d e m o l i c i ó n i n m e d i a t a o s i p r o cede considerar su reparación.

b)

D e t e r m i n a c i ó n de l a e s t r a t e g i a y los d e t a l l e s d e l a r e h a b i l i t a c i ó n temporal. Así,

e n esta primera etapa d e l proceso de repara-

c:ii>n, se d e b e r á d e f i n i r s i se j u s t i f i c a i n t e n t a r é s t a o s i p o r

e l p e l i g r o d e u n d e r r u m b e i n m e d i a t o q u e p u e d a a f e c t a r l a s c o ns t r u c c i o n e s o v í a s d e c i r c u l a c i ó n v e c i n a s e s n e c e s a r i a l a demol i c i ó n . En c a s o s d u d o s o s , y c u a n d o l a s c o n s e c u e n c i a s d e un posible derrumbe no s e a n p e l i g r o s a s , puede c o n v e n i r r e t r a s a r l a

d e c i s i ó n d e d e m o l e r h a s t a c o n t a r c o n i n f o r m a c i ó n mds completa que l a que r e s u l t a d e l a e v a l u a c i ó n preliminar. .-

S i se d e c i d e n o d e m o l e r , '

t e n d r á que procederse in

mediatamente a tomar l a s medidas d e a p u n t a l a m i e n t o n e c e s a r i a s

q u e g a r a n t i c c n .-adecuadamente l a s e g u r i d a d temporal d e l a es-

tructura.

11

La evaluación p r e l i m i n a r de e s t a p r i m e r a e t c p a de berd complementarse p o s t e r i o r m e n t e con una r e v i s i ó n más d e t a l l a d a que s e r v i r á de base p a r a l a r e a l i z a c i ó n d e l p r o y e c t o d e reparacidn definitiva.

L

2.2

inspección preliminar La i n s p e c c i ó n p r e l i m i n a r c o n s i s t e e n una r e v i s i ó n

o c u l a r de t o d a l a e s t r u c t u r a para l o g r a r l a i d e n t i f i c a c i ó n de

los daños e x i s t e n t e s , a s í como p a r a poder comprender e l s i s t e ma e s t r u c t u r a l y s u comportamiento a n t e e l sismo. E s t a a c t i v-i dad d e b e r á s e r coordinada p o r un e s p e c i a l i s t a e n e s t r u c t u r a s . Durante l a i n s p e c c i ó n deberán tomarse l a s medidas de s e g u r i d a d e l e m e n t a l e s , procurando e v i t a r l a s zonas de c o l a p so i n m i n e n t e . E l uso de casco e s o b l i g a d o .

P a r a una c o r r e c t a e v a l u a c i ó n d e l o s daños y s u s causas es n e c e s a r i o i d e n t i f i c a r e l sistema e s t r u c t u r a l u t i l i z a do en el e d i f i c i o e n e s t u d i o . Deberá por l o t a n t o i n v e s t i g a r s e cual fue e l sistema

enpleado: marcos r í g i d o s c o n o s i n c o n t r a

v i e n t o s , c o n s i s t e m a s d e p i s o d e v i g a s y l o s a s o de l o s a s p l a n a s s i n v i g a s , m a c i z a s o a l i g e r a d a s ; m u r o s de concreto r e f o r z a do; muros d e mampostería con o s i n c o n t r a v i e n t o s ; elementos p r c c o l a d o s ; o alguna combinación d e l o s s i s t e m a s a n t e r i o r e s . También es importante tomar n o t a d e l s i s t e m a d e cimentación empleado: z a p a t a s a i s l a ü a s o c o r r i d a s ; s i s t e m a s r e t i c u l a r c s tc t a l o p a r c i a l m e n t e compensados: pilotes de f r i c c i ó n o de apoyo

d i r e c t o , o a l c u n a coT.binación 'de e s t o s s i s t e a a s . P a r a l o c a l i z a r l o s daños y c u a n t i f i c a r l o s , d u r a n t e l a i n s p e c c i b n s e r á n e c e s a r i o r e v i s a r los desplomes y e f e c t u a r mediciones s o b r e l o s elementos m%s dañados, l o que puede i m p l-i c a r r e t i r a r p a r t e de l o s acabados. La r e a l i z a c i ó n d e e s t a s ope r a c i o n e s de i n s p e c c i b n r e q u i e r e e l s i g u i e n t e equipo: c i n t a m é t r i c a , plomada o n i v e l , m a r t i l l o y c i n c e l o desarmador, l i n t e-r na, g r i e t ó m e t r o p a r a medir el ancho d e g r i e t a s ( f i g . 2 . 1 1 ,

cá-

mara f o t o g r á f i c a y b i n o c u l a r e s ( t a b l a 2 . 1 ) .

P

00s

0.1

a2 o3 a4

os

06

J

a7 08

r

09

II Fig. 2 . 1

10

ii

iz

13

1s

-

1.5

.

Grietdmetro p a r a medir anchos d e g r i e t a s ( r e f . 11)

P a r a s i s t e m a t i z a r e l - a c o p i o de l a información, es i n d i s p e n s a b l e e l u s o de formas p r e d i s e ñ a d a s p a r a t a l e f e c t o s e m e j a n t e s a l a s de l a s r e f s . 3 , 6 , 7, 8 y 3 3 . E s t a s formas deben i n c l u i r l o s s i g u i e n t e s conceptos: a)

Identificación del edificio-

b)

1denti:ichción

d e l sistema e s t r u c t u r a l

c)

IZcntif icación de daños en elementos e s t r u c t u r a l e s

d)

I d e n t i f i c a c i 6 n d e d a ñ o s e n e l e m e n t o s no e s t r u c t u r a l e s

e)

I d e n t i f i c a c i 6 n de problemas d e e s t r u c t u r a c i ó n

f)

I d e n t i f i c a c i ó n de problemas e n l a cimentación

g)

E s t i m a c i ó n d e l a ' p o s i b l e c a u s a de los d a ñ o s

En l a t a b l a 2 . 1 se p r e s e n t a un resumen d e l e q u i p o

c mínimo c o n q u e se d e b e c o n t a r p a r a l a r e a l i z a c i ó n d e l a i n s p eción preliminar.

TABLA 2.1

EQUIPO M I N I M O REQUERIDO PARA LA INSPEC-

C I O N PRELIMINAR ( r e f . 6)

Casco Tabla de apoyo y f o r m a s d e i n s p e c c i ó n

C i n t a metrica Plomada o n i v e l Martillo y c i n c e l o desarmador

Linterna Grietómetro ( f i g . 2.1) Cámara f o t o g r á f i c a

Binoculares

2.3

.

Daños e s t r u c t u r a l e s

En l a t a b l a 2 . 2 se resumen l o s d a ñ o s e s t r u c t u r a l e s

!-

n;6s c o n u n e s sobre

~ O q Sue

se deberá h a c e r e n f a s i s d u r a n t e la

i n s p e c c i 6 n . Los daños se h a n c l a s i f i c a d o por t i p o d e e l e . :rito estructural,

.

í n d i c d n d o s e t a m b i é n l a causa p r i n c i p a l de los

mismos. ,

-Elemento Estructural

Columnas (fig. 2 . 2 )

Vigas (fig 2.3)

Tipo de Daño

Causa

Grietas diagonales Grietas verticales Desprendimiento del recubrinien to Aplastamiento del concreto y pandeo de barras

Cortante o torsión Flexocompresión Flexocompresión

Grietas diagonales Rotura de estribos Grietas verticales Rotura del refuerzo Aplastamiento del concreto

Cortante o torsión Cortante o torsión Flexión Flexidn Flexidn

.

Flexocompresi6n

-Cortante

ni6n viga-colum a (fig. 2.3)

Grietas diagonales Falla por adherencia del refuerzo de vigas

istemas de p i s o (fig. 2 . 4 )

Grietas alrededot de columnas en losas o placas planas Grietas longitudinales

uros de concreo (fig. 2 . 5 )

Grietas diagonales Grietas horizontales Aplastamiento del concreto y pandeo de barras

Cortante Flexocompresión

Grietas diagonales Grietas verticales en las esquinas y centro Grietas como placa perimetraimente apoyada

Cortante

uros de mamposerfa (fig. 2 . 6 )

16 i

Flexi6n

Penetración Flexidn

Flexocompresión

Flexión y volteo Flexidn

P

a) G r i e t a s diagonales

18 L

b) G r i e t a s h o r i z o n t a l e s , aplastamiento d e concreto y pandeo de b a r r a s .

Fig. 2 . 5

Daños en muros d e concreto

Fig. 2 . 6

Daños en muros de mampostería (ref. 2)

2.4

Daños no e s t r u c t u r a l e s

Generalmente los daños a elementos no e s t r u c t u r a -

l e s se d e b e n a l a u n i ó n i n a d e c u a d a d e e s t o s e l e m e n t o s c o n l a e s t r u c t u r a , o a una f a l t a d e r i g i d e z d e l a m i s m a . I

Los d a ñ o s más comunes s o n ( r e f . 6 ) : a)

A p l a s t a m i e n t o de l a s u n i o n e s e n t r e l a e s t r u c t u r a y los elementos divisorios A g r i e t a m i e n t o de los e l e m e n t o s d i v i s o r i o s d e mampostería

R o t u r a de v i d r i o s Desprendimiento de aplanados, r e c u b r i m i e n t o s y elementos de fachada -..

2.5

e)

Desprendimiento de p l a f o n e s

f)

R o t u r a de t u b e r 5 a s . e i n s t a l a c i o n e s d i v e r s a s

C l a s i f i c a c i ó n y e v a l u a c i ó n p r e l i m i n a r d e los d a ñ o s En l a t a b l a 2.3 se p r e s e n t a n a l g u n o s c r i t e r i o s re-

comendables para l a c l a s i f i c a c i ó n y l a e v a l u a c i ó n p r e l i m i n a r

de l o s d a ñ o s d e u n a e s t r u c t u r a . Se s u g i e r e n t a m b i é n l a s medidas c o n v e n i e n t e s s e g ú n l o s r e s u l t a d o s d e l a e v a l u a c i ó n .

La i n s p e c c i a n preliminar d e b e e f e c t u a r s e d e a c u e l

do con l o s c r i t e r i o s d e l a t a b l a 2.3.

A l l l e v a r a czbo l a e v a l u a c i 6 n p r e l i m i n a r , d e b e n i n t e r p r e t a r s e los c r i t e r i o s e x p u e s t o s c o n c i e r t a f l e x i b i l i d a d ,

con base e n l a e x p e r i e n c i a y e l b u e n j u i c i o de l a p e r s o n a q u e la r e a l i z a . Es e v i d e n t e q u e n o es l o m i s m o observar g r i e t a s d e d e t e r m i n a d o ancho e n a l g u n o s e l e m e n t o s a i s l a d o s , gue e n c o n t r a r

el mimo d a ñ o g e n e r a l i z a d o . En l a s m e d i d a s i r e c o m e n d a d a s s e d i s t i n g u e e n t r e l a

s i m p l e r e s t a u r a c i ó n e n t e n d i d a como l a r e c u p e r a c i ó n d e la resis t e n c i a o r i g i n a l , y el r e f u e r z o q u e c o n s i s t e e n i n c r e m e n t a r l a r e s i s t e n c i a de l o s e l e m e n t o s o de la e s t r u c t u r a .

TABLA 2.3

T i p o d e Daño

CLASIFICACION Y EVALUACION PRELIMiNAR DE DAROS (refs. 6 , 7 y 8 )

Evaluación Preliminar

Descripción

N o e x i s t e r e d u c c i ó n en la capa - 1 cidad s i s m o - r e s i s t e n t e . N o se r e q u i e r e d e s o c u p a r . L a r e p a r a c i 6 n c o n s i s t i r á en l a r e s t a u r a c i ó n de los e l e m e n t o s I estructurales.

Daños ú n i c a m e n t e e n e l e m e n t o s

No e s t r u c t u r a l

no e s t r u c t u r a l e s .

I

I

E st r u c t u r a i l i g e r o

,

Estructural fuerte l

Grietas de menos de 0 . 5 mm de ancho en elementos de concreto. F i s u r a s y caídq de a p l a n a d o s e n pa redes y techo. Grietas de menos de 3 mm de a n c h o e n m u r o s de manpostería, ,

N o e x i s t e r e d u c c i ó n en la c a p a cidad s i s m o - r e s i s t e n t e . N o se r e q u i e r e d e s o c u p a r . J,a r e p a r a c i ó n c o n s i s t i r á en l a r e s t a u r a c i d n de los e l e m e n t o s dañadoe.

G r i e t a s de 0.S a 1 rnm d e a n c h o e n e l e m e n t o s de c o n c r e t o . Grietas de 3 a 1 0 mm de a n c h o e n muros de m a m p o s t e r í a .

E x i s t e una r e d u c c i ó n i m p o r t a n t e en l a capacidad sismo-recistente.

-

i

-.

.

.

T i p o d e Daño

Descripci6n

Evaluacidn Preliminar

f

l I

E s t r u c t u r a l grave

Grietas de m á s de 1 mm de a n c h o e n

e l e m e n t o s de c o n c r e t o . Desprendimiento d e l r e c u b r i m i e n t o e n columnas. Aplastamiento del concreto, r o t u r a de e s t r i b o s y pandeo d e l r e f u e r z o e n columnas y muros de c o n c r e t o . A g r i e t a m i e n t o de l o s a s p l a n a s a l r e dedor de l a s columnas. A b e r t u r a s e n muros de m a m p o s t e r í a . Desplomes e n columnas d e m á s de 1:lOO de s u a l t u r a . Desplome d e l e d i f i c i o de m á s de 1:lOO de s u a l t u r a .

L

E x i s t e una r e d u c c i ó n importac t e e n la c a p a c i d a d sismo-resistente. Debe d e s o c u p a r s e y suprimirse e l acceso y l a c i r c u l a c i ó n e n l a vecindad. E s n e c e s a r i o p r o t e g e r l a cal l e y los e d i f i c i o s v e c i n o s mediante l a r e h a b i l i t a c i b n t e m p o r a l , o p r o c e d e r a l a demolición urgente. D e ser p o s i b l e deberá r e c u rrirse a una e v a l u a c i 6 n defin i t i v a que permita d e c i d i r s i procede l a demolición o b i e n e l r e f u e r z o g e n e r a l i z a d o de la estructura.

1

I I

!

. .. -.-

3.

REHkE3ILITACION TEN30RAL

3.1

Objetivos S i como r e s u l t a d o de l a e v a l u a c i ó n p r e l i m i n a r d e

daños se concluye que no é s n e c e s a r i a l a demolición inmediata de l a e s t r u c t u r a , deberán d e f i n i r s e l a s medidas d e emergencia a p r o p i a d a s p a r a g a r a n t i z a r p r o t e c c i ó n temporal m i e n t r a s se 112 va a cabo e l e s t u d i o de l a r e h a b i l i t a c i 6 n d e f i n i t i v a . E s t a s medidas t i e n e n por o b j e t o a l i v i a r l a c a r g a v e r t i c a l s o b r e l o s componentes e s t r u c t u r a l e s dañados y p r o t e ger l a e s t r u c t u r a contra l a s acciones l a t e r a l e s debidas a p o s i b l e s r é p l i c a s d e l sismo, disponiendo elementos d e apoyo y de contraventeo p r o v i s i o n a l e s . E l p r o p ó s i t o de l a r e h a b i l i t a c i 6 n temporal e s pro-

p o r c i o n a r r e s i s t e n c i a p r o v i s i o n a l a a q u e l l o s elementos y conexiones de l o s c u a l e s depende l a s e g u r i d a d d e l s i s t e m a e s t r u c t u r a l t o t a l . Ademds,la p r o t e c c i ó n temporal d e b e r á i n c l u i r medi das que g a r a n t i c e n l a s e g u r i d a d d e l a s p e r s o n a s e n l a s zonas

adyacentes a l e d i f i c i o dañado y de l o s t r a b a j a d o r e s que r e a l i -

cen l a s l a b o r e s de r e h a b i l i t a c i ó n . .-

E l d i s e ñ o d e los s i s t e m a s d e p r o t e c c i ó n temporal

debe e f e c t u a r s e con premura, por l o que no se s u e l e d i s p o n e r de s u f i c i e n t e tiempo p a r a a p l i c a r los métodos c o n v e n c i o n a l e s

de dimensionarniento. A s í , deberá r e c u r r i r s e a métodos aproxi-

13

mados d e a n á l i s i s p a r a Z e t e r m i n a r l a s m a g n i t u d e s d e l a s c a r g a s y d e sus e f e c t o s .

Debido a l a u r g e n c i a d e l a s m e d i d a s a to;;,ar,

e l ingenio, l a i n t u i c i ó n y l a experiencia deberán s u p l i r l a falta de Un a n á l i s i s d e t a l l a d o . o En l a s s e c c i o n e s s i g u i e n t e s se h a c e n c o n s i d e r a c i n e s s o b r e . l a s f u e r z a s o a c c i o n e s q u e d e b e n tomarse e n c u e n t a en e l d i s e ñ o d e l o s s i s t e m a s d e p r o t e c c i ó n temporal, se d e s c r-i ben a l g u n o s e l e m e n t o s a u x i l i a r e s ú t i l e s y se s u g i e r e n d i v e r s o s procedimientos de apuntalamiento v e r t i c a l y d e c o n t r a v e n t e o .

3.2

Acciones En e l a r t í c u l o 180 d e l d e c r e t o por e l q u e se e s t a

b l e c e n l a s n o r m a s d e e m e r g e n c i a e n m a t e r i a de c o n s t r u c c i ó n p a

ra e l D i s t r i t o Federal ( r e f . 2 8 ) ,

se e s t i p u l a q u e " m i e n t r a s

se l l s v z n a cabo obras d e r e f u e r z o y r e p a r a c i ó n l o s e d i f i c i o s

d a ñ a d o s d e b e n e s t a r a p u n t a l a d o s d e m a n e r a que g a r a n t i c e n l a e s t a b i l i d a d de l a e s t r u c t u r a para l a s cargas v e r t i c a l e s e s t i ma d a s y 2 5 por c i e n t o de l a s l a t e r a l e s e s t i m a d a s q u e se o b t e n d r í a n a p l i c a n d o l a s p r e s e n t e s normas c o n l a s c a r g a s v i v a s prg v i s t a s d u r a n t e l a e j e c u c i ó n d e l a s obras". Podrá p r e s c i n d i r s e d e los s o p o r t e s o a p u n t a l a m i e q

t o s l a t e r a l e s e n a q u e l l o s casos e n q u e l o s d a ñ o s a reparar s e a n l o c a l e s y se c o n s i d e r e e v i d e n t e q u e l a e s t a b i l i d a d g e n e -

ral d e l a e s t r u c t u r a es adecuada.

3.3

Apuntalamiento verticai 3.3.1

Consideraciones generales

Zl prcporcionar apoyo vertical auxiliar a l a s co-

1i;mnas y muros de carga seriamente dañados es la primera medi ia a tomar al

. instalar un sistema de protección tempcral.

-

Evidentemente se requiere apoyo vertical en el pi so correspondiente al elemento dafiado. En algunas situaciones

es posible limitar el apuntalamiento a un s o l o piso como se muestra en la fig. 3.1. En tales casos debe revisarse la resistencia a cortante en las secciones t-t de la f i g . 3.1 para garantizar que el apuntalamiento vertical sea efectivo.

C

O

]

Fig. 3.1

o~ muro ~ donado

.

Apuntalamiento vertical en un piso (ref. 1)

Una alternativa más confiable consiste en proporcionar soporte provisional a todos l o s niveles además del corresponaicnte al elemento dañado, como s e ilustra en l a fig. 3.2.

25

l

..

I

D e e s t a manera ,se reducen considerablemente l a s f u e r z a s c o r t a n

t c s e n l a s s e c c i o n e s t - t a axbos l a d o s d e l elemento v e r t i c a l

dañado ( r e f . 1). Cuando l o s e l e n e n t o s de s o p o r t e p r o v i s i o n a l

se apoyan s o b r e l o s a s ' d e b e c u i d a r s e que no se p r e s e n t e n

p r o b le

mas d e p e n e t r a c i ó n . P a r a e v i t a r e s t o , l o s e l e m e n t o s d e s o p o r t e deben a p o y a r s e s o b r e p i e z a s h o r i z o n t a l e s , que pueden ser t a b l o n e s o v i g a s d e madera a c o s t a d o s , que d i s t r i b u y a n l a c a r g a . E s t a s p i e z a s pueden combinarse c o n p l a c a s de a c e r o p a r a c a s o s de c a r g a s g r a n d e s o s i s t e m a s d e p i s o d é b i l e s . Debe p r o c u r a r s e que l o s p u n t a l e s sean c o l i n e a l e s en t o d o s los niv'eles. Generalmente

s e r á n e c e s a r i o t r a n s m i t i r c a r g a s h a s t a l a cimentación e i n c l u -

so

puede r e q u e r i r s e l a c o n s t r u c c i ó n d e un c i m i e n t o p r o v i s i o n a l

para l l e v a r l a s h asta e l suelo.

Columna o muro d i ñ o d o

Fig. 3.2

Apuntalamiento e n v a r i o s p i s o s ( r e f . 1)

L a diczincia e n t r e l o s e l e r e n t o s C e a p c y o y r o v i -

c i o n a l e s y e l e i e r e n t o d a ñ a d o debe s e r l a mínima p o s i b l e , ? un q u e d e j a n d o e s p a c i o s u f i c i e n t e p a r a los t r a b a j o s d e r e p a r a c i ó n ( r e f . 1). 3.3.2

S o p o r t e s d e madera

L a madera e s q u i z á e l m a t e r i a l para a p u n t a l a m i e n -

,.

t o v e r t i c a l más f d c i l d e c o n s e g u i r , p u e s t o q u e e s e l g e n e r a l -

i

m e n t e u t i l i z a d o e n l a s o b r a s f a l s a s y c i m b r a s r e q u e r i d a s para l a c o n s t r u c c i ó n d e e s t r u c t u r a s d e c o n c r e t o . L a s s e c c i o n e s mbs

comunes s o n e l p o l í n d e 4 x 4 p u l g , l a v i g a de 4 x 8 p u l g , e l t a b l 6 n d e 2 p u l g 6 e g r o s o r y l a s t a b l a s o d u e l a s d e 3/4 p u l g a 1 1/2 p u l g ( r e f s . 12 y 32). E s t a s medidas s o n n o m i n a l e s ; l a s m e d i d a s r e a l e s suelen s e r a l g o m e n o r e s . L o s t a b l o n e s y t a b l a s se c o n s i g u e n e n v a r i o s a n c h o s . P u e d e n t a m b i é n a p r o v e c h a r s e l o s p o s t e s comunmente u t i l i z a d o s e n l í n e a s de t r a n s m i s i ó n d e e n e-r

g í a e l é c t r i c a . L a madera g e n e r a l m e n t e a s e q u i b l e es p i n o . En e l a p é n d i c e A se p r o p o r c i o n a n v a l o r e s d e e s f u e r z o s p e r m i s i b l e s

c o n s e r v a d o r e s para madera de p i n o y se s u g i e r e n m é t o d o s s i m p l-i f i c a d o s p a r a d i m e n c i o n a r e l e m e n t o s de madera s u j e t o s e s e n c i a l -

m e n t e a c a r g a s a x i a l e s de c o m p r e s i ó n , q u e s o n l a s p r e d o m i n a n t e s en elementos de soporte v e r t i c a l e s . .-

L a s s e c c i o n e s o e s c u a d r í a s mencionadas pueden c o m -

b i n a r s e de d i v e r s a s f o r m a s p a r a s o p o r t a r c a r g a s de a l g u n a Lnportancia. Con c a r g a s l i g e r a s p u e d e n u t i l i z a r s e p o l i n e s o v i 27

I

.

.

gas s i n a r r i o s t r a r . P a r a r e p a r t i r l a carga y e v i t a r los p r o -

blemas d e p e n e t r a c i ó n mencionbdos a n t e r i o r m e n t e es n y c e s a r i o colocar e n los a p o y o s t a b l o n e s o v i g a s a c o s t a d o s . En u n o d e

los e x t r e m o s d e b e r á n c o l o c a r s e c u ñ a s e n l a f o r m a i n d i c a d a e n e l i n c i s o 3.5

(fig. 3.3a).

P u n t a l e s simples

FLEJE

b) P u n t a l e s formados por d o s

/---

.,

W c) P u n t a l e s a r r i o s t r a d o c Fig. 3 . 3

28

L

A p u n t a l a m i e n t o v e r t i c a l con p i e z a s d e madera

-

Pueden f o r m a r s e elementos c o m p u e s t o s c o m 2 a c t o s u-

n i e n d o d o s v i g a s p o r medio d e c l a v o s , p e r n o s o f l e j e s ccfnio s e i n d i c a e n l a f i g . 3.3b.

f

t

ti

La e f i c i e n c i a d e l o s miembros a i s l a d o s p u e d e i n c r e

i I

m e n t a r s e por m e d i o d e a r r i o s t r a m i e n t o s t r i a n g u l a r e s q u e d i s m i nuyan l a s l o n g i t u d e s e f e c t i v a s d e pandeo como s e m u e s t r a e n l a f i g . 3 . 3 ~ . E l a r r i o s t r a m i e n t o puede h a c e r s e ú n i c a m e n t e e n e l s e n t i d o d e s f a v o r a b l e e n caso d e s e c c i o n e s r e c t a n g u l a r e s como

l a s v i g a s . En c a s o d e secciones c u a d r a d a s como l o s p o l i n e s , e l a r r i o s t r a m i e n t o d e b e r á h a c e r s e e n ambos s e n t i d o s p a r a q u e sea e f e c t i v o . L a s p i e z a s p a r a a r r i o s t r a r deben t e n e r un g r o s o r mPnimo d e una p u l g a d a y u n ancho m í n i m o d e 1 0 c m . Deben c l a v a r s e con c l a v o s d e 2% p u l g . E l número d e c l a v o s e n cada u n i ó n debe

ser e l máximo p o s i b l e e n e l e s p a c i o d i s p o n i b l e , s i n q u e se e x cedan l o s e s p a c i a m i e n t o s q u e e s t a b l e c e n l a s normas ( r e f . 1 0 3 ) . Los d e t a l l e s de apoyo deben ser s e m e j a n t e s a l o s m e n c i o n a d o s

para m i e m b r o s s i m p l e s aislados. Cuando l a s

p o r c i o n e s d e muros e n t r e a b e r t u r a s se

han a g r i e t a d o d e manera q u e su c a p a c i d a d d e carga y su e s t a b-i

,

l i d a d l a t e r a l son d u d o s a s , puede r e c u r r i r s e a r e f u e r z o s con

i

p i e z a-s d e madera como l o s m o s t r a d o s e n l a f i g . 3.4.

Una solu-

c i d n s c x c j a n t e e s a p r o p i a d a cuando se han p r e s e n t a d o daños e n l o s d i n t e l e s y m u r o s sobre a b e r t u r a s ( r e f . 1).

*

29

,

1 . muro d ~ í i a J o ; Z . ~ p i t n t a l y n / c n t o

Fig.

3.3.3

3.4

Apuntalamiento d e a b e r t u r a s ( r e f . 1)

P e r f i l e s de acero

Cuando l a s c a r g a s que deben s o p o r t a r s e son g r a n d e s debe r e c u r r i r s e a l empleo d e p e r f i l e s s i m p l e s d e a c e r o o a k o ~ b i n a c i o n e s d e e l l o s p a r a formar d i f e r e n t e s t i p o s d e secciones 1

compuestas. T a n t o l o s p e r f i l e s s i m p l e s como l a s secciones com-

p u e s t a s deben e s t a r p r o v i s t o s de p l a c a s de apoyo. Deben acuñar se debidamente,

e n forma s e m e j a n t e a l a u t i l i z a d a p a r a l o s. elg .

mentos d e s o p o r t e d e madera. El dimensionamientb se l l e v a ' a cg bo por l o s ' p r o c e d i m i e n t o s u s u a l e s ( r e f . 1 0 4 ) . Una a l t e r n a t i v a a i n t e r e s a n t e consiste e n un r e f u e r z o formado p o r á n g u l o s c o l o c -

da6 en l a s e s q u i n a s d e l a columna dañada y u n i d o s por placas de m e t a l comq se muestra e n la f i g . 3.5.

E s t e ti'po de soporte

puede a p r o v e c h a r s e p a r a e l r e f u e r z o d e f i n i t i v o de l a coluinna y

como se d e s c r i b e e n e l i n c i s o 7,3.2.

-.

En l o s 'extremos d e loa 6 1

gulos deben c o l o c a r s e p l a c a s d e - a c e r o con el f i n d e g a r a n t k z h r

un apoyo adecuado. Los huecos e n t r e los á n g u l o s y la s u p e r f i -

f i c i e d e l a colurnna p o r r c f o r z a r d e b e n r e l l e n a r s e c o n un m o r -

1

tero con a d i t i i o s ex2ansorcs.

.

SOLERAS DE ACERO CADA

30 Ó 60 cm

------7

ANGLLOS

Fig. 3.5

' \

Apuntalamiento con zngulos y soleras de acero

3.3.4

P u n t a l e s telescópicos y e l e m e n t o s t u b u l a r e s diversos

Existen diversos elementos estdndar producidos ind x s t r i a l m e n t e para ser u s a d o s e n c i m b r a s y o b r a s f a l s a s p a r a

l a c o n s t r u c c i ó n d e e s t r u c t u r a s d e c o n c r e t o que pueden a p r o v e charse para apuntalar (ref. 43). P a r a c a r g a s muy l i g e r a s p u e d e n u t i l i z a r s e soportes

t e l e s c ó p i c o s i n d e p e n d i e n t e s como e l m o s t r a d o e n l a fig. 3 . 6 a .

f

i

La c a p a c i d a d d e e s t o s elementos e s d e l o r d e n d e d o s t o n e l a d a s y su a l t u r a máxima e s d e a p r o x i m a d a m e n t e t r e s metros.

La a l t g

f a p u e d e a j u s t a r s e p o r m e d i o d e u n d i s p o s i t i v o a b a s e d e rosca. E s t a n p r o v i s t o s ' d e p l a c a s de apoyo e n los e x t r e m o s , pero

en caso üe q u e l o s e s f u e r z o s de p e n e t r a c i ó n sean e x c e s i v o s , 31

d e b e r á n d i s p o n e r s e t a b l o n e s o v i g a s a d i c i o n a l e s e n anbos e x t r e

m s para lograr una mejor r e p a r t i c i ó n d e la carga. P a r a soportar s i s t e m a s d e p i s o o t e c h o s l i g e r o s

que h a y a n s u f r i d o d a ñ o s , p u e d e r e c u r r i r s e a c o m b i n a c i o n e s d e e l e m e n t o s t u b u l a r e s cano e n e l c a s o i l u s t r a d o e n l a f i g . 3.6b.

.

La a l t u r a d e e s t o s e l e m e n t o s p u e d e a j u s t a r s e por medio d e d i-s p o s i t i v o s d e r o s c a como e l d e la f i g . 3 . 6 ~ . A l igual q u e en

e l caso d e los s o p o r t e s t e l e s c ó p i c o s i n d e 2 e n d i e n t e s deben c u-i d a r s e l o s d e t a l l e s d e apoyo e n ambos extremos.

Los d a t o s sobre c a p a c i d a d ú t i l d e los e l e m e n t o s es t á n d a r d e s c r i t o s deben o b t e n e r s e de. l o s f a b r i c a n t e s (ref

. 43).

.::

Fig.

32

3.6

Puntales telescópicos y elementos t u b u l a r e s d i v e r s o s (ref. 1)

3.4

Soporte l a t e r a l

3.4.1

Consideraciones g e n e r a l e s

Como se s e ñ a l 6 e n e l i n c i s o 3.2, e n l a s normas d e emergencia ( r e f . 2 8 ) se e x i g e que e n los e d i f i c i o s dañados se

< E

prevea u n s o p o r t e l a t e r a l adecuado d u r a n t e l a s o p e r a c i o n e s d e r e p a r a c i ó n . La determinación d e l a capacidad y l a d i s t r i b u c i 6 n de l o s s o p o r t e s l a t e r a l e s es uno d e los a s p e c t o s más d i f í c i l e s

-

d e l d i s e ñ o d e s i s t e m a s d e p r o t e c c i ó n temporal. E n t r e o t r o s f a c t o r e s e s n e c e s a r i o c o n s i d e r a r l a r e s i s t e n c i a y l o c a l i z a c i ó n de

l a s p o r c i o n e s de l a e s t r u c t u r a o r i g i n a l que no hayan s u f r i d o da -

ños g r a v e s . Además debe p r o c u r a r s e que e l sistema d e a p u n t a l a miento e s t o r b e l o menos p o s i b l e , t a n t o e l uso normal d e l e d i f i c i o como los t r a b a j o s de l a r e p a r a c i ó n d e f i n i t i v a . 21 s o p o r t e l a t e r a l puede l o g r a r s e con p u n t a l e s i -n

.

c l i n a d o s y con s i s t e m a s de c o n t r a v e n t e o d e d i v e r s o s t i p o s . En l o s s i g u i e n t e s i n c i s o s s e d e s c r i b e n a l g u n a s a l t e r n a t i v a s p o s-i b l e s ( r e f s . 1, 1 2 y 1 3 ) .

3.4.2

Soporte l a t e r a l de muros

Debe p r o p o r c i o n a r s e s o p o r t e l a t e r a l

9 ,l

o s muros de

c a r g a d e mampostería o c o n c r e t o a f i n de que no c a i g a n h a c i a a f u e r a d e b i d o a p o s i b l e s r é p l i c a s d e l sismo o a o t r a s a c c i o n e s I

1

h o r i z o n t a l e s , l o que o c a s i o n a r í a e l derrumbe de l o s p i s o s o

te

chos que s o s t i e n e n . E s t o puede h a c e r s e mediante un a p u n t a l a m i e n t o e x t e r i o r semejante a l i l u s t r a d o e n l a f i g . 3 . 7 .

Los pug 33

t a l e s p u e d e n e s t a r f o r m a d o s por d o s v i g a s u n i d a s p o r p e r n o s

O

flejes, colocadas a distancias convenientes según l a s f u e r z a s

q u e se estima q u e deben r e s i s t i r . Deben a p o y a r s e a l a a l t u r a d e l o s p i s o s sobre p i e z a s v e r t i c a l e s d e madera, u n i d a s a l m u r o por e l e m e n t o s de c o n e x i d n a d e c u a d o s p a r a resistir l a componen -

t e v e r t i c a l d e l p u n t a l o i n c l i n a d o . E l e x t r e m o i n f e r i o r debe te n e r a p o y o , e m p o t r d n d o l o o por a l g ú n o t r o p r o c e d i m i e n t o para q u e r e s i s t a f u e r z a s l a t e r a l e s . La i n c l i n a c i ó n de l o s p u n t a l e s con respecto a l a h o r i z o n t a l n o debe ser s u p e r i o r a 4 5 ' y p r g f e r i b l e m e n t e debe ser de aproximadamente .25O

. El

apoyo s o b r e

e l s u e l o d e b e ser adecuado. P a r a su a j u s t e s u e l e n d i s p o n e r s e

c u ñ a s e n e l extremo i n f e r i o r . El a p u n t a l a m i e n t o puede h a c e r s e t a m b i é n c o n p e r f i l e s l a m i n a d o s o c o n t u b o s de a c e r o ( r e f . 1 ) .

Fig. 3.7

Apuntalamiento e x t e r i o r

* C'jando n o se Cis?one

d e e s p a c i o s u f i c i e n t e p a r a co -

locar p u n t a l o tensores i n c l i n a d o s e x t e r i o r e s , p u e d e n u t i l i z a r se t i r a n t e s d e acero q u e u n a n l o s muros e x t e r i o r e s c o n los i n -

t e r i o r e s p e r p e n d i c u l a r e s a e l l c s . En l a s f i g s . 3 . 8 y 3.9 se i l u s t r a n d o s a l t e r n a t i v a s posibles. Tanbien se pueden l i g a r I

los muros e x t e r i o r e s a e l e m e n t o s d e l s i s t e m a d e p i s o como e n

l a f i g . 3.10,o colocar t i r a n t e s d e muro a muro como e n l a f i g . 3.11

( r e f . 1).

1 . muro e x t e r i o r ; 2.niuro i n t e r i o r ; : . g r i e t a ; 4 . t c n c o r ; S.canales; 6 . p l 3 c i i s

Fig. 3.8

S o p o r t e i n t e r i o r con t i r a n t e s . A l t e r n a t i v a A ( r e f . 1)

35

.

t----t

muro e x t e r i o r ; 2.muro i n t e r i o r ; S . g r i e t a ; t e n s o r ; S . c a n a l c s ; 6 . p l a c . s ; 7.terpladores; 8 . ángulos

Fig. 3.9

S o p o r t e i n t e r i o r con t i r a n t e s A l t e r n a t i v a B ( r e f . 1)

CPNAL

Fig. 3.10

A n c l a j e de muro exterior a v i g a s d e los sistemas d e p i s o

F i g . 3.11

A n c l a j e d e muro a muro

Debe o b s e r v a r s e que n o sienpre estos s i s t e m a s d e

s o p o r t e d e los muros e x t e r i o r e s s o n s u f i c i e n t e s para g a r a n t i z a r

t

l a e s t a b i l i d a d g e n e r a l d e una e s t r u c t u r a . A s í en a l g u n a s s i t u g

c i o n e s d e b e n c o m p l e m e n t a r s e c o n c o n t r a v e n t e o s s e m e j a n t e s a los que se d e s c r i b e n e n e l s i g u i e n t e i n c i s o .

3.4.3

C o n t r a v e n t e o de marcos

Los e d i f i c i o s a base de marcos p u e d e n r i g i d i z a r s e p o r medio de c o n t r a v e n t e o s f o r m a d o s por miembros d i a g o n a l e s d e madera o d e acero que t r a b a j e n e n c o m p r e s i b n , d i s p u e s t o s e n l a forma i n d i c a d a e n l a f i g . 3.12.

1%

P a r a q u e sean e f e c t i v o s d e b e n

-

a c u ñ a r s e adecuadamente e n ambos e x t r e m o s . Debe también r e v i s a r

se q u e l a r e s i s t e n c i a a c o r t a n t e t a n t o d e l a v i g a como d e la columna e n los a p o y o s de l o s p u n t a l e s i n c l i n a d o s sea s u f i c i e n -

te p a r a r e s i s t i r las c o m p o n e n t e s d e b i d a s a d i c h o s e l e m e n t o s r i g i d i z a n t e s ( r e f . 1 y 1 3 ) . Si l a s c o l u m n a s n o son capaces de re-

sistir l a s componentes v e r t i c a l e s i n t r o d u c i d a s por e l contra37

-

v e n t e o , s e r á n e c e s a r i o c o m p l e t a r l o con . e l e m e n t o s a d i c i o n a l e s v e r t i c a l e s . Una forma d e l o g r a r l o a n t e r i o r se m u e s t r a e n l a a l t e r n a t i v a d e c o n t r a v e n t e o de l a f i g . 3.13.

W U S DE O ACERO

MADERA

Fig. 3 . 1 2

1

Contraventeo con p u n t a l e s e n compresión

+.Ir

-- -1Fig.

3.13

-

A l t e r n a t i v a d e c o n t r a v e n t e o con p e r files metálicos (ref. 4 )

r

E l c o n t r a v e n t e o p u e d e t a m b i é n r e a l i z a r s e con m i e m

bros s u j e t o s a t e n s i ó n como se i n d i c a e s q u e m á t i c a m e n t e en la f i g . 3.14.

:

L o s m i e m b r o s pueden c o n s i s t i r en cables o e n perfk

l e s l a m i n a d o s d e acero ( r e f . 1 3 ) . L a v e n t a j a d e e s t e t i p o de c o n t r a v e n t e o e s q u e l o s m i e m b r o s no e s t á n e x p u e s t o s a pandeo. L

Los p e r f i l e s l a m i n a d o s se d i m e n s i o n a n p o r l o s m é t o d o s u s u a l e s

de e s f u e r z o s p e r m i s i b l e s o d e r e s i s t e n c i a ú l t i m a . L o s cables suelen dimencionarse por r e s i s t e n c i a última ya que e l d a t o que acostumbran d a r l o s f a b r i c a n t e s e s l a c a r g a d e r o t u r a . Un faz t o r de s e g u r i d a d d e t r e s p a r e c e r a z o n a b l e . En l a r e f . 39 se dan r e s i s t e n c i a s ú l t i m a s d e c a b l e s t í p i c o s . P a r a q u e s e a n e f ec t i v o s l o s c a b l e s deben e s t a r l i g e r a m e n t e t e n s a d o s con t e m p l a d o r e s . C o m o e n e l caso d e l o s e l e m e n t o s r i g i d i z a n t e s e n compre s i ó n , deben r e v i s a r s e l o s e f e c t o s q u e l o s t i r a n t e s p r o d u c e n e n l a s v i g a s y c o l u m n a s . Los d e t a l l e s d e u n i ó n d e l o s t i r a n t e s a l a e s t r u c t u r a e n proceso de r e p a r a c i ó n deben e s t u d i a r s e c u i d a -

dosamente. En e l caso d e c a b l e s deben t e n e r s e e n c u e n t a l a s r e n comendaciones d e l o s f a b r i c a n t e s .

TENSORES O T R A N m

r -- -

l

!

Fig. 3 . 1 4

C o n t r a v e n t e o con tensores o t irari t e s 39

En a l g u n a s s i t u a c i o n e s p u e d e r e s u l t a r c o n v e n i e n t e

p r o p o r c i o n a r soporte a u n a e s t r u c t u r a por medio d e t i r a n t e s e x t e r i o r e s e n l a f o r m a i l u s t r a d a e n l a f i g . 3.15.

En t a l e s casos

es n e c e s a r i o d i s e ñ a r un m u e r t o d e a n c l a j e a p r o p i a d o . E l d i s e ñ o d e l m u e r t o debe

h a c e r s e de m a n e r a q u e se c u e n t e c o n u n f a c t o r

d e s e g u r i d a d mínimo d e 10.5 p a r a l a s s i g u i e n t e s c o n d i c i o n e s (Ref.

13): la.

E l p e s o d e l m u e r t o debe ser s u p e r i o r a l a com -

ponente vertical del t i r a n t e . 2a.

L a s u p e r f i c i e d e l m u e r t o q u e a c t ú a sobre e l

s u e l o d e b e ser l o s u f i c i e n t e m e n t e g r a n d e p a r a q u e e l e m p u j e p a s i v o sea s u p e r i o r a l a componente horizontal del tirante. 3a.

L a l o c a l i z a c i 6 n d e l a n c l a j e d e l t i r a n t e debe

ser t a l q u e n o o c a s i o n e e l v o l t e o d e l m u e r t o .

\ HUERTO

F i g . 3.15

YUERTO

/

Soporte l a t e r a l con t i r a n t e s res e x t e r i o r e s .

O

tenso-

3.5.

M E todos de .-.z=.?ar P a r a t r a c s i s r i r c a r g a s d e l o s e l e m e n t o s e s t r u c t u ra

l e s dañados a l s i c t e r 3 de s o p o r t e temporal es n e c e s a r i o a c u ñ a r adecuadamente l o s m i e r . k r O s d e l s i s t e m a q u e t r a b a j a n e n cornpresión. E s t o puede hacerse p o r medio d e d i v e r s o s d i s p o s i t i v o s : cuñas de madera; g a t c s rnecdnicos; g a t o s h i d r á u l i c o s o r d i n a r i o s

y g a t o s h i d r á u l i c o s planos ( r e f . 1) L a s cuñas D e madera deben f a b r i c a r s e de madera du-

r a , s e c a y l i b r e d e n r C o s . Las f i b r a s deben q u e d a r o r i e n t a d a s como se m u e s t r a e n l a fig. 3.16.

Una vez a j u s t a d a s deben e v i -

t a r s e p o s i b l e s movimientos c l a v á n d o l a s ( f i g . 3.17a).

No deben

u s a r s e c u ñ a s s u e l t a s como en l a f i g . 3.17b.

8

/'/ 0

i /

/

Fig. 3 - 1 6 O r i e n t a c i 6 n de l a s f i b r a s e n c u ñ a s d e madera. 41

al

b).

CLAVAR PARA EVITAR hWiVJECITbS.

USO INCORRECfO.

Fig. 3 . 1 7 Uso de cuñas d e madera

Los gatos mecánicos deben t e n e r una s u p e r f i c i e d e apoyo p r o p o r c i o n a l a l a c a r g a que t r a n s m i t e n , de manera que

-

no haya problemas d e p e n e t r a c i ó n e x c e s i v a , además d i c h a super f i c i e debe e s t a r e n r e l a c i ó n con l a a l t u r a d e l g a t o d e manera que n o haya r i e s g o d e v o l t e o . Como r e g l a g e n e r a l se s u g i e r e

süz se c u e n t e con 50 cm2 de apoyo por cada t o n e l a d a d e c a r g a . V a r i o s g a t o s h i d r á u l i c o s pueden c o n e c t a r s e de man e r a que a p l i q u e n i g u a l c a r g a simultáneamente e n v a r i o s e l e m en

t o s d e l s i s t e m a d e apoyo. Los g a t o s h i d r á u l i c o s deben e s t a r ca l i b r a d o s d e manera que e l o p e r a d o r

pueda r e l a c i o n a r l a pre-

L

-

s i ó n d e l a c e i t e con l a c a r g a a p l i c a d a .

Una v e n t a j a d e l o s ga-

t o s h i d r á u l i c o s es que pueden m a n e j a r s e a d i s t a n c i a , s i n que

los o p e r a r i o s c o r r a n p e l i g r o d u r a n t e e l acuñado.

.'

-

Cuando l a base d e l o s g a t o s no p r o p o r c i o n a un apoy o adecuado puede i n t e r c a l a r s e una p i e z a de madera

O

una p l a c a

de a c e r o e n t r e l a b a s e y l a s u p e r f i c i e t e apoyo p a r a l o g r a r una mejor r e p a r t i c i 6 n d e l a c a r g a .

Los q a t o s p l a n o s c o n s t i t u y e n un medio e f i c a z d e a c u ñ a r y pueden o p e r a r s e a d i s t a n c i a a l i g u a l que los g a t o s

.

h i d r á u l i c o s o r d i n a r i o s . Generalmente funcionan i n y e c t s n d o l e s agua o a c e i t e . S i se d e s e a h a c e r permanente l a deformación d e l c g a t o puede i n y e c t a r s e l e c h a d a de cemento) l a p r e s i ó n d e i n y ec i ó n d e b e r á mantenerse m i e n t r a s la l e c h a d a e n d u r e c e . Los ga-

t o s p l a n o s s u e l e n ser d e forma c i r c u l a r aunque también se fab r i c a n con o t r a s formas. En l a fig. 3.18a se m u e s t r a un g a t o p l a n o a n t e s y después d e l a i n y e c c i d n de l í q u i d o . A veces es c o n v e n i e n t e c o l o c a r l e c h a d a , madera d u r a o p l a c a s d e plomo e n

t r e l a e s t r u c t u r a s o p o r t a d a y el gato p l a n o p a r a mejorar l a s c o n d i c i o n e s d e apoyo ( f i g . 3.18b).

Una vez t e r m i n a d a la o p e r o

c i b n de g a t e o e s c o n v e n i e n t e i n s t a l a r cuñas de madera corno me d i d a d e s e g u r i d a d e n c a s o d e una p é r d i d a d e p r e s i 6 n ( f i g . 3.18~).

F' +;~ /

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