Calzaduras Antonio Blanco

 

CALZADURAS

  In

ni r

E.I.R.L.

 

EL TÉRMINO CALZADURA SE EMPLEA EMPLEA EN NUESTRO AÍS Í PARACON MUROS DE CONTENCIÓN, Ó DE CUANDO GRAVEDAD, HECHOS CARÁCTER PROVISIONAL, CUAND O SE HACE ACE UNA EXCAVACIÓN EN UN TERRENO COLINDANTE CON ALGÚN VECINO O LA CALLE. TAMBIÉN AMBIÉN PARA EL CASO DE CALZAR UNA CIMENTACIÓN EXISTENTE, QUE HA SUFRIDO ALGÚN ASENTAMIENTO, CON EL OBJETO PODER MEJOR TRASMITIR CARGAS ACTUANTES A UNDE ESTRATO MÁSLAS PROFUNDO.

 

IMAGINEMOS MAGINEMOS QUE TENEMOS UNA CIMENTACIÓN DE UNA COLUMNA O MURO Y NECESIT NECESITAMOS AMOS PROFUNDIZAR ROFUNDIZAR SU NIVEL NIVEL. TENDRÍAMOS QUE EXCAVAR POR LOS COSTADOS E ESA CIMENTACIÓN Ó E IR COLOCANDO CONCRETO POBRE, SEGMENTO POR SEGMENTO ,CREAR UNA SUBAZAPATA O FALSA ZAPATA, CON UN NIVEL INFERIOR MÁS PROFUNDO. EN ESTE CASO NO HA HAY EMPUJE EMPUJE LATERAL LATERAL SINO SINO SÓLO CARGA VERTICAL.

 

IMAGINEMOS QUE TENEMOS QUE HACER UN SÓTANO SÓT ÓTANO ANO EN UN TERRENO TE TERRENO, RRENO PARA PARA CONSTRUI CONS CONSTRUIR TRUIR R UN NUEVO INMUEBLE Y AL COSTADO SE TIENE UN VECINO ECINO SIN SÓTANO SÓTANO. EN ESTE CASO TENEMOS QUE CALZAR EL CIMIENTO DEL VECINO E IR CONSTRUYENDO SEGMENTOS DE CONCRETO POBRE, ONSTITUYENDO ONS TITUYENDO UN MURO DE CONTENCIÓN, Ó QUE DEBE DEBE SOPORT SOPORTAR AR LOS EMPUJES LA LATERALES TERALES DEL TERRENO VECINO Y A LA VEZ, TRASMITIR LAS CARGAS VERTICALES DEL CIMIENTO EXISTENTE .

 

ESTE ÚLTIMO CASO ES EL QUE NOS INTERESA EXPLICAR, PUES CADA VEZ ES MÁS FRECUENTE QUE LOS EDIFICIOS TENGAN SÓTANOS Y Q QUE ESTOS EST OS SE CONSTRUYEN, AL AL COSTADO COSTADO DE DE UN VECINO QUE NO TIENE SÓTANO. LA DE LIMA, TIENE EN CONSTITUIDO GRAN CANTIDAD DE E CIUDAD SUS DISTRIT DISTRITOS OS UN SUELO POR GRA GRAV VAS CON MA MATRIZ TRIZ DE ARENAS, ARENAS, QUE QUE TIENE IENE MUY BUENA CAP CAPACID CAPA ACIDAD ACIDAD AD PORT PO PORTANTE RTANTE ANTE Y DONDE SE HACEN EXCAVACIONES SIN MAYORES PROBLEMAS. ROBLEMAS.

 

EN N TERRENOS TERRENOS DE BAJA BA BAJJA A CAPACIDAD CAPA CAPACIDAD CIDAD PORTANTE, PORT PORTANTE ANTE ANTE, GENERALMENTE SUELTOS, NO ES FÁCIL HACER UNA NA EXCA E EXCAV XCAV VACIÓN Y CONSTRUIR CONSTRUIR CALZADURAS CALZADURAS TRADICIONALES, COMO LAS QUE SÍ HACEMOS EN N LA GRAVA DE LIMA LIMA. LA RAZÓN FUNDAMENTAL ES QUE LA CALZADURA ALZADURA TRABAJA COMO UN MURO DE CONTENCIÓN, GENERALMENTE EN VOLADIZO, Y LOS OS EMPUJES LATERALES SON MAYORES EN TERRENOS SUELTOS.

 

EXPLIQUEMOS LOS EMPUJES LATERALES QUE SE PRESENTAN RESENTAN SOBRE UN MURO DE CONTENCIÓN: SE TIENE UN EMPUJE LATERAL LA TERAL DE FORMA O TRIANGULAR CUYA MAGNITUD DEPENDE DE: •

•

•

•

PESO UNITARIO DEL TERRENO, ÁNGULO ÁNGUL O DE FRICCIÓN INTERNO DEL TERRENO ERRENO, COHESIÓN DEL TERRENO, SOBRECARG SOBRECARGA SOBRECAR GA A EN EL TERRENO VECINO. VECINO

 

Donde:  

= Peso específico del terreno z = Altura desde la superficie  = Ka = Coeficien Coeficiente te de em empuje puje activo ddel el terr terreno eno Kp = Coeficient Coeficientee de emp empuje uje pasivo del terreno c = Cohesión del terreno Hc = Altur lturaa en don onde de se ti tieene un unaa fue uerz rzaa ho horriz izon onta tall resul esulttan antte nul ulaa s/c = sobrecarga so brecarga actuante 1  

Nφ 

=

2

⎝ 

− 2  ⎠

Fuerzas Distribuidas Ea = Es / c

=

γ  z   Nφ 

= γ  z K A

s c   = s / c × K A Nφ 

Cohesión

= Kp =

1 K

Fuerzas Totales Ea = Es / c

=

  2 γ  H

2Nφ 

s /c   H Nφ 

=

= =

γ  H 2 K A

2 s /c × KA ×H2 2 2c

Nφ 

Cohesión

= Nφ  H

 

SII EL ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA ES MENOR, LOS EMPUJES EMPUJES SON MA MAYYORES. I NO HAY COHESIÓN, Ó TAMBIÉN É EL EMPUJE ES MAYOR. EL SUELO GRAVOSO DE LIMA, ES GRANULAR Y NO DEBIERA TENER COHESIÓN. SIN EMBARGO TIENE UNA COHESIÓN APARENTE, QUE ES CALZADURAS. LA QUE QUE FACILIT FACILITA A LA CONSTRUCCIÓN DE LAS SI HAY FILTRACIONS C O S DE AGUA, GU , ESTA S CCOHESIÓN O SÓ SE PIERDE.

 

 

2

= (2 c Nφ  −  q ) 2 γ   Nφ 

2c N

2

Fuerza Total Re sul tan te

F ACT

= 2Nφ  + Nφ  H  −

ura e ap cac n e a e su an   e

Donde

 

0

=

y

=

 

−

2 γ   Nφ 

−z 3

2c Nφ  −   q γ 

Se tendría que el momento actuante de los empujes sería igual a:

M    ACT

= F ACT × y

2

 

Para la calzadura, se tendrían los siguientes efectos que

M CALZ

=

 (γ  ' BH

+ s /  c × B ) × B

FCALZ

   + s / c × B ) ×  μ  = (γ  ' BH

Donde γ’ = Peso específico promedio de la calzadura y el terreno encima Finalmente, usando los factores de seguridad al volteo y deslizamiento se  puede obtener el ancho necesario para la calzadura: Factor de seguridad al volteo (FSv) = Mcalz / Mact

FS  V Obteniendo:

B

=

γ 

× M  ACT × 2 +s c

Factor de seguridad al deslizamiento (FSD) = Ecalz / Fact Obteniendo:

B

=

  D FS FACT × μ  × (γ ' H + s / c )

 

CONSTRUCCIÓN CONST RUCCIÓN DE UNA CALZADURA SE HACE UNA UNA PRIMERA PRIMERA EXCAV EXCAVACIÓN POR DEBAJO DEL CIMIENTO CIMIENTO DEL VECINO, CON UN ANCHO DEL ORDEN DE 1M. LA ALTURA DEBE SER DEL ORDEN RDEN DE DE LA 2M,EXCAVACIÓN AÚN CUANDO SE PODRÍA HACER CON MENOS ALTURA. ELL ESPESOR DE LA EXCAVACIÓN SERÁ DE 40 A 60CM, PARA PARA LA PRIMERA FILA. FILA .

 

SIMULTÁNEAMENT SIMUL TÁNEAMENTE E SE PUEDE HACER OTRA OTRA EXCAVACIÓN SIMILAR, SEPARADA DE LA PRIMERA, DE MANERA QUE EL CIMIENTO DEL VECINO NO PIERDA SU SUSTENTO Y QUEDE LIBRE EN SEGMENT SEGMENTOS OS DE MÁXIMO 1M. SI LO QUE HAY CALZAR ES MÁ UNA ZAPATA AISL AI ISLADA, SLAD ADA A LAQUE SITUACIÓN SITU SI TUA ACI CIÓN ÓN ES MÁS S COM C COMPLEJA, OMPL PLEJ EJA A Y MUY PROBABLEMENTE SE DEBA TRABAJAR CO CON ON N ANCHOS ANCHO ANC HOS S MENORES MENOR MEN ORES ES A 1M, 1M DEPENDIENDO DEL ANCHO DE LA ZAPATA EXISTENTE. XISTENTE.

 

EL CONCRETO QUE SE USA ES UN CONCRETO POBRE,, CICLÓPEO, EN PROPOR PROPORCIÓN CIÓN 1 DE CEMENTO POR 10 DE HORMIGÓN, CON UN AÑADIDO DE LA DENOMINADA PIEDRA GRANDE, TRATANDO DE QUE EL VOL VOLUMEN UMEN DE ÉST ÉSTA A REPRESENTE UN 30 DEL VOLUMEN OLUMEN TOTAL TOTAL DE LA MEZCLA TOT ME MEZCLA. ZCLA EL LLENADO DEL ESPACIO EXCAVADO, DEBE HACERSE ASEGURANDO SEGURANDO QUE LA MEZCLA HA HAYYA LLEGADO A LA PARTE SUPERIOR DEL HUECO, DE MODO QUE QUE CONSTITUYA O S U S SUSTENTO US O PARA PARA EL C CIMIENTO CIMIE NTO O EXISTENTE.

 

GENERALMENTE SE USA UN ENCOFRADO CON LA PARTE SUPERIOR INCLINADA, DE MODO QUE EL NIVEL SUPERIOR DE ÉSTA ESTÉ MÁS ALTTO QUE EL NIVEL AL NIVEL SUPERIOR SUPERIOR DEL ESPACIO ESPACIO A RELLENAR, DE MODO DE EJERCER PRESIÓN.(CACHIMBA). A PESAR DE ESTA CONSIDERACIÓN, DEBE RECORDARSE ECORDARSE QUE EL CONCRETO TIENE UNA RETRACCIÓN DE SECADO, POR LO QUE DEBE CONSIDERARSE O S S LA INYECCIÓN CC Ó DE UN U MORTERO MORTER O EN LA ZONA SUPERIOR.

 

TERMINADA UNA PRIMERA FILA TERMINADA FILA DE SEGMENTOS, SEGMENT OS, SE COMIENZA CON UNA FILA INFERIOR. EN ESTA CALZAREMOS A NUESTRA PRIMERA FILA YA VACIADA. SE E RECOMIENDA QUE LOS SEGMENTOS DE LA SEGUNDA FILA, ESTÉN DESFASADOS CON LOS OS SEGMENTOS SEGMENTOS DELA PRIMERA FILA FILA Y ASÍ SUCESIVAMENTE PARA LAS FILAS UBICADAS EN N PROFUNDIDADES MAYORES.

 

CADA FILA DEBE TENER UN ESPESOR O PRO PROFUNDID ROFUNDIDAD ROFUNDID FUNDIDAD AD DIFERENTE, DIFERENTE DIFER ENTE DE MANERA MANERA QUE SE VAYA AUMENTANDO EL ESPESOR. ECORDEMOS QUE UN MURO DE CONTENCIÓN, Ó HECHO SIN REFUERZO DE ACERO (MUROS DE GRAVEDAD), TIENEN UN ESPESOR VARIABLE, PUDIENDO LLEGAR A UN ANCHO EQUIVALENTE AL 50 DE LA AL ALTURA TURA DEL MURO.

 

EN EL CASO DE LAS CALZADURAS, EL MURO SE CONSTRUYE EN FORMA INDEPEDI INDEPEDIENTE, ENTE, SEGMENTO POR SEGMENTO Y DENTRO DE UNA ALTURA MANTENEMOS UN ESPESOR. LOS OS COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARA EL VOLTEO Y DESLIZAMIENTO, SON MENORES A LOS OS QUE USAMOS EN EL DISEÑO DE UN MURO NORMAL, POR EL HECHO DE SER UNA OBRA BRA PROVISIONAL.

 

EL DISEÑO ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL DE LA CALZADURA, O SÓLO Ó DEBE VERIFICAR EL FACTOR DE SEGURIDAD AL VOL VOLTEO TEO Y AL DESLIZAMIENTO, SINO EL VALOR DE LAS PRESIONES SOBRE EL SUELO. EL MURO TIENDE A GIRAR Y POR TANTO LAS PRESIONES SON VARIABLES, SIENDO COMÚN CONSIDERAR UNA DISTRIBUCIÓN TRAPEZOIDAL TRAPEZOID AL O TRIANGULAR, QUE ORIGINA VALORES ALTOS EN EL EXTREMO .

 

EL CONSTRUCT CONSTRUCTOR OR DEBE OBSERV OBSERVAR AR EL COMPORTAMIENTO COMPORT AMIENTO DEL SUELO Y LA LA PRESENCIA DE ALGUNA FILTRACIÓN, PUES GENERALMENETE LAS CALZADURAS SE DISEÑAN CON FACTORES FACTORES DE SEGURIDAD SEGURIDAD BAJOS Y CONSIDERANDO EL EFECTO EFECTO BENEFICIOSO DE LA COHESIÓN DEL TERRENO. DEBE CONSIDERARSE APUNTALAMIENTOS QUE PUEDAN C CONTROLAR O O C CUALQUIER U QU IMPREVISTO.

 

DAÑOS EN LOS INMUEBLES VECINOS LAS CALZADURAS, SON MUROS DE CONTENCIÓN EN VOLADIZO Y COMO TALES, TIENEN DESPLAZAMIENTOS LATERALES EN LA PARTE SUPERIOR (GIRO). ESTOS EST OS GIROS Y DEFORMA DEFORMACIONES CIONES SON LAS QUE ACTIVAN EL EMPUJE ( CUÑA DE FALLA) Y SON LOS UE ORIGINAN UNA FISURA O GRIETA GRIETA DE TRACCI TRACCIÓN Ó ÓN EN EL PISO DEL DEL VECINO, PARALELA A LA CALZADURA ALZADURA.

 

TAMBIÉN AMBIÉN ES FFACTIBLE ACTIBLE AC TIBLEVERTICALES, LA OCURRENCIA DE LOS ASENTAMIENTOS SEA POR EFECTOS FECTOS FECT OS DE RETRACC RE RETRACCIÓN TRACCIÓN IÓN DEL CONCRETO DE LA CALZADURA, PORSEGMENTOS. UN MAL LLENADO DE ALGUNOS DEOLOS ESTO EST O PRODUCE PRODUCE QUE EN LOS LOS MUROS DEL INMUEBELE VECINO, UBICADOS PERPENDICULARMENTE CALZADURA, SE PUEDAN PRODUCIR FISURASA LA DIAGONALES, DIA GONALES, QUE INDICAN QUE EL EXTREMO EXTREMO MÁS CERCANO ERCANO A LA CALZADURA SE HA ASENTADO ASENTADO. ASENT ADO.

 

I LA CALZADURA ESTÁ ESTÁ Á BIEN DISEÑAD DISEÑADA Ñ A Y SI ESTÁ BIEN CONSTRUIDA, ESTAS ESTAS FISURAS FISURAS ON MÍNIMAS Í Y NO REPRESENTAN DAÑO Ñ ESTRUCTURAL, DEBIENDO SER REPARADAS POR EL CONTRA CONTRATIST TISTA A DE LA OBRA OBRA.. LOS DAÑOS IMPORTANTES O LAS FALLAS OCURRIDAS OCURRIDA S HAN COINCIDIDO COINCIDIDO SIEMPRE CON ANCHOS O ESPESORES CALZADURA DE INSUFICIENTES Y/O CONDE FILTRACIONES AGUA.

 

EXPERIENCIAS DE CALZADURAS EN LIMA. ANTES DE 1996, NO SE USABA EN LIMA, EL SISTEMA DE MUROS CON ANCLAJES, QUE HOY ES PRÁCTICA COMÚN PARA XCAV XCA VACIONES DE DE MÁS Á DE DOS DOS O TRES SÓTANOS. SIN EMBARGO HAY EDIFICIOS DE 4 Y 5 SÓTANOS QUE SE HAN HECHO CON EL SISTEMA TRADICIONAL DE CALZADURAS.

 

PARA CITAR CIT AR ALGUNOS EJEMPLOS, PUEDO DE PUEDO INDICAR LA OBRA DEL BANCO CENTRAL RESERVA, EN EL AÑO 1972, EN EL CENTRO DE LIMA, CON EXCAVACIONES VECINAS A LA IGLESIA DE SAN PEDRO (ADOBE Y QUINCHA)  AL ANTIGUO G O LOCAL OC DE LA BIBLIOTECA O C NACIONAL. EN ESA OBRA SE HICIERON CALZADURAS DE 14M DE PROFUNDIDAD, CON APUNTALAMIENTOS IMPORTANTES.

 

VARIOS EDIFICI EDIFICIOS OS RELATIVAMENTE RELATIVAMENTE MODERNOS, MODERNOS, COMO OMO EL ACTUAL LOCAL DE LA SUNAT EN LA AV. BENAVIDES, LA OBRA DEL HOTEL MARRIO MARRI ARRIOT, OT EL LOCAL LOCAL DEL DEL BANCO BANCO DE LA NACIÓN EN LA ESQ ESQUINA DENAV. AV AREQUIPA AREQUIPA CON ON JAVIER JAVIER JA PR PRADO PRADO, ADOUINA TIENEN TIENE 5 .SÓTANOS SÓT ANOS Y HAN SIDO HECHAS CON CALZADURAS QUE HAN AN TENIDO ESPESORES EN LA BASE DEL ORDEN DE 3.6 A 4M Y HAN TENIDO UN BUEN UEN COMPORT COMPORTAMIENTO. AMIENTO.

 

INDICAMOS EN LAS SIGUIENTES VISTAS CÁLCULOS ÁLCULOS QUE HEMOS REALIZADO PARA DIFERENTES ALTURAS, SOBRECARGAS, CON EL L OBJETO DEPARA MOSTRAR ANCHOS REQUERIDOS LAS CALZADURAS. DEBEMOS RECORDAR QUE NO SON APLICABLES PARA OTROS TERRENOS, DIFERENTES A LIMA.

 

1. DIMENSION DIMENSIONES ES DE CALZA CALZADURAS DURAS (m (m)) P PA A RA DIFERENTES EFECTOS H (m (m)) VOL VOLTEO TEO DESL DESLIZ IZAM AM.. ESF ESF. TERR TERR..

Dato Datos s

5

0.04

 

0.01

0.04

q=

6

0.23

 

0.12

0.22

μ=

7

0.47

 

0.31

0.46

φ=

8

0.75

 

0.54

γ=

9

1.04

0.81

0.75 1.07

 

FSvolteo =

1.50

10

1.34

1.10

1.42

 

FSdesliz =

1.50

11

1.65

1.41

1.81

 

wadm =

60Ton/m2

12

1.97

1.74

2.24

 

c=

3.0Ton/m2

2.00Ton/m2  

0.45  

 

37º 2.20Ton/m3

 

2. TABLA COMPARANDO EFECTOS DE SOBRECARGA H (m) 5

1 Ton/m2

2 Ton/m2 0.04

3 Ton/m2 0.12

6

Datos q=

0.13

0.23

0.34

7

0.36

0.47

0.59

8 9

0.62 0.92

0.75 1.07

0.89 1.22

FSvolteo =

2.20 2.20 Ton/m3 on/m3 1.50

10

1.26

1.42

1.60

FSdesliz =

1.50

11

1.63

1.81

2.00

wadm =

60 Ton/m2

12

2.04

2.24

2.44

c=

3.0 Ton/m2

Ver Tabla

μ= φ=

 

γ=

 

0.45  

37 º

 

3. TAB TABLA LA COMP COMPARA ARANDO NDO V VAL ALORES ORES DE

0.2

0.3

5

0.49

0.04

q=

6

0.78

0.23

.

.

.

1.41

0.75

0.24

μ=  =   γ=

8

.

.

0.4 2.00 Ton/m2  

0.45

 

2.2 2.20 0 Ton/m3 on/m3

.

FSvolteo =

. 1.50

10

2.19

1.42

0.77

FSdesliz =

11 12

2.63 3.11

1.81 2.24

1.10 1.47

wadm = c=

60 Ton/m2 Ver Tabla

 

. SEGURIDAD H (m)

FS=1.25

FS=1.50

FS=1.75

5

0.04

0.04

0.05

q=

6

0.22

0.23

0.25

7

0.46

0.47

0.51

8

0.75

0.75

0.81

μ=  = γ=

1.12

FSvolteo =

Ver Tabla Ver Tabla

9

1.07

1.07

Datos

10

1.42

1.42

1.45

FSdesliz =

11 12

1.81 2.24

1.81 2.24

1.81 2.24

wadm = c=

2.00 Ton/m2  

0.45  

 

37 º 2.2 2.20 0 Ton/m3 on/m3

60 Ton/m2 3.0 Ton/m2

 

5. TAB TABLA LA COMP COMPARA ARANDO NDO ESFU ESFUERZOS ERZOS ADMISIBL ADMISIBLES ES DEL TERRENO

H (m) 5

4 Kg/cm2 0.04

6 Kg/cm2 0.04

8 Kg/cm2 0.04

Datos q=

6

0.24

0.23

0.23

7

0.52

0.47

0.47

8 9

0.86 1.27

0.75 1.07

0.75 1.04

γ=

  FSvolteo =

2.20 2.20 Ton/m3 on/m3 1.50

10

1.76

1.42

1.34

FSdesliz =

1.50

11

2.34

1.81

1.65

wadm =

12

3.07

2.24

2.01

c=

μ= φ=

2.00 Ton/m2  

0.45  

37 º

Ver Tabla 3.0 Ton/m2