ECO118_TALLER DE CONSTRUCCION DE OBRA GRUESA.pdf

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Taller de Construcción de Obra Gruesa

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Estimado Estudiante de AIEP, en este Cuaderno de Apuntes, junto a cada Aprendizaje Esperado que se te presenta y que corresponde al Módulo que cursas, encontrarás “Conceptos, Ideas Centrales y Aplicaciones” que reforzarán el aprendizaje que debes lograr.

Esperamos que estas Ideas Claves entregadas a modo de síntesis te orienten en el desarrollo del saber, del hacer y del ser.

Mucho Éxito.-

Dirección de Desarrollo Curricular y Evaluación VICERRECTORÍA ACADÉMICA AIEP

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Modulo: Taller Construcción de obra Gruesa

I UNIDAD: OBRAS PREVIAS

Aprendizaje Esperado: Establecer la organización física de una obra previo a su ejecución.

1.1 Antes de dar inicio a los contenidos del presente cuaderno, es importante recordar a que llamamos Obra Gruesa, según OGUC, se dice que Obra Gruesa es “parte de una edificación que abarca desde los cimientos hasta la techumbre, incluida la totalidad de su estructura y muros divisorios, sin incluir las instalaciones, las terminaciones y cierres de vanos”, y Obra Gruesa Habitable “construcción techada y lateralmente cerrada, con piso o radier afinado, dotada de, a lo menos, un recinto de baño habilitado, con puerta, y en el caso de viviendas, dotada, además, con un recinto de cocina habilitado” Es necesario mencionar que previo a la ejecución de cualquier tipo de edificación, es necesario contar en terreno con una serie de documentación, la que servirá de base y guía para poder cumplir con las exigencias urbanísticas de cada comuna ya sea a través de su plano regulador comunal o según OGUC, el presente cuaderno tiene como misión complementar la información entregada en aula y la que cada estudiante puede recabar por iniciativa propia, además de guiar en base a documentación legal y experiencia particular del elaborador de este documento.

1.2 Antes de dar inicio a todo trabajo que involucre una edificación, es necesario contar en obra con el respectivo proyecto o anteproyecto de edificación, en el respectivo plano de arquitectura deberá aparecer cual será el emplazamiento de la futura construcción, esta información será necesario corroborarla según certificado de informaciones previas en cuanto a distanciamientos de predios vecinos, del eje de la calzada, líneas oficiales de cierre y edificación, posibles ochavos que podrían afectar estos distanciamientos y puntualmente nuestra edificación, etc., con esta información que deberá ser actualizada podemos realizar nuestro replanteo y posterior trazado de obra. 1.3 REPLANTEO Para realizar el replanteo de la obra existen principalmente dos métodos, uno es a través de instrumento topográfico el cual nos servirá para determinar ángulos de deslindes así como también niveles y distancias del terreno, otro método más simple pero con una exactitud menor a la anterior es a través de huincha metálica y manguera de nivel

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1.4 El replanteo tiene como misión principal verificar en terreno que lo proyectado en planos es factible ser realizado en la propiedad destinada a recibir la edificación considerando el emplazamiento según proyecto e informaciones previas v/s disponibilidad de terreno, ya que si bien en sectores urbanos los terrenos cuentan muchas veces con un plano de loteo asociado a la inscripción de la propiedad (conocida como “la escritura”) con la medidas de este claramente señaladas, en provincia o sectores rurales los deslindes aparecen señalados solo con quien deslinda, ya sea un tercero, algún punto cardinal o caminos y no en base a medidas, con esto no sería extraño encontrarnos con situaciones en las cuales la edificación proyectada en planos no quepa en el terreno considerando los distanciamientos exigidos por norma o no cumplamos con alguna disposición estipulada en certificado de informaciones previas. 1.5 Para realizar el replanteo con equipo taquimétrico será necesario ubicarnos de preferencia en el centro de la propiedad cuidando que el equipo se encuentre perfectamente nivelado y firme al terreno, teniendo nuestro plano de emplazamiento e informaciones previas, de preferencia acompañado a la inscripción de la propiedad procedemos a verificar que lo estipulado en plano sea factible de ser emplazado en terreno, además será posible determinar niveles del terreno en distintos puntos, los que servirán para la proyección en la evacuación de aguas lluvia, y si será necesario realizar cortes en el terreno para lograr los niveles adecuados.

1.6 Para realizar el replanteo con huincha metálica y manguera de niveles, al igual que en el procedimiento con equipo taquimétrico se deberá contar en terreno con la documentación necesaria, como ya se dijo anteriormente es más simple de realizar pero no tiene la precisión milimétrica de un taquímetro, para verificar las distancias de los deslindes se requerirá contar con huincha metálica, debe ser metálica ya que por acción de la temperatura ambiente esta podría sufrir cambios por dilatación entregando información errónea. Para el caso de la manguera de niveles será necesario controlar que esta no presente filtraciones por rotura, el agua deberá ser limpia y cristalina, no tenga burbujas en su interior, no se encuentre estrangulada o comprimida al momento de realizar la medición, para asegurar todo esto realizaremos el llenado de la manguera con agua potable la que estará en un balde, el llenado se realizara por gravedad para evitar la presencia de burbujas, evitaremos la exposición al sol por tiempo prolongado de la manguera, ya que esto provoca la aparición de burbujas, y durante la medición tendremos cuidado que esta no se encuentre estrangulada o aplastada.

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1.7 Para determinar si los ángulos del terreno concuerdan con lo señalado en planos suponiendo que estos no sean rectos, se podrá verificar mediante teorema de Pitágoras o trigonometría básica, al verificar esto nos aseguraremos que el emplazamiento de la construcción cumpla en toda la extensión del terreno según lo estipulado en proyecto. De existir alguna diferencia, deberemos realizar la observación correspondiente en LO (Libro de Obras), y esperar que el profesional proyectista (Arquitecto) determine cuál será la solución a seguir con respectiva modificación al proyecto, solución que también deberá quedar plasmada en el L.O. 1.8 TRAZADO Para la realización del trazado, será necesario contar con el respectivo plano de fundaciones, en el podremos visualizar los ejes de la construcción, los que servirán para ser traspasados al terreno, así como los tipos de fundación que será necesario realizar y de esta manera determinar la profundidad y ancho de excavación. 1.9 Antes de dar inicio al traspaso de las medidas del plano al terreno será necesario generar la colocación de niveletas, similar a un ”cerco perimetral” , como no existe un documento oficial o normativa que nos indique de que material y características especiales deben tener las Niveletas, es que por experiencia se acostumbra a utilizar para las estacas piezas de madera de pino en escuadría 2”x2” y para las niveletas en piezas de madera de la misma especie de escuadría 1” x 5”, fijadas entre sí con clavos de 21/2 “. Para asegurar que la estaca este en correcta posición será necesario utilizar una plomada y para la horizontalidad de las niveletas se utilizara la manguera de niveles (cabe destacar que esta es la manera básica de realizar este procedimiento, para más precisión se puede realizar con un nivel topográfico), las niveletas representan una etapa importante dentro de la edificación ya que son estas las que servirán para determinar e indicar los ejes indicados en planos, estos ejes nos servirán para determinar ubicación de muros y distancias de elementos constructivos, así como también poder colocar las lienzas que nos servirán para determinar la profundidad de excavación y que estas queden al nivel especificado según planos y EETT, la profundidad de excavación se podrá ir corroborando con la ayuda de guías en forma de “T” como se ve en la figura

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1.10 Para la conformación del trazado de una construcción debemos comenzar por determinar cuál será nuestra línea de edificación, esta línea estará indicada en el plano de emplazamiento, de no ser así podremos determinarla según certificado de informaciones previas, esta línea será la misma que deberá respetar el muro de la construcción, se hace hincapié en esto, ya que como nos encontraremos trazando líneas en función de las cotas de ejes, estas a veces se tienden a confundir, entre las líneas de cimiento, sobre cimiento, muros, etc., como lo demuestra la figura A 1.11 Para lograr la escuadría de los ejes o ángulo recto (fig. C), se puede utilizar teorema de Pitágoras, es habitual encontrarse en obra con el sistema que los maestros llaman 3:4:5, sin saber que lo que están realizando es un cálculo en función del teorema de Pitágoras como se muestra en la figura más abajo.

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1.12 Luego de obtener el perímetro de la construcción a escuadra (ángulos rectos), podemos comenzar a traspasar estas líneas a las niveletas, se marcan en la misma niveleta los ejes indicando de cual se trata ya sea con numero o letras como se detallan en plano de fundaciones, asegurándonos que las cuatro esquinas que conforman las lienzas se encuentran en ángulos rectos (90°) podemos comenzar por traspasar el resto de las medidas con huincha metálica, marcando así todos los ejes de la construcción.

1.13 Traspasado todos los ejes del plano a las niveletas, y teniendo ya instaladas las lienzas, se procederá a marcar en el terreno las líneas de excavación, todo esto en base a la referencia de la línea de ejes, las marcas en el terreno se acostumbra a realizarlas con cal, determinando de esta manera el ancho de la excavación según el detalle de cimiento.

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1.14 INSTALACION DE FAENA Corresponde al acondicionamiento del terreno de todas las instalaciones provisorias que permiten dar inicio a los trabajos. Una instalación de faenas consta de; Emplazamiento, trazado y excavaciones, Verificación de niveles, Oficinas, Bodegas, Canchas de Acopio y Almacenamiento, Talleres de trabajo, Servicio higiénico, Comedores, Vestidores, Servicio de Primeros Auxilios, Depósito de Combustible y Explosivos, Caseta del cuidador, Cierros provisorios, Instalaciones Provisorias de Agua Potable, Alcantarillado y Electricidad, Elementos auxiliares, Pañol. Estas instalaciones se deben emplazar en el terreno de manera estratégica, ya que debemos considerar que a medida que la obra avance estas construcciones no entorpezcan con el desarrollo normal de esta, a diferencia del proceso de trazado para efectos de instalación de faena si existen normativas, las que son habitualmente controladas por personal municipal e inspección del trabajo, ya que el acondicionamiento de una obra esta principalmente destinada a dar las condiciones mínimas de habitabilidad para el personal y además de los espacios necesarios para el almacenamiento de material, equipos y herramientas para el desarrollo de la obra. La instalación de faena considera toda la preparación previa al inicio de los trabajos, muchas veces es necesario realizar demoliciones, cortes de terreno, destronque de árboles, eliminación de malezas, relleno de pozos, etc. Para una correcta programación en la ubicación de cada uno de estos elementos es recomendable elaborar un pequeño plano o bosquejo (como se muestra en la figura) donde se describa claramente la ubicación de cada uno de ellos, esto para entregar al personal que estará encargado de la ejecución de esta una visión clara en la ubicación de esta.

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1.15 CIERRE PERIMETRAL Según la OGUC el cierro (e) perimetral deberá ser de altura no inferior a 2,0 m., y la instalación de este en caso de ser necesario utilizar bien de uso público se deberá cancelar el respectivo derecho municipal.

El cierre perimetral tiene como principal misión evitar el ingreso de personal ajeno a la obra, ya que cualquier accidente que se produzca en el interior de la obra será responsabilidad directa del profesional encargado, así como también tiene la misión de evitar la pérdida o hurto de materiales, herramientas, equipos, etc. Para algunos casos, además es evitar la visión hacia el interior de la obra y evitar la contaminación visual que esta generaría en centros urbanos, es por esto que para algunos casos se exigen alturas específicas, materialidad especifica y a veces incluso el color que debe ser pintada. Habitualmente las características de este las da el mismo material que se utiliza como lo es en base a planchas de OSB y rollizos de madera impregnada, generando un cierre de altura 2,40 m., y con limitada resistencia a golpes, movimientos y cargas.

1.16 EMPALMES Llamamos empalmes a las conexiones de redes (Electricidad, Agua Potable, Alcantarillado, Telefonía) necesarios para dar funcionamiento a la instalación de faena misma, ya sea para SSHH, Comedores, Talleres, Oficinas, Equipos, Herramientas, etc., es decir todo lo que necesite electricidad, agua potable, o por uso del personal de obra para el caso de alcantarillado. Para el caso de empalmes eléctricos se deberá considerar los equipos que se utilizaran en obra, esto para realizar la solicitud de empalme Monofásico (220 volt) o Trifásico (360 volt), de no contar en obra con una conexión a red pública de electricidad esta se puede reemplazar por equipos generadores a combustión, para el suministro de agua potable se considerar los consumos del personal y demanda de esta por elaboración de hormigón y cuidado de este, también se puede transportar esta en camiones aljibe especialmente diseñados para transporte de aguas industriales, y para el caso de agua potable de igual manera solo que será un camión aljibe especial ya que debe contar con resolución sanitaria para el transporte de agua potable, todas estas permanecerán almacenadas en depósitos que deberán cumplir con los requerimientos según NCH par aguas de uso en obra y SNS para aguas de consumo humano.

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El empalme de redes de comunicación se realizaran según requerimientos del mandante o necesidades del proyecto, para el caso de conexiones a redes de alcantarillado dependerá de la dotación de personal que tengamos en obra, calculo que se puede realizar según tablas especificadas en la normativa aplicable, en el caso de no contar con redes de alcantarillado será necesario el arrendamiento de SSHH portátiles, estos estarán ubicados estratégicamente y la cantidad deberá cumplir según lo señalado en DS 594.

1.17 SSHH - COMEDORES Para ambos casos se deberá regir su acondicionamiento según DS 594, para el caso de los servicios higiénicos dependerá de la dotación de personal la cantidad de baños necesarios en obra, el distanciamiento entre si también esta normado (75 m. máximo entre sí), la dotación de duchas será necesaria dependiendo el tipo de actividad que se encuentre realizando el personal, de contar con conexión a red existente la cantidad de estos disminuirá así como también en caso de habilitar urinarios colectivos. Para el caso de los comedores se exige habilitar un lugar limpio, con buena iluminación y ventilación, mesones con superficie lavable, bancas y la habilitación de alguna solución que permita mantener la comida de los trabajadores refrigeradas o caliente (marmitas). Es recomendable buscar la reglamentación vigente para este ítem, ya que varía según las condiciones de trabajo, el personal involucrado, etc.

1.18 BODEGA La Bodega, deberá cumplir con las necesidades de almacenaje para cada material, según las recomendaciones del fabricante, para el caso de aceros se necesitaran anaqueles donde se pueda mantener separado los distintos tipos de enfierradura, alejados de la humedad y lo más rectas posibles, en el caso de cemento sobre una superficie que evite el contacto directo con el suelo, alejado de las paredes de la bodega y un alto apilado de no más de 10 bolsas, en general el cuidado de los materiales será según lo estudiado en el modulo de materiales de construcción. La persona encargada deberá llevar un registro actualizado del material en existencia, tener conocimientos del cuidado de estos, y mantener un control en cuanto al retiro e ingreso de materiales.

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1.19 OFICINAS No existe una reglamentación en cuanto a la calidad y dimensión de estas las Mutuales de Seguridad cuentan con documento que entregan condiciones mínimas para el acondicionamiento de oficinas, el criterio a utilizar será la cantidad de personas que utilizaran estas dependencias, es costumbre en obra utilizar Container Marítimo para el uso de oficina, son una buena alternativa, siempre que se considere el hecho que son de acero y no protegerán al personal de los cambios de temperatura durante el día y la noche.

1.20 ZONAS DE ACOPIO Las zonas de acopio de materiales, los que principalmente serán áridos deberán regirse según lo descrito en la normativa (NCh), la que indica que deberán ser lugares libre de polución, donde los áridos no se mezclen, contaminen de material orgánico, lavados por agua de lluvia, etc., para el caso de agua será de igual manera, según NCh, donde se exige el uso de contenedores que no contaminen el agua, la limpieza de estos debe ser periódica (una vez por semana).

1.21 SALA PRIMEROS AUXILIOS Si bien no existe una reglamentación que obligue a las empresas contar con una sala de primeros auxilios, en algunos casos dependiendo de la envergadura del proyecto es el mandante quien solicita la habilitación de esta e incluso en algunos casos mantener una ambulancia ante cualquier eventualidad, como no es exigencia muchas empresas no mantienen ningún tipo de elemento en obra pero es recomendable contar al menos con un botiquín, camilla, cuello ortopédico y un extintor, elementos que no son de alto costo y son de gran utilidad ante cualquier requerimiento.

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1.22 CASETA GUARDIA Esta dependencia idealmente debe ser ubicada estratégicamente, por lo general es ubicada en el ingreso a la obra, y es el guardia el que muchas veces además de controlar el ingreso y egreso de personal y equipos, además es quien controla la firma de asistencia del personal que va ingresando y saliendo de la obra, no tiene una normativa en cuanto a su calidad y acondicionamiento, es un ítem que quedara a criterio del encargado de la obra.

1.23 TALLERES Los talleres de trabajo forman parte de la habilitación de lugares para el correcto desempeño de diversos ítems de una obra, es por esto que se pueden encontrar una gran diversidad, ya sea talleres de carpintería, enfierradura, soldadura, gasfitería, cerrajería, etc., cada uno de estos estará dimensionado dependiendo de las dimensiones de los materiales, y en algunos casos los elementos que se fabricaran en el interior de ellos, y las características de estos será según el tipo de material a trabajar, en algunos casos requerirá piso de radier, o tierra simplemente, estantes, anaqueles, repisas, etc.

1.24 GRUA TORRE Forma parte de los elementos auxiliares de la obra, se utiliza principalmente para edificación en altura, existe una gran variedad de grúas, pero la habilitación de estas esta normadas bajo NCh 2431 y 2438, que regula el montaje de estas y sus requisitos, se definen las responsabilidades por parte del propietario o arrendador de esta y del profesional encargado de obra.

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1.25 ANDAMIOS Existe una gran variedad de andamios en el mercado, incluso muchas veces en obra se acostumbra a elaborarlos y por lo mismo no cumplen con los estándares de seguridad mínimos, en algunos casos los mandantes acostumbran a indicar en los procesos de licitación cuales serán las características de los equipos auxiliares, muchas veces rigiéndose según normativa europea, que según esta normativa encarecen significativamente este ítem por lo que es recomendable realizar las consultas para evitar pérdidas económicas por mal presupuesto..-

1.26 ESTRUCTURAS DE APOYO A LA CONSTRUCCION Tienen como característica ser construcciones o elementos provisorios que sirven para llevar a cabo la obra y facilitar el desempeño de los profesionales y no profesionales en cada una de sus funciones, y estos involucran rampas de acceso a niveles superiores e inferiores, plataformas para la colocación de materiales y equipos, entibaciones para resguardar la seguridad en las excavaciones, muros de contención, etc.

1.27 PAÑOL El pañol será un lugar destinado al almacenamiento de equipos menores y herramientas, deberá contar con estantes o espacios para mantener los equipos alejados de la humedad, lluvia, etc., la persona encargada idealmente deberá tener conocimiento de el uso y cuidado de las herramientas, y de esta manera instruir y controlar que el personal haga correcto uso y cuidado de esta, así como al momento de la recepción poder determinar si la entrega se está realizando con la herramienta en estado optimo para ser usada nuevamente o será necesario realizar algún tipo de mantención para evitar posibles accidentes.

1.28 SILOS Y PLANTAS DE ALMACENAJE Para el uso de estos elementos es necesario una conexión eléctrica especial, dada la potencia que requieren los motores que habitualmente son eléctricos, además de los espacios necesarios para el ingreso de los camiones que suministran el material así como también de aquellos equipos como Dumpers, camiones, etc. que realizaran el retiro del material elaborado en el caso del hormigón, así como el material dosificado para el caso de los silos.

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II UNIDAD: FUNDACIONES

Aprendizaje Esperado: Conocer los sistemas de excavaciones y fundaciones que se ocupan en Obra Gruesa.

2.1 Toda fundación, independientemente del tipo de esta, involucrara algún tipo de excavación, previo a la realización de cualquier tipo de excavación será recomendable realizar un estudio de la distribución de posibles canalizaciones de servicios en uso o no, que estuviesen por construcciones existentes en el terreno o que hayan sido demolidas anteriormente, para esto es posible solicitar la información necesaria a las empresas prestadoras de servicios o solicitar los proyectos respectivos en las DOM correspondiente a cada comuna, con esto evitaremos rotura de redes en uso que afectarían a terceros, redes que podrían ser utilizadas como instalación de faena o estar incluidas para uso del nuevo proyecto, sin dejar de lado que la rotura de redes de gas o electricidad podrían provocar accidentes que involucrar al personal que esté desarrollando las excavaciones. Las excavaciones se realizarán de acuerdo a la necesidad del tipo de fundación especificada en proyecto, y estas en función del tipo de suelo, por ende los equipos a utilizar variarán dependiendo de la envergadura y profundidad de la excavación, y para esto los tipos de excavación se dividirán en dos segmentos, superficiales o profundas, ambas se ejecutaran de manera muy diferente, ya que involucran normativas, equipos y procedimientos según sea su condición, para ambos casos se tendrá en cuenta la seguridad que se debe generar en el entorno y dentro de la excavación, tanto para el personal involucrado directamente en la obra, así como también para terceros que podrían circular cercano a estas.

2.2 EXCAVACIONES Previo al inicio de cualquier tipo de excavación, independientemente que esta sea para uso de algún tipo de fundación, canalización de redes, o cualquier otro fin, será necesario preparar la superficie de terreno donde ésta se emplazará, dado que será muy difícil que nos encontremos con una superficie optima de excavación según nuestra necesidad, dentro de las tareas previas se pueden mencionar; escarpe, demoliciones, destronques, nivelaciones para el escurrimiento de aguas lluvias, protección de estructuras y/o construcciones existentes, señalética, protección en el entorno a la excavación, etc.

2.3 EXCAVACIONES SUPERFICIALES Son todas aquellas que no requieren un análisis o equipos especializados para su realización, a su vez son las más económicas ya que muchas veces son realizadas en forma manual o con equipos de fácil disponibilidad, no requieren muchas veces de un cálculo de ingeniería en cuanto a soportes de esta ni tampoco soluciones a problemáticas como aparición de agua subterránea, de este tipo encontramos:

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2.4 a) Excavación de Zapata Llamaremos excavación de zapata a todas aquellas relativamente pequeñas, sus dimensiones son similares en cuanto a su ancho y profundidad y se realizaran de acuerdo a lo indicado en el proyecto. No será necesaria la presencia de profesionales especializados ya que son muy simples de realizar, a menos que sea una gran cantidad la que se requiera dentro del terreno como seria para el caso de zapata aislada

2.5 b) Excavación en Zanja Las excavaciones de zanja son utilizadas habitualmente para la canalización de tuberías, las que transportaran gases, líquidos bajo presión o gravedad, así como también el emplazamiento de fundaciones corridas, según la literatura constructiva se habla de anchos mayores a 0,5 metros y menores a 3,20 metros, el largo se determinara según el uso y necesidad de esta. Si el uso de estas fuese la canalización de cualquier tipo de elemento se deberá tener cuidado en la cota de profundidad, para sí cumplir con los niveles de inicio y termino de la canalización, especialmente si esta tuviese como misión transportar líquidos sin presión que por lo general aprovechan las pendientes o gravedad para el desplazamiento de lo que llevara en su interior. Además será necesario controlar los rellenos a utilizar, ya sea para el apoyo de las tuberías, los rellenos laterales y superiores, debido a que estos de no ser los apropiados podrían provocar rotura de las redes producto de la carga que generaran estos durante el uso, ya sea por tránsito de personas, vehículos o los siempre presentes sismos.

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2.6 EXCAVACIONES PROFUNDAS Este tipo de excavaciones se utilizan principalmente para la edificación en altura, infraestructura vial, solución de fundación para montaje de equipos pesados, etc. La elaboración de éstas requiere la presencia de profesionales especialistas, ya que se requerirá del estudio del tipo de suelo para determinar el tipo de entibaciones (refuerzo del suelo para evitar derrumbes), y la solución apropiada para reforzar las paredes del suelo, o el sistema apropiado para la ejecución de la excavación dependiendo el tipo de cimentación o edificación proyectada. Además se requerirá la presencia de maquinaria especializada para la elaboración de la excavación, refuerzo del suelo, etc. Recordemos que todas esta variantes se definirán una vez comencemos a excavar, ya que muchas veces pese a contar con calicatas y estudios de suelo, no es hasta iniciadas las operaciones de excavación cuando se podrán definir claramente el tipo de fundación a utilizar, la excavación necesaria a realizar y por ende los procedimientos que será necesario aplicar.

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2.7 a) EXCAVACIONES AMPLIAS Este tipo de excavaciones son de gran sección en su ancho, contrario a la excavación de zanja serán aquellas mayores a 3,20 m., de ancho, por lo general del mismo tamaño de la edificación ya que para algunos casos será mayo a esta. Para este tipo de excavaciones será necesario contar con maquinaria pesada, como son Retrocargadoras, Retroexcavadoras, Buldózer, etc.

2.8 b) POZOS Para el caso de pozos profundos, que por lo general serán circulares son utilizadas para pozos de captación de aguas, determinar calidades de suelo a profundidades mayores, en la eventualidad que sean rectangulares o cuadradas su uso habitual es para calicatas, las que servirán para determinar posteriormente el tipo de fundación a utilizar según la calidad del suelo donde se fundara. Para este tipo de excavaciones se requerirá contar con Retroexcavadoras, Excavadoras bivalvas, Perforadoras, etc.

2.9 EXCAVACIONES CON Y SIN PRESCENCIA DE AGUA Debemos tener presente que al realizar cualquier tipo de excavación nos encontraremos con diferentes situaciones que nos obligarán a cambiar o modificar la metodología de trabajo propuesta al momento del estudio de esta, dentro de los principales factores que se presentan se pueden mencionar, la presencia de agua a poca profundidad (napas freáticas), las variaciones horizontales en las calidades de suelo, la disponibilidad de equipos apropiados para realizar la excavación, etc. Es así como según la envergadura de la excavación tendremos que cumplir con la normativa que regula estas (NCh 349 Of. 99), estándares que fijara el mandante, o procedimientos normados de parte de la empresa ejecutora (Normás ISO), de esta manera podremos asegurar de forma segura el desarrollo de la obra dando solución a todos los imponderables que siempre debemos considerar en cualquier tipo de trabajo asociado a una obra.

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2.10 a) EXCAVACIONES SIN PRESENCIA DE AGUA Dependiendo de la profundidad de excavación y la estabilidad del suelo según la calidad de este, estas se podrán realizar de la siguiente manera

 

Taludes Protegidos: Entibados, Tablestacados, Apuntalados, Shotcreteados, Enmallados. Taludes Libres: Vertical, Inclinado, escalonado

La elección de una o varias de estas alternativas disponibles se determinara en obra dependiendo de varios factores y condiciones con los que nos encontremos tales como:

2.11 Tipo y Calidad de Suelo Dependerá del tipo y la calidad del suelo la factibilidad de realizar excavaciones relativamente profundas sin la necesidad de fortificar dicha excavación, para determinar la necesidad de estas será imprescindible contar en terreno con un mecánico de suelos y un experto en seguridad, y serán estos quienes determinaran que profundidad máxima de excavación es posible realizar sin refuerzos, y si es necesario generar soluciones de sostenimiento de suelo y las medidas de seguridad necesarias tanto dentro de la excavación como en el perímetro de estas.

2.12 Tiempo Requerido de Excavación Toda excavación, idealmente debería permanecer el menor tiempo posible abierta, dado que esto es muy difícil de lograr en obra producto que la excavación misma requiere de un tiempo, a esto hay que sumar que muchas veces posterior al termino de estas es necesario efectuar ciertas tareas para seguir con las sucesivas etapas constructivas como son, mejoramiento del sello de fundación (emplantillado), instalación de enfierraduras, preparación y colocación de moldajes, etc. Es por esto que se hace necesario generar medidas de control que sirvan para mantener la estabilidad de la excavación, ya sea a través de apuntalamientos, los que se utilizaran para los casos que en el entorno de la excavación operen equipos que generen vibración, así como cercano a vías de circulación vehicular, también para mantener la estabilidad de material fino y rocas, o humedad de la excavación, ya que son estas las que aportan cierta estabilidad a las paredes recién excavadas.

2.13 Costo Como se menciono anteriormente, existen variadas técnicas de realizar una excavación dependiendo de la profundidad y estabilidad del suelo, en cuanto al costo de cada una de estas alternativas, será necesario realizar el análisis para la posterior decisión de cual será la alternativa a seguir, ya que la realización de excavaciones con taludes verticales de cierta profundidad implica la utilización de apuntalamientos, entibaciones, o cualquier otro mecanismo de sostenimiento de tierras, y para el caso de

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taludes inclinados o escalonados se requiere mayor disponibilidad de recursos humanos y de equipos debido a la necesidad de sobre excavaciones, sin embargo para esta alternativa además es importante considerar que no siempre se contará con el espacio necesario para generar las inclinación de corte de suelo debido a la posible proximidad de edificaciones, vías de circulación vehicular, o la superficie del terreno es insuficiente para lograr la profundidad requerida. Como se puede ver, el costo será incidente para cualquier tipo de alternativa ya que uno u otro requerirá equipos, herramientas, materiales y personal con mayor especialización, pero como criterio general siempre se debe considerar la seguridad antes que el costo económico, esto debido a que la gran mayoría de accidentes que se registran en el sector son originados por malas prácticas en excavaciones. 2.14 Presencia de Agua en Excavaciones Cuando se hable de excavaciones sin presencia de agua, querrá decir que la cota más alta de las napas freáticas se encuentra bajo el nivel más bajo de excavación, esto será de gran ayuda ya que la presencia de agua en las excavaciones es un factor a considerar, ya que estas provocan erosión, hinchamiento del suelo, deformaciones, etc., en cualquier excavación será importante considerar entonces medidas que realicen un control en el ingreso de agua al interior de esta, ya sea por lluvias, canales cercanos, incluso la rotura de redes de agua. 2.15 Excavaciones con Talud Libre Como ya se indico, la ejecución de excavaciones con taludes libres se deberá realizar conforme al espacio disponible según el ángulo de reposo natural, este ángulo se determinara dependiendo el tipo de suelo. La norma Chilena 349 recomienda ángulo de talud según tipo de suelo, como se aprecia en la siguiente tabla. Naturaleza del

Angulo

Terreno

Seco

Húmedo

80 a 90

80

Roca Blanda

55

55

Trozos de Roca

45

40

Terreno Vegetal

45

30

Mezcla arena y Arcilla

45

30

Arcilla

40

20

Gravilla

35

30

Arena

30

20

Roca Dura

de Reposo

(Grados)

Talud natural recomendado para diferentes tipos de terreno (NCh 349)

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2.16 Condiciones de Seguridad en Excavaciones con Talud Libre Para todo tipo de excavaciones las medidas de seguridad variaran según las condiciones, ya sea por profundidad, tipo de suelo, etc. Según NCh 349 Of. 99., cuando no sea posible mantener el ángulo del talud natural del terreno, ya sea porque el terreno sea poco cohesivo o propenso a la perdida de esta, ya sea por presiones originadas por edificaciones cercanas, maquinaria pesada que circule en el borde de estas, se deberá reforzar o proteger las paredes de la excavación mediante entibaciones adecuadas calculadas por un profesional competente. En excavaciones superiores a 1,20 m. de profundidad, solo se pueden efectuar taludes verticales si es que el terreno es cohesivo y se haya calculado la altura critica de excavación, que corresponderá a la máxima altura que se puede excavar en forma vertical sin estibación, de la misma forma se realizara el cálculo cuando sea necesario colocar camiones, maquinaria pesada, materiales, instalaciones de faena u otros objetos pesados en lugares cercanos a algún borde de la excavación. Cuando no se disponga de altura crítica de excavación, se deberá contar con un informe del Ingeniero Civil o Mecánico de suelos referente al cálculo de los refuerzos, apuntalamientos o entibaciones que sean necesarios efectuar. Cuando el talud de una excavación se ha socavado accidentalmente se debe provocar la caída del terreno sobresaliente hasta que quede en condiciones seguras, esto se realizara desde el borde superior de la excavación y no se permitirá personal en el interior de la excavación mientras se realice este procedimiento.

2.17 EXCAVACIONES CON TALUDES PROTEGIDOS Cuando las condiciones lo requieran será necesario proteger las excavaciones, esto para evitar derrumbes, socavamiento, perdida de cohesión, desprendimientos de material contundente (bolones, rocas), etc., dentro de las medidas para prevenir estas fallas se pueden mencionar.

2.18 ENTIBACIONES, ATAGUIAS Y TABLAESTACADO Se entiende por estibación a todo refuerzo de suelos en excavación, estos refuerzos pueden ser con piezas de madera, metálicos e incluso de hormigón, buscando las estabilidad del suelo y a veces evitar el ingreso de agua por infiltración, según norma Chilena 349 dependiendo de la profundidad de la excavación, calidad o condiciones del suelo (determinado mediante ensayo), será indispensable el uso de entibaciones según Tabla 1 de la presente norma, en esta se muestran las escudarías, distanciamientos máximos de las piezas de madera y elementos necesarios para la correcta conformación de una entibación.

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Ataguias Metálicas

Tablestacado de Madera

Entibación de Concreto

Tabla N° 1, elementos, escudarías y distanciamientos para apuntalamientos y tablestacado (NCh 349, 0f 1999)

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2.20 APUNTALAMIENTO El apuntalamiento de edificaciones o suelo de excavación será necesario ante la eventualidad de ser necesario realizar excavaciones muy cercanas a edificaciones o cuando la calidad del suelo (rocoso, compacto), permite el uso de este método para evitar derrumbes, recordemos que para determinar las características de cualquier tipo de soporte será necesario contar con el análisis de un ingeniero civil o mecánico de suelos. Estos soportes se colocaran inmediatamente después de excavar, o tan pronto lo permitan las operaciones de excavación, estos puntales en ningún caso estarán distanciados entre sí a más de 2,5 m., si se colocasen una sola hilera de puntales, estos no deben formar un ángulo mayor a 40°. El apuntalamiento se debe realizar contra la pared contraria dentro de la excavación o bien contra la base del terreno perfectamente afianzado.

Apuntalamiento de suelo de excavación

Método apuntalamiento de edificaciones de una y dos

hileras

2.21 ENMALLADOS Este método busca principalmente la contención contra el desprendimiento de rocas o piedras de mayor tamaño mientras se realizan las operaciones de excavación, como se ve en las fotografías no aportan sustentación al talud directamente ya que no evitarán la falla de éste, pero se debe considerar que al existir desprendimientos de cualquier material que forme parte del talud, ya sea finos o de granulometría mayor este generará un debilitamiento que se traducirá en desprendimientos mayores de material.

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2.22 COLOCACION DE SHOTCRETE El uso de shotcrete en las paredes de excavación tiene como finalidad evitar la pérdida de humedad del suelo, al perder humedad se pierde cohesión entre las partículas finas, al desprenderse estas por la disminución de tamaño se genera una reacción en cadena desprendiéndose partículas de granulometrías cada vez más grades hasta generar la falla en la estabilidad del talud, con la aplicación de hormigón o mortero sobre la superficie se logra la perdida de humedad como ya se menciono y con esto la estabilidad del talud, para mayor seguridad en algunos casos se mezcla hormigón proyectado con mallas, las que evitan las fisuras del hormigón otorgando mayor elasticidad y resistencia ante sismos o esfuerzos provocados por el empuje del suelo.

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2.23 SEGURIDAD Como existe una gran variedad de condicionantes frente a la ejecución de excavaciones que deberán ser consideradas al momento de realizar esta, es que la seguridad siempre debe ser un factor a tener en cuenta, las medidas variaran según los métodos a utilizar, y frente a esto existen normas a las cuales debemos ajustarnos tales como la ya mencionada NCh 349 Of. 99, Disposiciones de Seguridad en Excavación, y sus referencias que hacen mención a señalética, escalas, pasarelas, barandas, etc., además de información que tenga relación a procedimiento sobre distancias de seguridad, equipos cercanos a las excavaciones, equipos y herramientas al interior de la excavación, etc. Debemos tener conciencia que cualquier medida de seguridad que sirva para mitigar accidentes es una inversión a la vida de nuestros trabajadores y directamente a nuestro futuro como profesionales.

Medidas de Seguridad en Obra

2.24 EXCAVACIONES ABIERTAS CON PRESENCIA DE AGUA Cuando realizamos excavaciones de profundidad que sobrepasa el nivel de la napa freática (aguas que corren por debajo de la superficie terrestre), se hace necesario generar mecanismos para el agotamiento de estas y así evitar que la excavación se inunde, se produzcan desmoronamientos, cambios de volúmenes, etc.

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Entre las técnicas más usadas para resolver esta problemática se destacan:   

Sistemás sin depresión de la napa Sistemás con depresión de la napa Sistemás de Ataguias

2.25 a) SISTEMÁS SIN DEPRESION PEVIA DE LA NAPA Este sistema se acostumbra a utilizar en obras de pequeña y mediana envergadura, consiste básicamente en realizar el agotamiento por sumideros o pozos abiertos, es decir conducir el agua de filtración hacia pozos o zanjas poco profundas ejecutadas dentro de la misma excavación, para luego desde el fondo de estas se procede a bombear el agua hasta extraerla por completo, se aplica en distintos tipos de suelo excepto en terrenos arenosos.

2.26 b) SISTEMÁS CON DEPRESION PEVIA DE LA NAPA Este sistema busca hacer bajar el nivel de las napas freáticas por debajo del sello de excavación y así facilitar el trabajo ya que se estaría realizando en seco, a diferencia del anterior el agotamiento no se hace dentro de la excavación misma si no por el perímetro de esta. Este sistema se caracteriza principalmente por dos técnicas que son, pozos Filtrantes y tubos filtrantes o Well-Point., para poder utilizar estos sistemas será necesario encontrarse con terrenos de permeabilidad media que permitan la circulación de agua por bombeo, las profundidades máximas serán hasta los 6 m., de requerir llegar a una profundidad mayor será necesario realizar excavación en base a escalones

Sistema Pozos Drenantes

Sistema Well-Point

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2.27 c) SISTEMÁS DE ATAGUIAS Este sistema busca retirar el agua de la excavación a medida que se avanza en profundidad empleando un sistema de entibación, recordemos que lo que se busca es trabajar en la excavación sin presencia de agua , una de las soluciones consiste en revestir la excavación mediante cortinas de ataguías que se hincan (clavan) hasta llegar al terreno impermeable, estas adaguas son con frecuencia elaboradas en base a metal y se unen mediante juntas deslizantes e impermeables, estas sellan la excavación y al llegar al terreno impermeable y bajo la cota de napas, sellan la excavación en contacto con el estrato impermeable, reduciendo las filtraciones de agua por agotamiento de estas.

2.28 EXCAVACIONES QUE PERMANECERAN ABIERTAS Para el caso de las excavaciones que permanecerán abiertas por más tiempo, existen variadas técnicas que sirven para dar estabilidad al suelo, evitar que este sufra cambios que afecten su resistencia, e incluso algunas de estas además de aportar estabilidad en algunos casos forman parte de la estructura del edificio e incluso de sus cimientos, entre las cuales podemos mencionar.   

Soil Nailing Muro Berlines Muro Pantalla

2.29 SOIL NAILING El Soil Nailing (suelo cocido) busca reforzar el suelo a medida que se va excavando y otorgando cierta impermeabilidad contra las napas freáticas, además de evitar la pérdida de humedad del suelo por evaporación de esta, minimizando la erosión producida por viento, lluvia, etc., en algunos casos es utilizado como refuerzo de taludes, el método de trabajo es utilizando pernos insertos por perforación preliminar, la colocación de una malla y posteriormente la respectiva planchuela y tuerca.

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Este método otorga una sustentación segura ya que luego de excavar una profundidad menor (1,0 m. a 1,5 m.) se procede a reforzar. Primeramente perforando con equipo especializado para luego lechar y colocar el perno helicoidal, posteriormente se coloca la malla fija a los mismos pernos para luego sostenerla con la planchuela y tuerca, finalmente se aplica el shotcrete recubriendo la malla y en algunos casos las cabezas de los pernos, y así posteriormente se vuelve a excavar la misma profundidad anterior y se repite la secuencia descrita.

2.30 MURO BERLINES El Muro Berlines, a diferencia del anterior no posee propiedades impermeables, solo sirve para el sostenimiento de suelo, de preferencia arenosos o que tenga poca o nula cantidad de rocas, esto debido a que el método consiste en hincar (clavar) perfiles H distanciados entre sí según la longitud de los tablones de madera o metálicos que se colocaran entre estos, de esa forma a medida que se va excavando se van colocando estos tablones hasta llegar a la profundidad deseada.

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En algunos casos como se aprecia en la tercera imagen, para dar mayor resistencia en el caso de requerir llegar a profundidades mayores se colocan pernos helicoidales, tal como en el sistema Soil Nailing, los que aportan estabilidad “al muro” por medio de resistencia por fricción.

2.31 MURO PANTALLA El Muro Pantalla es de lenta ejecución, pero además de otorgar estabilidad a la excavación al igual que el soil nailing evita el ingreso de agua por infiltración, además muchas veces pasa a formar parte de la estructura de la edificación especialmente en el caso de subterráneos.

Cuchara Bivalva Pantalla

Secuencia de Excavación

Vista General de Mur o

Colocación de Armadura-Hormigonado

La secuencia constructiva comienza con elaborar un murete de hormigón armado, de altura aproximada a 1,0 m., este servirá de guía a la cuchara bivalva que se encargara de excavar a la profundidad requerida, a medida que se va excavando se aplica una lechada elaborada en base a lodo bentonítico, es este el encargado de evitar que se produzcan derrumbes mientras se realiza la excavación, al llegar a la profundidad requerida se colocan las armaduras para luego hormigonar desde abajo hacia arriba a través de una manga, de esta manera el lodo será extraído por gravedad y el hormigón del muro será limpio. Como se aprecia en la segunda figura la secuencia se hace intercalada, de esta manera se evitan derrumbes y se hace más fácil el avance por tramos.

2.32 FUNDACIONES Toda Fundación será diseñada en función de la calidad del suelo donde se emplazara la construcción, para esto será necesario realizar análisis de estos mediante ensayos de laboratorio. Según OGUC indica que “Los edificios de carácter definitivo tendrán fundaciones de hormigón armado, de albañilería, de pilotes u hormigón. Las fundaciones se apoyarán directamente sobre el terreno o en pilares de hormigón, de hormigón armado, de acero o de madera. En este último caso, el pilotaje

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completo debe quedar, a lo menos, a 0,30 m por debajo de la cota mínima de la napa de agua subterránea” además entrega una serie de características que se deberán cumplir a menos que según EETT o memorias de cálculo se indique otro diseño distinto al especificado en esta normativa. Las fundaciones se clasifican según el punto de vista constructivo de la siguiente forma:

a) Fundaciones Superficiales:  Zapatas Aisladas  Zapatas Atirantadas  Zapata y Viga de Fundación  Zapata Corrida  Losas o Placas de Fundación b) Fundaciones Profundas:  Pilotes  Cajón  Otras 2.33 FUNDACIONES SUPERFICIALES Son las más simples, económicas y seguras de realizar, prácticamente no revisten mayores consideraciones, y son las más utilizadas, según la OGUC indica que el cimiento tendrá una profundidad mínima de 0,60 m. y si estos fuesen de Hormigón un ancho no menor a 0,20 m., y al ser estos de albañilería un ancho mínimo de 0,30 m. Como ya se indico existe una gran variedad de cimentaciones, todas estas para solucionar problemas particulares según el tipo de edificación, buscando siempre cumplir con las resistencias estructurarles, economía y simplicidad de ejecución.

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2.34 Zapatas Aisladas Este tipo de fundación se especifica para dar soluciones a requerimientos estructurales del tipo puntual, en general serán de planta cuadrada tanto por su facilidad constructiva como por la sencillez del modo estructural de trabajo.

2.35 Zapatas Atirantadas Al igual que la anterior, se utilizan para solucionar puntos de apoyo puntual, pero, se encuentran unidas entre sí por una cadena apoyada en el terreno, cadena que no recibe más carga que su propio peso cuyo fin es evitar el desplazamiento entre cada zapata.

2.36 Zapatas y Viga de Fundación La viga de fundación cumple la función al igual que en la anterior, mantener la estabilidad entre cada zapata, a esto se agrega el hecho de que ésta si está en condiciones de recibir un muro estructural sobre ella. La garantía de esta es que permite economizar en cuanto a la cantidad de hormigón, ya que nos evitamos de elaborar una función del tipo zapata corrida.

2.37 Zapata Corrida Las zapatas corridas son cimentaciones de gran longitud en comparación a su sección transversal, se utilizan como base de muros o alineaciones de pilares especialmente cuando estos están cercanos entre si. Se definen como aquellas que reciben cargas lineales por lo general de muros portantes y se utilizan para cimentar un elemento continuo, se pretende evitar el asentamiento diferenciado producto de diferencias en la calidad del suelo en distancias menores.

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2.38 Losa o Placa de Fundación Tienen por objeto transmitir las cargas de la construcción al terreno distribuyendo los esfuerzos uniformemente, son una buena alternativa cuando la construcción posee una superficie pequeña en relación al volumen (edificación en altura, edificios de grandes superficies), cuando el terreno tenga estratificación 8calidades de suelo) desigual y sean previsible asentamientos irregulares, la superficie de cimentación ocuparían las zapatas aisladas superen el 50% de la superficie de la construcción o, cuando la capacidad portante del suelo sea baja.

2.39 FUNDACIONES PROFUNDAS Cuando el nivel apto para fundar se encuentra a gran profundidad por lo cual seria necesario realizar una excavación significativa, donde los costos serian altos, el tiempo de ejecución seria considerablemente mayor y la infraestructura necesaria para la realización de esta considera equipos especializados, es preferible fundar con soluciones como pilotes y micropilotes.

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2.40 Pilotes El sistema de pilotaje se utiliza en los siguientes casos.

a) Cuando las cargas transmitidas por la construcción o estructura no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad portante del terreno. b) Cuando el terreno tiende a sufrir grandes variaciones estacionales por hinchamientos y/o retracción c) Cuando la construcción o estructura esta situada bajo el agua o con la capa freática muy cercana del novel del suelo. d) Cuando los cimientos están sometidos a tracción, tal como ocurre en los edificios altos sometidos a cargas de viento, sismo, o estructuras que necesitan elementos sometidos a tracción para lograr la estabilidad, como estructuras de cables o cualquier estructura anclada al suelo (torres de alta tensión, postes, etc. Se diferencian según : 

La forma de Trabajo



El Procedimiento de Ejecución

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2.41 SEGÚN FORMA DE TRABAJO a) Pilotes que trabajan por punta, son aquellos en que la carga se transmite por la punta del pilote al suelo, esto requiere llegar al estrato resistente como muestra la figura.

b) Pilotes que trabajan por fricción, son aquellos en los que la carga recibida por el pilote es transmitida al terreno por el rozamiento entre el terreno y el fuste del pilote, a mayor diámetro de este mayor será la superficie de roce por ende mayor resistencia a la carga, además no s necesario que este llegue al terreno fiar como muestra la figura.

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2.42 SEGÚN PROCEDIMIENTO DE EJECUCION a) Pilotes hincados prefabricados, consiste en clavar el pilote, de esta manera evitamos realizar excavación para la colocación de este, la garantía principal que ofrece este sistema es que al ser clavado en el terreno este último se compacta más aun, otorgando mayor resistencia, dentro de las desventajas que tiene es que son relativamente caros, podrían no alcanzar la profundidad requerida en el caso de toparse con un manto de roca o terreno denso mientras se hinca, los pilotes son por lo general de hormigón pretensado, madera o acero.

c) Pilotes Barrenados sin Entubación, consiste en perforar en terreno con una barrena o hélice, normalmente este tipo de pilotes se ejecutan en terrenos en los que no existe agua, luego de realizar la perforación y la extracción del material suelto se procede a hormigonar el pilote con o sin armadura.

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d) Pilotes Barrenados con Entubación, consiste en hincar una tubería del diámetro del pilote hasta alcanzar la profundidad de cálculo, el hincado se realiza con una camisa o tubería que puede será de acero u hormigón, la que tiene un azuche en la punta, una vez terminada la hinca de la tubería se introducir la armadura y el hormigón, la tubería o camisa se puede recuperar o no posterior al hormigonado.

2.43 EMPLANTILLADO Considerando que no existe una normativa en cuanto a las características que este elemento debe tener, posee una importancia significativa en las etapas iniciales de la construcción, ya que será el encargado de recibir la cimentación de la edificación, su ejecución tiene tres objetivos claros y específicos, Lograr una superficie limpia para el apoyo de la armadura antes de hormigonar, Nivelar cualquier diferencia que exista en el sello de excavación, lograr una superficie seca para las armaduras, además sirve para trazar el emplazamiento adecuado de las armaduras. No existe una normativa en la cual se especifiquen dosificaciones, dimensiones, métodos de elaboración, etc., sus características estarán dadas según EETT. Contrario a lo que se piensa existe más de un tipo de emplantillado, que tienen características y métodos de ejecución diferentes, de los cuales podemos mencionar tres según se detalla a continuación.

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a) Emplantillado en base a estabilizado compactado;  Mezcla bien graduada de grava, arena y finos de poca o ninguna plasticidad.  Suelos gruesos sin finos  Gravas y arenas limosas o arcillosas, con porcentaje de finos de hasta aproximadamente un 10%. b) Emplantillado Mezcla Suelo - Cemento No es muy usado, en la práctica se podría usar cualquier suelo, excepto los orgánicos, pero dependiendo de su calidad es la dosis de cemento que se indica en la siguiente tabla.

c) Emplantillado Hormigón Pobre - Se utiliza una dosis de 1 a 2 sacos de cemento por m3 de hormigón - Áridos para hormigón

Por lo general se especifica de la siguiente manera. Su ejecución se debe realizar de acuerdo a planos y/o especificaciones, el emplantillado tendrá las siguientes características: • Cama de hormigón pobre de no más de 170 kg/cem/m3, que se coloca sobre el terreno de fundación para proporcionar a las armaduras una superficie de apoyo limpia, adecuada y horizontal. • Espesor debe ser el estipulado en los planos y/o especificaciones, variando normalmente entre 5 y 10 cm

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III UNIDAD: CONSTRUCCION OBRA GRUESA

Aprendizaje Esperado: Identifican y Describen Procesos Constructivos que se aplican a Proyectos en etapa de Obra Gruesa

3.1 Como hemos visto durante el desarrollo del presente cuaderno se ha ido describiendo el proceso constructivo lógico para la construcción de cualquier tipo de edificación, es por esto que en esta ultima unidad corresponde analizar los procesos de moldajes, enfierradura, alzado de muros, hormigonado de elementos estructurales y colocación de estructura de techumbre, es importante señalar que para cada proceso de no existir una normativa que describa el procedimiento, calidad y modos de control siempre existirá algún documento que nos señale de que manera proceder siguiendo las buenas prácticas constructivas, como por ejemplo para el caso de los moldajes o encofrados que a continuación se describe.

3.2 Moldajes y Encofrados Como se ve en el enunciado, existen dos conceptos que tienen como misión dar forma a un elemento que se encuentra en estado plástico, y que son los moldajes y los encofrados, pero ¿cuál es la diferencia entre uno y otro?, prácticamente ninguna, excepto señalar que en construcción se habla de moldajes a todos aquellos elementos que se encuentran fabricados, con medidas estandarizadas y que solo se necesita unir, arriostrar y que por lo general son arrendados , en cambio los encofrados son elaborados en obra, con materiales similares a los moldajes, las dimensiones son, si no iguales, muy parecidas al elemento estructural para el cual se construyeron( viga, pilares, losa, cadenas, etc.) Los moldajes y encofrados tienen algo en común, y es la condición con la cual estos deben cumplir, que son:

  

Estancos Indeformables Resistentes a Cargas

Estas tres condiciones se cumplen por y para; deben ser Estancos, ya que si no fuese así tendríamos perdida de agua por infiltración y peor aun lechada de cemento, recordemos que el agua ha sido dosificada para otorgar trabajabilidad, plasticidad y lo más importante hidratar el cemento, si se pierde parte de esta agua el proceso de hidratación no se llevara a cabo obteniendo hormigones con menores resistencias a las esperadas, deben ser Indeformables, para obtener las dimensiones del elemento según proyectos, cualquier deformidad o disminución en la sección del elemento se traduce en menor resistencia y mayores costos en procesos posteriores como son las terminaciones, y deben ser Resistente a Cargas, ya que sufrirán distintos tipos de esfuerzos durante el llenado, compactado e incluso durante el curado del elemento hormigonado, además de las cargas que se generan por circulación de personal y a veces equipos o maquinarias.

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3.3 Encofrado de Vigas Se comienza por ubicar el fondo de la viga, a la altura indicada en el plano de estructuras. Se asegura la horizontalidad transversal del fondo de la viga por medio de dos jabalcones o tablas diagonales. Los puntales o pies derechos van apoyados sobre un tablón, que reparte las cargas en el terreno, y entre ambos, un par de cuñas que sirven para ajustar el nivel del fondo de la viga. Las cuñas se llaman alzaprimás, nombre que recibe con frecuencia todo puntal.

3.4 Moldajes de Losas Al describir un moldaje de arriba hacia abajo, hay un entablado de 1” x 6" o placas de terciado moldaje, que recibirá directamente el hormigón y que descansa en "costillas" de tablas de la misma escuadría, colocadas de canto a unos 60 cm de distancia entre sí. Estas costillas se apoyan en soleras o cuartones de 4” x 4" horizontales, a una distancia aproximada de 1,0 m entre ellos. Los cuartones a su vez están sostenidos por puntales o pies derechos, de igual escuadría, a unos 90 cm de distancia. Igual que en los encofrados de vigas, llevan en su base dos cuñas o alzaprimás cada uno, que los separan de un tablón.

¿En qué orden se procede para construir este moldaje? Se comienza por ubicar en todo el contorno de la losa, una cinta o tabla vertical adosada a los muros, con su borde superior a una altura igual a un grueso de la tabla o placa moldaje más abajo que la cara inferior de la losa. A esta tabla o placa de contorno van clavadas las costillas, coincidiendo en su canto superior, que también debe ser recto. Ellas se distribuyen en el espacio disponible, a distancias iguales, que no sobrepasen los 60 cm.

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Luego se reparten los cuartones horizontales, debajo de las costillas, también a distancias iguales entre sí, aproximándolas a 1,0 m. A veces se sostienen amarrándolos provisoriamente a las costillas con alambres. Desde estos cuartones – llamados a veces soleras o carreras – se "cuelgan" los pies derechos, a una distancia aproximada a los 90 cm, por medio de un trozo de tabla de unos 30 cm, clavada en un costado que los maestros llaman "oreja" - y que sirve para asegurar posteriormente la unión superior de los soportes verticales. Por último, se coloca en la base de los pies derechos una tabla o un tablón – según el tipo de suelo - y las cuñas, para regular más adelante la altura del moldaje. Para evitar el deslizamiento y mantener el nivel pueden ponerse trozos de tablas. Conviene saber que las alzaprimas o cuñas son indispensables, ya que además de ser útiles para regular la altura del moldaje sirven después para el retiro gradual del molde de madera, sin provocar asentamientos bruscos del hormigón, todavía en proceso de endurecimiento.

Debe considerarse después de vaciado del hormigón, que las costillas y el entablado sobre ellas, que llegan al rincón formado por la losa y las vigas o cadenas, permanecen fuertemente presionados en su sitio, mientras dure la humedad del hormigón y los riesgos constantes a que se somete por aumento del volumen de la madera. Por lo cual se recomienda que las tablas que forman las costillas no lleguen hasta los rincones sino unos 25 cm antes de su extremo, agregándoles eso si un suple lateral de igual escuadría. Cuando se trata de apresurar el retiro de los moldes se emplea el sistema de dejar puntales de seguridad tanto en las losas como en las vigas. Ello consiste en dejar en el encofrado ciertos puntales independientes, por ejemplo en el centro de la luz de las losas y de las vigas - cuando son extensas más de uno - con el fin de poder retirar el resto del moldaje en ¾ del tiempo total, dejando sólo los puntales.

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3.5 Pilar Intermedio. Este pilar es el que se encuentra por ejemplo en un muro de ladrillo que tiene un largo de más de tres metros lo que hace necesario poner este pilar intermedio. Luego de tener hecho el muro de ladrillo, y tener puesta la armadura del pilar, con tabla de pino de 1”6” se sigue la línea del muro para determinar el ancho del pilar. Con listones de 1”2” se rigidiza este panel, estos deben estar cada 60 centímetros. El alambre tortoleado, cumple la función de mantener el moldaje en su posición, evitando que la presión del hormigón abra el moldaje, cambiando sus dimensiones. Con esto no se hace necesario el uso de apuntalamiento diagonal.

3.6 Moldaje de Pilares aislados Hay varias maneras de construirlos, casi siempre con las tablas en posición vertical. Deben cuidarse las juntas entre las tablas, puesto que la lechada de cemento se escurre con más facilidad en los costados con juntas verticales que horizontales. Por la misma razón no conviene que las tablas sean excesivamente anchas, ya que la separación que produce se secamiento es proporcional a su ancho. Con una tabla más ancha se corre el riesgo de que al ser mojada y recibir humedad del hormigón, se acanale y provoque deformación en el encofrado.

3.7 Como se ubica y sostiene el moldaje de un pilar asilado. Antes está en su lugar la enfierradura del pilar. Si nace desde una superficie horizontal de hormigón (como la base de un pavimento o losa) conviene fijar su posición por medio de cuatro trozos de tabla unidos al piso que han de servir de guía y tope al extremo inferior de los tableros del moldaje. Su posición exacta se determina por medio de los ejes, dejando libre un rectángulo con las dimensiones de la sección del pilar, más un grueso de tabla o placa por cada cara. La unión de dichas tablas a la base de hormigón se consigue con clavos concreteros. En casos muy duros existe el recurso del clavo Hilti. La posición vertical del encofrado se asegura por medio de riostras o vientos mientras es sostenido desde su parte superior por el resto del moldaje. Al disponer de estos refuerzos conviene evitar su colocación en cuatro direcciones diferentes y alternadas. Es suficiente con ponerlos en dos direcciones, con la ventaja de ocupar menos espacio en torno el pilar.

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3.8 Registros, en todos los moldajes de pilares y en elementos verticales, es indispensable dejar registros o aberturas en su base, para limpiar el interior del molde antes de hormigonar. Pueden ser de unos 15 cm de ancho por 10 cm de alto, y se hacen en la parte central de una cara en la base. Así es posible meter la mano sin que moleste la enfierradura del pilar. En pilares altos es necesario practicar una ventanilla a media altura para acoplar un buzón que permita vaciar el hormigón para evitar la segregación de este.

3.9 Moldaje de Muros Generalmente, se construye este moldaje después de la enfierradura. A veces se ubica en su lugar una cara del mismo, se arman luego las mallas de acero y después se termina la segunda cara. En el sistema tradicional que se describe, es común que la primera cara se construya en el sitio mismo en que ha de ir sosteniendo los costales o piezas verticales y sus soleras o carreras (horizontales) por medio de riostras o vientos. Luego se procede a clavar las tablas en dirección horizontal. En el entablado de la segunda cara conviene que se vaya avanzando hacia arriba por parcialidades. Así se van dejando colocadas las amarras y los codales a las distancias establecidas. Es aconsejable que estos codales o listones cortos queden atados al extremo de un alambre (que se hace pasar por un agujero del listón) cuyo otro extremo se amarra al borde superior del muro. En el momento de hormigonar, los listones se sueltan con la misma presión del hormigón contra las paredes del encofrado, y pueden ser retirados desde arriba.

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3.10 Afianzamiento de los Encofrados, no está dada por los puntales o riostras que se colocan en ambos lados de la pared. La parte del encofrado que impide que sus paredes se separen son las amarras entre ellas. La función de los puntales y riostras es mantener la posición vertical del conjunto del encofrado, y que depende en gran parte de su forma, de otros elementos que le sirvan de amarra, para asegurar la dimensión de elemento y que este no sufra deformación producto del vaciado y compactado del hormigón es aconsejable utilizar alambre tortoleado, amarrado a los travesaños.

3.11 Hormigón Estructural Ya se sabe que en la elaboración de un hormigón influyen diversos factores, los cuales modifican las características de este, es por estos que existe normativa clara y especifica en cuanto a los controles que se deben realizar, la acuciosidad que se debe tener durante la dosificación, selección de los materiales, elaboración, transporte, colocación, compactación y posterior curado de este. No debemos olvidar que cuando hablamos de hormigón estructural (para , fundación, Pilar, viga, cadena, losas), como la palabra lo indica estamos hablando de la estructura de la edificación, es decir el esqueleto que otorga resistencia a esta. Para todas estas condiciones es necesario que conozcamos y apliquemos la normativa (NCh 170 y sus referencias), para así asegurar la calidad del elemento, y que este cumpla con los requerimientos para lo cual fue diseñado.

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3.12 Hormigón Cimiento Según OGUC la dosificación mínima para la elaboración de un hormigón de cimiento será de 170 Kg/cem/m3, pero la dosificación no será lo único a controlar, previo a esto deberemos controlar el estado de la excavación, que las dimensiones se encuentren según plano de fundaciones, que las paredes cumplan con la verticalidad señalada, el sello de esta es de vital importancia ya que no se permite que en este se encuentre terreno removido, con desnivel, agua o cualquier elemento extraño ya que generar posteriores asentamientos, estas son algunas de las razones por las que se justifica el uso de un emplantillado, para el caso de hormigón se controlara que este se coloque en capas de 0,30 m., como indica la norma posterior a la capa superior se compactara este logrando introducir la aguja al menos 0,10 m., de la capa inferior, el distanciamiento entre puntos de compactación será según el diámetro de la aguja y el tiempo según ensayo realizado con anterioridad, el objetivo de este será eliminar el aire del hormigón logran un porcentaje entre el 1 y 2%, de considerar el uso de bolones, se tendrá el cuidad en la granulometría de estos, preferentemente cercana a las 8”, se evitara el contacto entre ellos y las paredes de excavación y su porcentaje se determinara según EETT o planos de fundación, por lo general el uso llega entre el 10 y 20 %, en algunos casos se especificara que NO se debe hormigonar contra terreno, para lo cual será se especificara el uso de encofrados o el uso de polietileno, la finalidad de esto es muchas veces evitar que la dosis de agua especificada para el hormigón se pierda por contacto con el suelo natural, la desventaja es que para el caso del uso de encofrados será necesario generar sobre-excavaciones, es por esto que de preferencia se utilizara polietileno aportando además aislación contra la humedad, la que se podría generar producto de la ascensión de esta por capilaridad.

3.13 Hormigón Sobre Cimiento La principal función del sobrecimiento es lograr una horizontalidad para la construcción, además de lograr aislar la construcción de la humedad, esto se logra generando un material compacto o poco poroso con una buena compactación y correcta dosificación, al igual que para el cimiento la dosis mínima será 170 kg/cem/m3., pero con la restricción que al ser armada deberá ser de dosificación mínima según normativa, previo al hormigonado de sobrecimiento será necesario la colocación de la armadura y encofrado respectivo, indistintamente el orden en que se realice los puntos de control serán, corregir la formación de ángulos rectos en cada esquina de la construcción, esto se realizara con el apoyo de los ejes trazados en las niveletas (las

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cuales todavía no se deben retirar), posterior a esto se controlara los niveles de los encofrados y se marcaran en estos la altura a la cual deberá llegar el hormigón, para determinar la altura optima del sobrecimiento se consideran distintos criterios, la regla general de la buena práctica constructiva es que este nunca será menor a la cota de la solera de calle, con esto evitaremos que para el caso de inundación del terreno por exceso de lluvias o cualquier otro motivo el agua ingrese a la vivienda, y por último se controlara la distancia entre el encofrado y la enfierradura, ya que el recubrimiento de esta asegurara las resistencias ante esfuerzos, esto se podrá asegurar colocando separadores o dados de concreto fabricados en obra, la colocación de hormigón se realizara según lo descrito anteriormente, en capas no mayores a 0,30 m., compactando según procedimiento adecuado.

3.14 Alzado de Muros Como ya sabemos en construcción existe una gran variedad de muros, pero principalmente se pueden clasificar en dos tipos Portantes y No Portantes, los portantes serán todos aquellos que tengan la misión de sostener elementos como cadenas, losas y techumbre, y los no portantes tienen la finalidad de separar ambientes. Antes de dar inicio al alzado (construcción) del muro, sera necesario verificar el trazo y nivel de sobrecimiento, Cuando el muro se construye a partir del sobrecimiento, debe revisarse primero que la superficie de éste se encuentre limpia y nivelada. Cualquier imperfección deberá ser rellenada con mortero, luego se procede a replantear el muro en el sobrecimiento, principalmente la posición de las puertas.

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3.15 Colocación de Emplantillado, Se denomina emplantillado a la primera hilada de Ladrillos colocados sobre la superficie, en el primer piso, el emplantillado se hace sobre el sobrecimiento, en un piso superior, se hace sobre la losa. El emplantillado es muy importante porque garantiza que el muro se construya exactamente sobre los ejes que se especifican en los planos.

3.16 Colocación del mortero horizontal, con la plana se toma una porción de mezcla de la batea y se coloca una capa uniforme en el sobrecimiento o hilada inferior de ladrillos, distribuyéndola en sentido longitudinal, luego, el exceso de mezcla se limpia con la plana, en la dosificación de las primeras capas de mortero es recomendable agregar algún tipo de hidrófugo, con esto se asegurara aun más la impermeabilidad del muro, ya que gran cantidad de absorción de humedad de los muros proviene del suelo , no es conveniente extender el mortero en una longitud mayor de 80 cm. de lo contrario, se endurecerá rápidamente, evitando una buena adherencia a la hilada superior. La cantidad de mortero que se coloque debe ser tal que al apretar el ladrillo quede una junta de 1,0 a 1,5 cm de espesor, espesores mayores pueden debilitar el muro

3.17 Colocación del ladrillo, Se coloca el ladrillo en la posición correspondiente, se mueve ligeramente, y se presiona hacia abajo hasta lograr su correcto asentado, cuidando de dejar el espacio adecuado para formar la junta vertical. Para afinar el alineamiento y el nivelado del ladrillo con el cordel guía, se le da golpes suaves con el mango de la plana o un martillo de goma. Una vez terminada la hilada, se procede a subir la lienza al nivel siguiente marcado en el escantillón o maestra. Es importante utilizar el nivel de mano para constatar que los ladrillos queden nivelados en forma perpendicular al eje de referencia. Hay que tener presente que las juntas verticales deben quedar en medio del ladrillo de la fila inferior, esto garantizará una buena trabazón entre cada hilada de ladrillos. Los extremos de los paños que terminan contra una columna de amarre deben quedar "endentados" en 5 cm como máximo 3.18 Control y verificación, Se controlará la verticalidad del muro mediante el uso de la plomada o de un nivel de mano en varios puntos del muro, se sugiere ir controlando la verticalidad cada 4 hiladas

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3.19 Alturas máximas por jornada, La altura máxima del muro en una jornada de trabajo debe ser de 7 hiladas aproximadamente, el resto se completará al día siguiente, de lo contrario las hiladas superiores comprimirán a las inferiores adelgazando las juntas horizontales, además, un muro con mortero fresco de más de 1.3 m de altura es muy inestable y peligroso, en el asentado del ladrillo hasta 1.3 m, se debe dejar en la última hilada con las juntas verticales rellenas hasta la mitad, para que al día siguiente la otra mitad del muro se fije mejor, y no se debe olvidar la colocación de escalerillas según lo indique las EETT, las que hoy se especifican cada 4 hiladas, esto otorgará mayor ductilidad al muro al momento se sufrir esfuerzos producidos principalmente por sismos. 3.20 Hormigón Pilar Previo al inicio de hormigonado de pilares será necesario realizar los controles respectivos, estos serán verificar la correcta ubicación del encofrado según plano de estructuras, además se controlara la separación de la armadura con respecto al encofrado, esto se asegurara mediante separadores, se controlara que la base del pilar se encuentre limpia, libre de polvo , aserrín o cualquier elemento extraño y por último se verificara la estanqueidad de encofrados así como la humectación de estos ya sea con agua potable o la colocación de un desmoldante. Una vez realizada la mezcla, se transportará cuidadosamente en carretillas o cualquier otro dispositivo mecánico que asegure la calidad de este, se procurará realizar el transporte en el menor tiempo posible, dentro de los tiempos especificados en la normativa, si el transporte se prolonga demasiado y tiene mucho movimiento, puede ocasionar que la mezcla se segregue, ya que las piedras tienden a asentarse hacia el fondo.

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3.21 El vaciado del concreto debe hacerse de manera continua hasta acabar con la mezcla, con alturas de caída que no sobrepasen las 2,50 m., de ser necesario se deberá generar ventanas o buzones para asegurar esta condición, la compactación se realizara asegurando que no se produzcan nidos ni segregación de la mezcla principalmente en la base del pilar que es donde habitualmente se produce esta falla, se tendrá especial cuidado en el escurrimiento de lechada a través de las uniones del encofrado, el hecho de tener una unión vertical genera mayor factibilidad de pérdida de esta, más cuando se realiza la compactación del hormigón, para evitar esto se tendrá cuidado de generar un buen calafateado del moldaje.

3.22 Hormigón de Vigas y Cadenas Según OGUC los hormigones utilizados en elementos estructurales deberán tener una dosificación no menor a 255 kg/cem/m3., sean estos pilares, vigas, cadenas y losas, la elaboración y control de estos hormigones se realizara según NCh, establecidas para dosificaciones, colocación, compactación, uniones y cuidados posteriores al proceso de hormigonado, el ancho de las cadenas deberá ser a lo menos del espesor del muro. Previo al hormigonado, al igual que en sobrecimiento armado y pilares, se controlara la correcta colocación de encofrados, así como de la enfierradura, la disposición de esta y la separación con el encofrado. La colocación del hormigón se deberá realizar a través de baldes o bombas especiales para esto, también se deberá realizar en capas no mayores a 0,30 m., y se tendrá los mismos cuidados durante la compactación del hormigón, como será difícil realizar el llenado de vigas y cadenas de una edificación de una sola vez para el caso de las uniones generadas al termino e inicio de cada jornada, estas se realizaran de acuerdo a las indicaciones que se dan en NCh 170.

3.23 Hormigón de Losas Las dosificaciones del hormigón de losas al igual que para vigas y pilares se especifican en 255 kg/cem/m3., los cuidados en la colocación serán las mismas, al elaborar hormigones en obra se tiende a dosificar con mayor cantidad de agua para facilitar el esparcido de este, pero se debe tener cuidado en esto ya que mayor cantidad de agua requiere mayor cantidad de cemento o de lo contrario se obtendrán resistencias menores, el esparcido del hormigón se realizara a pala y por ningún motivo con el elemento que se utilizara para compactar, de igual manera se evitara el contacto de la aguja con las armaduras, ya que esto produce segregación de la mezcla, se cuidara que el recubrimiento sea el especificado en EETT, ya que por lo general Cuaderno de Apuntes de uso exclusivo de los estudiantes del Instituto Profesional AIEP. Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP.

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es mucho menor al resto de los elementos a hormigonar, se realizara la canalización de agua potable, electricidad y alcantarillado antes del hormigonado, así se evitara el picado lo que podría generar fisuras, grietas y debilitamiento de la estructura.

3.24 Enfierradura Para el caso de la enfierradura es necesario recordar que en construcción existe gran variedad de aceros, con características y usos diferentes. Para el caso de una edificación además de la diferencia en los diámetros a utilizar y si estos son con resalte o no también existen diferencias en cuanto al grado de estos, definido principalmente por la cantidad de carbono que estos contienen, los más usados se encuentran especificados en la normativa aplicable principalmente en las normas NCh 204 y 211, así como lo especificado para hormigón armado en NCh 429 y 430. Es de vital importancia dar lectura a estas normativas, de esta forma aseguraremos que la enfierradura cumpla con la función para la cual fue diseñada. Los principales controles a los que se debe someter la enfierradura son, primeramente controlar el grado de oxidación de esta, ya que en obra se hace difícil lograr un almacenamiento correcto de esta debido a la longitud de las barras, además se debe controlar el doblado de estas, la velocidad, radio de doblado, además del corte de las barras, así como también las amarras. Los planos de estructuras especificarán las medidas de los cortes y de los doblados de las barras de acero. Todo refuerzo de acero deberá doblarse en frío, respetando el diámetro mínimo de doblado para no causar fisuras en la barra. Deberá cortarse con sierra o también con cizalla. Luego de haber cortado y doblado las barras de acero, deberá verificarse que las medidas estén de acuerdo a las especificaciones que figuran en el plano de estructuras. Las barras longitudinales de las columnas deberán ir amarradas o atortoladas con alambre N° 18 o 14 a los estribos, que generalmente para una vivienda de utilizan en diámetro de 6 mm, y distanciados, de acuerdo a lo que se especifica en los planos generalmente a 0,20 m., estos espaciamientos deben verificarse antes de colocar la enfierradura, esto nos garantizará el buen funcionamiento de la columna durante la ocurrencia de un sismo.

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Para el caso de un pilar o columna armada, esta nace desde el Cimiento, en los extremos se dejaran dobleces, los que servirán para apoyar sobre separadores o dados de concreto y además para amarrar estas a la enfierradura de cadena o vigas. Para fijar la columna de forma vertical, se amarrará unos listones de madera apoyados en el suelo, si la columna se coloca en un segundo piso, las barras longitudinales continuarán a las del primer piso, con la determinada longitud de traslape entre barra y barra según lo especificado en EETT, amarrándolas con alambre.

Para el caso de vigas se deberá tener en cuenta que por la longitud de estas se generaran uniones lo que obligara a la realización de empalmes entre barras longitudinales. En cuanto a la ubicación, los empalmes de los fierros, que se encuentran en la parte superior de la viga, deberán hacerse en la zona central; mientras que el empalme de los fierros, que se encuentran en la parte inferior de la viga, deberá hacerse cerca de sus extremos. También será necesario reforzar en los encuentros entre estas y pilares con ángulos, estos refuerzos también estarán especificados en el plano de estructuras.

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3.24 Techumbre Según NCH 353 Corresponde al conjunto de elementos constructivos situados entre la cubierta de techumbre y la superficie real o hipotética del cielo y comprende, en consecuencia, los pares, tirantes, pendolones, péndolas, tornapuntas, jabalcones, piezas análogas, arriostramiento y contravientos, y excluye las costaneras, los listones y entablados que reciben el material de cubierta, el material aislante y los entablados para recibirlo, es decir todo aquello que va desde el cielo del último piso hacia arriba, y que debe cumplir con aislar el espacio interior del edificio ante la lluvia, frío, calor, nieve, viento, etc. Existe una gran variedad de techos diferenciándose principalmente por su número de aguas, se definen como agua o vertiente a la parte plana o inclinada por donde escurre la lluvia, a la inclinación se le denomina pendiente y se puede medir en grados o porcentaje. La pendiente de las aguas, es decir, el ángulo que tienen éstas con respecto a un plano horizontal cualquiera, se define en la etapa de diseño y está supeditada a las condiciones climáticas de la zona (precipitaciones y nieve) en combinación con la arquitectura de la vivienda. Grados: se refiere al ángulo que se forma entre el plano de las aguas y el plano horizontal. Porcentaje: establece un número de unidades que se debe subir en vertical por cada 100 en horizontal.

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3.25 Alero Como prolongación de las aguas de una techumbre está el alero, el que además de obedecer a razones arquitectónicas, cumple con una función de protección perimetral de la vivienda, tanto en lo que se refiere al posible ingreso de las aguas lluvia y nieve a través de ventanas y puertas como también acortar el escurrimiento libre de las aguas que se produce en los paramentos exteriores

Igualmente, impide el ingreso de los rayos solares en forma directa en las estaciones y horas de mayor calor, según la orientación de la vivienda.

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3.26 Elementos que componen la Cubierta Cumbrera: arista superior horizontal más alta que separa dos aguas de la techumbre. Limatón o limatesa: elemento angosto que va sobre la arista inclinada que se genera en la intersección de dos aguas, separando el escurrimiento de las aguas lluvias. Limahoyas: elemento angosto que va sobre la arista inclinada que se genera en la intersección de dos aguas, recibiendo y canalizando las aguas lluvias. Frontón: tabique soportante, generalmente triangular, con el que se remata la techumbre.

Techumbre en cola de pato: prolongación de la cumbrera y de las aguas que ésta divide, que conforma un alero especial como protección de un paramento.

Cruz de San Andres: Además se deben considerar los arriostramiento entre cada cercha, conocido como La Cruz de San Andrés como muestra destacado en rojo en la figura, estas tienen la finalidad de dar mayor resistencia a cargas horizontales producidas principalmente por sismos. Se elaboran con piezas de madera de igual escuadría a la utilizada en las cerchas, y van clavadas en forma diagonal uniendo el extremo superior con el inferior entre cada cercha.

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3.27 En la solución geométrica de la techumbre estándar se consideran los ángulos de limatón y limahoya a 45° con respecto a la solera de amarre, es decir, las esquinas de la techumbre se consideran generalmente de 90°, como se muestra en la Figura. Es de vital importancia que en las esquinas se generen los ángulos rectos, de no ser así la cubierta de techumbre acusara inmediatamente el descuadre en la estructura, además se verá dificultoso la elaboración de cerchas, ya que las pendientes variaran y las dimensiones de las cerchas no serán iguales entre las convergentes

3.28 La cerchas están expuestas a variados esfuerzos, y es por esto que las características de las piezas de madera o acero que se utilizaran deberán tener las condiciones para cumplir con las resistencias requeridas, a modo de información se detallan a que esfuerzos estarán sometidos cada uno de los elementos que la conforman según la figura que lo detalla.

Par o pierna: cada una de las dos piezas inclinadas de un tijeral que forman las aguas de una techumbre. Trabajan principalmente a compresión. Tirante: pieza horizontal de una cercha que une el extremo inferior de los pares e impide que se separen. Trabajan traccionados. Tornapunta: elemento que disminuye la luz de los pares y por lo tanto su escuadría. Trabaja comprimido Pendolón: elemento vertical que une un punto de la cumbrera con otro del tirante. Trabajan traccionados. Péndola: elemento vertical que une un punto del par con otro del tirante, soportan solo tracción.

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3.29 Afianzamiento de Las Cerchas Las cerchas o estructura de techumbre se afianzan a las cadenas a través de conectores metálicos. El envigado de madera de entrepiso debe apoyarse sobre la cadena llenando los espacios vacíos con hormigón. La madera debe protegerse con fieltro o pintura asfáltica.

Antes del hormigonado de viga o cadena, se dejaran fierros de anclaje o “espárragos”, para poder luego sujetar luego la cercha, clavando contra estos espárragos el tirante o envolviendo el tirante y pierna.

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