Sistemas Constructivos

TEMA I

INTRODUCCION AL SISTEMA CONSTRUCTIVO.

Son el conjunto de elementos, materiales, técnicas, herramientas, procedimientos y equipos que combinados racionalmente y enmarcados en un método, generan un tipo de edificación particular. Los sistemas se pueden diferenciar uno del otro, por el comportamiento estructural de sus elementos en presencia de determinadas solicitaciones.

PREFABRICACION

La prefabricación es un sistema de construcción basado en el diseño y producción de componentes y subsistemas elaborados en serie en una fábrica fuera de su ubicación final y que se llevan a su posición definitiva para montar la edificación tras una fase de montaje simple, precisa y no laboriosa. Tal es así que, cuando un edificio es prefabricado, las operaciones en el terreno son esencialmente de montaje, y no de elaboración. Una buena referencia para conocer el grado de prefabricación de un edificio es la de valorar la cantidad de residuos generados en la obra; cuanta mayor cantidad de escombros y suciedad, menos índice de prefabricación presenta el inmueble.

El término prefabricación sigue teniendo una connotación despectiva, lo cual ya adelantaba el diseñador y arquitecto autodidacta Jean Prouvé, cuando decía que lo que se califica como prefabricado acaba asimilándose a edificio provisional. No obstante, la prefabricación conlleva, en la mayoría de los casos, un aumento de calidad, reducción de desechos, perfeccionamiento y seguridad.

MÉTODOS DE PREFORZADO

En el concreto presforzado existen dos categorías: pretensado o postensado. Los miembros del concreto pretensado presforzado se producen restirando o tensando los tendones entre anclajes externos antes de vaciar el concreto y al endurecerse el concreto fresco, se adhiere al acero. Cuando el concreto alcanza la resistencia requerida, se retira la fuerza presforzante aplicada por gatos, y esa misma fuerza es transmitida por adherencia, del acero al concreto. En el caso de los miembros de concreto postensado, se esfuerzan los tendones después de que ha endurecido el concreto y de que se haya alcanzado suficiente resistencia, aplicando la acción de los gatos contra el miembro de concreto mismo.

A. PRETENSADO

Los tendones, generalmente son de cable torcido con varios torones de varios alambres cada uno, se restiran o se tensan entre apoyos. Se mide el alargamiento de los tendones, así como la fuerza de tensión aplicada con los gatos. Con la cimbra en su lugar, se vacía el concreto en torno al tendón esforzado. A menudo se usa concreto de lata resistencia a corto tiempo, a la vez que es curado con vapor de agua, para acelerar el endurecimiento.

Después de haberse logrado la resistencia requerida, se libera la presión de los gatos. Los torones tienden a acortarse, pero no lo hacen por estar ligados al concreto por adherencia. En esta forma la fuerza de presfuerzo es transferida al concreto por adherencia, en su mayor parte cerca de los extremos de la viga.

Con frecuencia se usan uno, dos o tres depresores intermedios del cable para obtener el perfil deseado. Estos dispositivos de sujeción quedan embebidos en el elemento al que se le aplica el presfuerzo.

B. POSTENSADO

Cuando se hace el presforzado por postensado, generalmente se colocan en los moldes de las vigas ductos huecos que contienen a los tendones no esforzados, y que siguen el perfil deseado, antes de vaciar el concreto. Los tendones pueden ser alambres paralelos atados en haces, cables torcidos en torones, o varillas de acero. El ducto se amarra con alambres al refuerzo auxiliar de la viga (estribos sin reforzar) para prevenir su desplazamiento accidental, y luego se vacía el concreto. Cuando éste ha adquirido suficiente resistencia, se usa la viga de concreto misma para proporcionar la reacción para el gato de esforzado.

La tensión se evalúa midiendo tanto la presión del gato como la elongación del acero. Los tendones se tensan normalmente todos a la vez ó bien utilizando el gato monotorón. Normalmente se rellenen de mortero los ductos de los tendones después de que éstos han sido esforzados. Se forza el mortero al interior del ducto en uno de los extremos,

a alta presión, y se continua el bombeo hasta que la pasta aparece en el otro extremo del tubo. Cuando se endurece, la pasta une al tendón con la pared interior del ducto.

METODO DE POSTENSADO

El uso de acero de alta resistencia para el presfuerzo es necesario por razones físicas básicas. Las propiedades mecánicas de este acero tal como lo revelan las curvas de esfuerzo-deformación, son algo diferentes de aquellas del acero convencional usado para el refuerzo del concreto.

Las varillas de refuerzo comunes usadas en estructuras no presforzadas, también desempeñan un papel importante dentro de la construcción del presforzado. Se usan como refuerzo en el alma, refuerzo longitudinal suplementario , y para otros fines.

El concreto empleado en miembros presforzados es normalmente de resistencia y calidad más alta que el de las estructuras no pres

Forzadas. Las diferencias en el modulo de elasticidad, capacidad de deformación y resistencia deberán tomarse en cuenta en el diseño y las características de deterioro asumen una importancia crucial en el diseño.

TIERRA ARMADA.

El sistema Tierra Armada está basado en el refuerzo del macizo de relleno gracias a unos flejes, metálicos o sintéticos, que provocan el rozamiento con el terreno. Así, el propio macizo se convierte en muro de contención, con lo que no necesita cimentación alguna, ya que su base de apoyo es toda la superficie del terraplén. Esto hace que su utilización sea muy indicada en suelos compresibles y de baja capacidad portante.

También es reseñable su uso en estribos de puente, ya que evita las grandes y complejas cimentaciones típicas de estas estructuras, con la ventaja de realizar el terraplén del trasdós a medida que se va levantando la estructura, quedando al final los dos trabajos realizados al mismo tiempo, y dotando a los paramentos vistos con el aspecto característico de las escamas prefabricadas de Tierra Armada.

Según las condiciones de contorno, y el fin de la estructura proyectada, disponemos de flejes metálicos de alta adherencia por sus resaltes diseñados para mejorar e incrementar las tensiones tangenciales producidas entre terreno y armadura.

Así mismo, también disponemos de flejes sintéticos perfectamente aplicables en ambientes donde, ya sea por la agresividad del material de relleno, como por la existencia de corrientes parásitas, hacen aconsejable su utilización.

El paramento habitual lo componen las escamas cruciformes de hormigón típicas de Tierra Armada. No obstante, es posible la utilización de otras geometrías de escamas (cuadradas o rectangulares) dotando de diferente estética a las caras vistas.

También los acabados decorativos ayudan a realzar la diferenciación respecto a la escama tradicional, siendo muy variados y perfectamente adaptados al entorno que se desea destacar.

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PANTALLA DE CONCRETO

El término “pantalla de concreto” se refiere a un muro de concreto contínuo, construído desde la superficie del terreno, antes de ejecutar la excavación. El tipo más común de pantallas de concreto es una construcción vaciada en sitio con acero de refuerzo en secciones de 3 a 6 mts. de longitud. Antes de colocar el concreto, la excavación se estabiliza con una suspensión de bentonita para prevenir el colapso. Debido a que la

utilización del lodo bentonítico está estrechamente ligada al sistema constructivo, a este tipo de muro se le refiere como “muro de lodo” (slurry wall).

Las pantallas de concreto también pueden construirse mediante el vaciado de pilotes de concreto en perforaciones muy cercanas, Una técnica utiliza equipo de vástago hueco (diámetro de 12 a 16 pulg.) para construir dos o más líneas de pilotes tangentes con un espaciamiento muy pequeño. La lechada se bombea a través del agujero central conforme se retira el taladro, luego se introduce la

reja de refuerzo en el concreto fresco. Este método no requiere excavación estabilizada 15con lodo bentonítico. Una segunda técnica utiliza taladros de mayor diámetro, de hasta 1.2. mts. Dependiendo del tipo de suelo, la excavación puede realizarse con o sin entubado. No se requiere necesariamente lodo bentonítico.

Tema II.

Cargas y solicitaciones en la edificación.

Se designa como carga permanente al conjunto de acciones que se producen por el peso propio de los elementos estructurales y los no estructurales. Muros divisorios, pisos, contrapisos, revestimientos, instalaciones y todos aquellos elementos que conservan una posición fija en la construcción gravitan en forma constante sobre la estructura.

El cálculo de la carga permanente es sencillo pues sólo se requiere la determinación del volumen de los distintos componentes de la construcción y multiplicarlo por el peso específico del material correspondiente. En general las cargas permanentes se representan como cargas uniformemente repartidas sobre las distintas áreas de la construcción, aunque hay casos de cargas lineales (muros) y también pueden hacerse presentes en forma de cargas concentradas (equipos fijos).

Si se tiene presente que una estructura está compuesta por piezas denominadas: barras horizontales (vigas), barras verticales (columnas), placas horizontales (losas), placas verticales (muros o tabiques resistentes).

CARGAS VARIABLES O VIVAS.

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