jueves, 30 de agosto de 2012

Entibamiento y apuntalamiento en las excavaciones poco profundas



Muchas áreas de los edificios por construir se prolongan hasta los linderos de la propiedad o son adyacentes a otras en los que ya existen estructuras. Bajo estas circunstancias, los frentes de las excavaciones deben hacerse verticales y usualmente requieren ademe. En la práctica, se usan varios métodos para ademar.
Si la profundidad de la excavación no es mayor de 4 m, comúnmente se acostumbra hincar tablones verticales alrededor del límite de la excavación propuesta. a los que se llama forro. La profundidad a la que se hinca el forro se mantiene cerca del fondo al avanzar la excavación. El forro se mantiene en su lugar por medio de vigas horizontales llamadas largueros, que a su vez están soportados generalmente por puntales horizontales que se extienden de costado a costado de la excavación. Los puntales son usualmente de madera, pero, si la excavación no tiene más de aproximadamente 1.5m de anchura, se usan comúnmente tubos metálicos que se pueden alargar llamados puntales para cetas. Si la excavación es demasiado ancha para poder usar puntales que se extiendan a lo largo de todo el ancho, los largueros pueden apoyar- se en puntales inclinados llamados rastrillos o rastras. Para su uso se requiere que el suelo en la base de la excavación sea lo suficientemente firme para que dé el soporte adecuado a los miembros inclinados.
En la fig. 8.1, se muestran dos formas típicas para el apuntalamiento a poca profundidad. 



Figura 8.1 Métodos comunes para apuntalar los frentes de las excavaciones poco profundas.



lunes, 27 de agosto de 2012

Excavaciones a cielo abierto con taludes sin apuntalar.


Las excavaciones poco profundas pu den hacerse sin sostener el material circunvecino, si existe el espacio adecuado para construir taludes que puedan soportar al material. La inclinación de los taludes es función del tipo y carácter del suelo o roca; de las condiciones climáticas; de la profundidad de la excavación y del tiempo que la excavación vaya a permanecer abierta. Como regla, los taludes se hacen tan parados como el material lo permita, porque la ocurrencia de pequeños derrumbes generalmente no tiene importancia. El costo de extraer el material afectado por los derrumbes puede ser considerablemente menor que el de la excavación adicional, necesaria para tener taludes menos inclinados.

Los taludes menos inclinados que pueden usarse en una localidad dada se determinan por experiencia.
La mayor parte de las arenas tienen pequeñas cantidades de material cementante, o aparentan un cierto monto de cohesión debido a la humedad que contienen. Esta cementación o cohesión no garantiza la seguridad de los taludes expuestos permanentemente, aun que suelen ser útiles, mientras la excavación está abierta. Aunque los taludes permanentes en los suelos arenosos rara vez son más escarpados que 1 1/2 por 1, no son raros los de por 1 en construcciones más provisionales. El talud máximo que un suelo arcilloso puede soportar es función de la profundidad del corte y de la resistencia al esfuerzo cortante de la arcilla. Si la arcilla es blanda, abajo del nivel de la base de la excavación, pueden ser necesarios taludes más inclinados para evitar el bufamiento del fondo. Además, las arcillas rígidas o duras comunmente poseen o desarrollan grietas cerca de la superficie del terreno. Si estas grietas se llenan de agua, la presión hidrostática reduce mucho el factor de seguridad y puede producir fallas en los taludes. 

El agua en las grietas también reblandece la arcilla progresivamente, de manera que es probable que la seguridad del talud disminuya con el tiempo. Por estas razones, se usa con frecuencia el apuntalamiento para soportar los frentes de las excavaciones en arcilla, aunque pueda sostenerse por poco tiempo la arcilla a la altura necesaria sin apoyo lateral.

jueves, 23 de agosto de 2012

Introducción a Excavaciones y Adenes.


Las cimentaciones de la mayor parte de las estructuras se desplantan abajo de la superficie del terreno. Por lo tanto, no pueden construirse hasta que se ha excavado el suelo o roca que está arriba del nivel de la base de las cimentaciones.

Ordinariamente, el ingeniero especialista en cimentaciones no se encarga de elegir el equipo de excavación en un lugar dado, ni de diseñar el apuntalamiento, si se necesita. Se considera que esta operación corresponde al contratista. Sin embargo, generalmente es obligación del ingeniero aprobar o recusar el procedimiento de construcción propuesto por el constructor y revisar el proyecto del apuntalamiento. Al ejercer estas funciones, solamente concierne al ingeniero comprobar que los procedimientos propuestos permitan hacer la construcción satisfactoria de la estructura; y ordinariamente se presume que no va a ordenar la manera en que debe efectuarse la construcción.

En los trabajos grandes o complicados, puede ser imposible preparar un proyecto sin decidir también el método de construcción. Cuando los procedimientos de proyecto y de construcción estén tan íntimamente relacionados que deban considerarse como una unidad, el ingeniero está obligado a especificar el método de construcción y posiblemente a proyectar el apuntalamiento.

En los suelos permeables, para hacer excavaciones abajo del nivel del agua freática, usualmente se requiere desaguar el lugar antes o durante la construcción. En este capítulo, se supondrá que el nivel del agua freática está normalmente abajo del fondo de la excavación, o que temporalmente se ha abatido.

Además, en este capítulo solamente se estudiarán los aspectos generales de la excavación y las maneras de soportar sus costados o los cortes. En la parte C se estudiarán los detalles o modificaciones adecuadas en conexión con condiciones específicas de cimentación o con los tipos de estructuras, y en la parte D se desarrollará el proyecto estructural de ciertos sistemas de entubamiento y apuntalamiento.

miércoles, 15 de agosto de 2012

HORMIGÓN - CONSIDERACIONES PARA LA PROPORCIÓN DE LOS DISTINTOS MATERIALES.


Cemento.- Según sus características variara la capacidad de desarrollo de la resistencia. A mayor cantidad de cemento aumenta la resistencia pero también el calor de hidratación y los costos, por lo que este se debe mantener en un mínimo necesario así como un máximo, para lo que las normas recomiendan lo siguiente:



Agua.- La cantidad de agua debe ser solamente la necesaria para alcanzar la trabajabilidad requerida. Ya que el exceso, al evaporarse, dejara una red capilar que afectara tanto la resistencia como la durabilidad del hormigón.

Agregados.- Cuanto mayor sea el tamaño del árido, menos agua se necesitará para conseguir la consistencia deseada. Como consecuencia, podrá reducirse la cantidad de cemento. Por otra parte, tamaños superiores a 40 mm no siempre conducen a mejoras de resistencia, porque con áridos muy gruesos disminuye en exceso la superficie adherente y se crean discontinuidades importantes dentro de la masa, especialmente si ésta es rica en cemento. La limitación del tamaño máximo del agregado se da en la tabla 2.11 del capitulo de agregados.

Nota.- La forma de la partícula no necesariamente es un indicador de que el agregado estará por encima o por debajo de su capacidad de otorgar resistencia al hormigón.

La tabla 11.1 muestra, de un modo cualitativo, la influencia de algunos factores en la resistencia y la trabajabilidad, estas indicaciones son válidas dentro de límites normales.

viernes, 10 de agosto de 2012

DOSIFICACIÓN DEL HORMIGÓN.


La dosificación de un hormigón tiene por objeto determinar las proporciones (cantidad, ya sea en
peso o en volumen) en que hay que mezclar los distintos componentes del mismo, para obtener
mezclas y hormigones que reúnan las características y propiedades exigidas en un proyecto. Entre
estas podemos nombrar:

• Resultados económicos, no sólo respecto al costo inicial, sino durante la vida útil, hasta su
servicio final,
• Trabajabilidad adecuada, para poder dar lugar a un vaciado satisfactorio en las condiciones de
trabajo (con una relación agua/cemento (A/C) que sea tan baja como se pueda), 
• Resistencia suficiente, para soportar las cargas de diseño 
• Durabilidad, para permitir un servicio satisfactorio en las condiciones esperadas de exposición
durante su vida útil. 

Cada una de las anteriores requiere variaciones en la dosificación, y como consecuencia, en la mayor
parte de las mezclas de hormigón, se busca un balance en las proporciones para satisfacer todas en
cierta medida. Por ejemplo una excelente trabajabilidad, normalmente exige elevados contenidos de
cemento, agregado fino y agua, y un bajo contenido de agregado grueso; es evidente que una mezcla
de este tipo no resultaría económica y sus propiedades no serían las óptimas. Como consecuencia, a
medida que se cambian las proporciones de una mezcla dada para mejorar una propiedad, deben
considerarse los efectos que estos cambios generan sobre las demás, de modo que se produzca el
efecto menos nocivo sobre estas.

La mejor forma de dosificar un hormigón es dando las cantidades de cada material en peso, debido a
que si se hace en volumen existe la incertidumbre de no conocer cuanto volumen ocupa en realidad
el material dentro del envase que lo contiene,  y la susceptibilidad de la arena a sufrir grandes
cambios en volumen, con un pequeño contenido de humedad, como se explico en el apartado 2.8.1.
Los datos necesarios iniciales, y con los que se debe contar para determinar las cantidades
necesarias de agua, cemento y áridos disponibles para obtener el hormigón deseado al más bajo
costo posible, son: 

• Resistencia a una edad especificada, según el tipo de obra.
• Consistencia requerida, según de las condiciones de puesta en obra y tipo de compactación.
• Tamaño máximo del agregado grueso (según  lo indicado en la tabla 2.11) y agregado económicamente m disponible en obra.
• Granulometrías y módulos de finura de los agregados.
• Condiciones de exposición a la que va ha estar expuesta la estructura, esto incluye el clima, nivel freático, tipo de agua, etc.