CONCRETO

ARMADOSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN

Y DE ESTIMACIÓNPROFESOR: Dr. Carolina Stevenson

Arquitecta Universidad Nacional

Doctorado en Arquitectura – 2006 University Of Nottingham, UK

Cimentaciones

II

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

CONTENIDO

Contención del Terreno

Taludes

Muros de Contención

Excavación de sótanos

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

SUPERFICIALES ciclópea

zapatas zapatas aisladas (centrada, medianera, de

esquina)

zapatas combinadas

zapatas corridas

emparrillados

placas

Tipos de Cimentaciones Directas

PROFUNDAS pilotes

pilotes hincados

pilotes pre-

excavados

pilotes por tornillo

SEMI-PROFUNDAS pozos

caissons

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

CONTENCIÓN DEL TERRENO

muros de contención muros de

gravedad

muros de ménsula

muros anclados

muros hincados

muros de sótano tradicional (medianero-

centrado)

muros pantalla

muros anclados

Tipos de Cimentaciones

In situ

Prefabricados

In situ

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención

Las estructuras de contención del terreno constituyen un

auténtico muro de cimentación, su función principal es la de

soportar con la debida seguridad las acciones del terreno así

como las cargas gravitatorias que puedan transmitir la estructura

aérea y las sobrecargas que tenga el terreno (tráfico,

construcciones cercanas, etc.).

Se comportan básicamente como voladizos empotrados en su

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención

El muro de contención resiste además fuerzas externas a través

de esfuerzos internos.

Carga vertical adicional

Peso

Presión pasiva suelo

Presión activa suelo

Presión agua

Fricción por deslizamiento

Reacción terreno

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Por gravedad Hincado Ménsula Anclado

Muros de Contención: TIPOS

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: MATERIALES

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: MURO-TERRENO

VUELCO DESPLAZAMIENTO

EMPUJE EN EQUILIBRIO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

MUROS DE GRAVEDAD:

Muros de sección importante que confían su peso propio para

estabilizar los esfuerzos generados por el terreno y la posible

sobrecarga superior. Pueden ser construidos en piedra, concreto

reforzado y mampostería.

Muros de Contención: POR GRAVEDAD

3m

o m

enos

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: POR GRAVEDAD

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

MAMPOSTERÍA REFORZADA

Se opta por esta opción cuando es técnicamente posible y resulta antieconómico

la utilización de encofrados para moldear concreto in situ. Además de su función

como elemento estructural, las piezas de mampostería proporcionan un encofrado

permanente para el concreto.

Muros de Contención: POR GRAVEDAD

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

GAVIONES

Muros de Contención: POR GRAVEDAD

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

GAVIONES

Muros de Contención: POR GRAVEDAD

•Es importante usar piedras que

no sean angulosas, porque dañan

la malla de acero.

•Las mallas se encofran en

formaletas de madera durante el

llenado para evitar que se

deformen.

•Se hacen amarres horizontales y

verticales cada 30-50cm para

conservar la forma.

•Al terminar el muro se cubre con

una malla sintética y grama

vegetal (opcional) para

prolongar su vida util,

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: HINCADOS

Muros hincados o tablestacado: consisten en elementos (pueden ser de

madera, concreto o metálicos) que se hincan en el terreno por medio de un

Martinete. Comúnmente se utilizan en casos en que la profundidad del agua es

considerable.

tablestacado en madera tablestacado metálico

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: HINCADOS

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: HINCADOS

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: HINCADOS

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: MENSULA

MUROS EN MÉNSULA Ó CONTENCIÓN A FLEXIÓN:

Son muros de menor sección que los de gravedad, resisten el

volcamiento y el deslizamiento a través de la geometría de la

base del elemento estructural. Soportan mayores esfuerzos a

tracción son construidos en concreto reforzado.

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de contención “con contrafuertes”

A la superficie de contención se adicionan muros transversales con forma

triangular. Estos dan rigidez a la losa vertical y añaden peso en la base.

Muros de Contención: MENSULA

H=

6m

o

me

nos

sin

co

ntr

afu

ert

e

0.1-0.3 de H.

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Drenaje con

Barcanas

Muros de Contención: MENSULA

Drenaje de pie

Las arcillas saturadas generan empujes muy superiores a los

considerados en el análisis de estas secas. Es conveniente

colocar un material granular como relleno en los muros de

contención.

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: MENSULA

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Debido al gran volumen de concreto requerido no se puede

hacer un único vaciado, este proceso hay que hacerlo por

etapas, generando juntas de construcción verticales y

horizontales, que deben ser previstas.

Muros de Contención: MENSULA

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Las juntas de dilatación o de expansión son utilizadas para

evitar que el concreto se fisure y agriete debido a los cambios

de temperatura.

Muros de Contención: MENSULA

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano

Los muros de sótano resisten el empuje de tierras y las cargas verticales del

edificio. Su comportamiento estructural es el de una viga apoyada o

empotrada

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano: TRADICIONAL

Los muros de sótano pueden ser tradicionales hasta dos plantas (si el nivel

freático esta por debajo de la cimentación) y no provocan daños a edificios

próximos.

NF

Zapata medianera Zapata centrada

NF

Zapata medianera Zapata centrada

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Excavación a Cielo abierto:

Muros de Sótano: EXCAVACION

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Realización de bataches:

Muros de Sótano: EXCAVACION

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Excavación de trinchera perimetral

Muros de Sótano: EXCAVACION

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

•Enconfrados perdido (polietileno o

ladrillo) junto a la pared de

excavación:

•Capa de concreto de limpieza

Muros de Sótano: EXCAVACION

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

•La armadura de la zapata deberá

tener recubrimiento approx. 3.5cm

con encofrado y 7cm sobre terreno

Muros de Sótano: CONSTRUCCION

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Excavacion de terrenos anegados: cercos de arcilla (jarillones)

se colocan formando una presa para luego evacuar el agua por

medio de motobomba

Muros de Sótano: CONSTRUCCION

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano: CONSTRUCCION

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano: CONSTRUCCION

•Ajustes: verificación del replanteo,

limpieza de armaduras, verificación

de formaletas.

•Vaciado: en general cada tramo se

hace en una sola jornada.

Construcción de juntas.

•Curado: mantener las superficies

húmedas mediante riego directo al

menos durante 7 días.

•Desencofrado: se espera mínimo 7

días.

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano: CONSTRUCCION

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano: PANTALLA

•Permite excavación y

ejecución de sótanos bajo el

nivel freático

•No hay limitación por numero

de pisos o por presencia de

edificios vecinos.

•Solo rentable a partir de cierta

profundidad.

•Principal problema de

arriostriamiento durante su

construcción.Estrato

impermebale

Losa de

cimentación

NF

Pantalla

Un muro pantalla in situ es un tipo de estructura de contención de concreto que

se realiza en obra

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano: PANTALLA

La longitud de los paneles a excavar es generalmente de entre 3 y 6 m. El

orden de ejecución de los paneles depende del sistema de excavación y del

tipo de pantalla.

0. Construcción del murete

guía.

1. Excavación de la zanja

por bataches.

2. Colocación de las juntas

o encofrados laterales

3. Colocación de la

armadura.

4. Vaciado de concreto

5.Extraccion de la junta

6. Construcción de la viga

de coronación

7. Excavación del recinto interior

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Cuchara bivalva: se emplea en terrenos que lo permitan (no demasiado duros).

Dependiendo del fabricante, pueden llegarse a excavar terrenos que tengan

una resistencia a compresión en torno a los 60 kg/cm2.

Muros de Sótano: PANTALLA

http://www.terratest.cl/interior/productos/pilotes.asp

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Trépano: es un elemento metálico, generalmente cilíndrico, de entre 2 y 3 m

de altura, que pesa entre 5 y 10 t, y que se deja caer desde una altura de 1 a 3

m. Se emplea en terrenos excesivamente duros o en roca. Tiene como

inconveniente que produce vibraciones elevadas.

Muros de Sótano: PANTALLA

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Hidrofresa: es un elemento excavador con ruedas dentadas que giran en

sentidos contrarios, arrancando el terreno. La elevada fricción que se produce

en las ruedas dentadas, hace necesaria la refrigeración con un líquido como el

lodo bentonítico

Muros de Sótano: PANTALLA

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Una vez realizados todos los paneles se construye la viga de coronación,

consistente en una viga de concreto que une la parte superior de todos los

paneles. La viga de coronación tiene dos misiones:

1.Hacer que todos los paneles trabajen conjunta o solidariamente.

2.Eliminar definitivamente el concreto de la parte superior, que pudiera estar

contaminado por los lodos bentoníticos.

Muros de Sótano: PANTALLA

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Finalmente se procede a la excavación del recinto (generalmente interior) del

muro pantalla. Si se ha previsto ejecutar elementos de soporte (anclajes o

puntales), se van colocando a medida que se realiza la excavación.

Muros de Sótano: PANTALLA

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Finalmente se procede a la excavación del recinto (generalmente interior) del

muro pantalla. Si se ha previsto ejecutar elementos de soporte (anclajes o

puntales), se van colocando a medida que se realiza la excavación.

Muros de Sótano: PANTALLA

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: ANCLADO

Muros con anclas que se utilizan para sostener concreto, muros de

contención, mallas geotextiles etc.

http://www.youtube.com/watch?v=MNct439XS9M

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Contención: ANCLADO

Muros anclados, atirantados o Tie Back: se utilizan para profundidades

mayores. Consiste en anclar placas de concreto a distintos niveles por

medio de cables que van dentro de perforaciones hechas en el terreno.

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano: ANCLADO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

Etapas constructivas:

1. Movimiento de tierra o

excavación

2. Perforación e inyección

3. Armado del muro

4. Elaboración y lanzado de

concreto

5. Tensado de anclaje

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

CIMENTAC

IONESSistemas de Construcción y Estimación – Prof:

Carolina Stevenson

Muros de Sótano : ANCLADO

Cimentaciones

1. Cuchara utilizada para excavación que consta de dos mandíbulas, articuladas en su parte superior, que ajustan una con otra por los bordes cuando se encuentran juntas. Se denomina también excavadorade almeja o de cuchara prensora.

2. Muro de contención normalmente construido de concreto reforzado, resistente al vuelco y al deslizamiento gracias a la zapata en voladizo sobre la que se apoya.

3. Contenedor de piedras retenidas con malla de acero galvanizado que generalmente se utiliza para formar muros de contención por gravedad.

4. Arcilla de grano muy fino que se mezcla con agua para formar un lodo, generalmente utilizado durante la excavación de pilotes y muros pantalla en terrenos de baja consistencia y posible desprendimiento.

5. Efecto que se produce en el fondo de una excavación cuando este se curva debido al empuje del terreno.

6. Tipo de cimiento sencillo y económico que consiste en piedras de diferentes tamaños unidas por una mezcla de concreto en proporción 1:3:5 .

7. Tipo de cimentación fundida in situ, en ocasiones de manera manual y en otras utilizando maquinaria especial, que comprenden un radio lo suficientemente grande como para que un hombre sea capaz de realizar la excavación.

8. Suelos finos y blandos de partículas entre 0.075 y 0.005 mm de tamaño.

9. Perforación de diámetro entre 65 -140 mm que se utiliza para extraer muestras de suelo

10. Presión lateral que ejerce un terreno sobre un muro de contención o cimentación

a i r e t a m i o p

m a e t o b e r h e

a t i n o t n e b z

c i k n o s s i a c

o r c o s t u r a a

d a b i v a l v a t

a n a v c a p s a

l t r a b l i m o s

a a e g a l o n n l

r d n e o c l p d i

p o o e j u p m e m

t a o d a l c n a o

Cimentaciones

1. Cuchara utilizada para excavación que consta de dos mandíbulas, articuladas en su parte superior, que ajustan una con otra por los bordes cuando se encuentran juntas. Se denomina también excavadorade almeja o de cuchara prensora.

2. Muro de contención normalmente construido de concreto reforzado, resistente al vuelco y al deslizamiento gracias a la zapata en voladizo sobre la que se apoya.

3. Contenedor de piedras retenidas con malla de acero galvanizado que generalmente se utiliza para formar muros de contención por gravedad.

4. Arcilla de grano muy fino que se mezcla con agua para formar un lodo, generalmente utilizado durante la excavación de pilotes y muros pantalla en terrenos de baja consistencia y posible desprendimiento.

5. Efecto que se produce en el fondo de una excavación cuando este se curva debido al empuje del terreno.

6. Tipo de cimiento sencillo y económico que consiste en piedras de diferentes tamaños unidas por una mezcla de concreto en proporción 1:3:5 .

7. Tipo de cimentación fundida in situ, en ocasiones de manera manual y en otras utilizando maquinaria especial, que comprenden un radio lo suficientemente grande como para que un hombre sea capaz de realizar la excavación.

8. Suelos finos y blando de partículas entre 0.075 y 0.005 mm de tamaño.

9. Perforación de diámetro entre 65 -140 mm que se utiliza para extraer muestras de suelo

10. Presión lateral que ejerce un terreno sobre un muro de contención o cimentación

a i r e t a m i o p

m a e t o b e r h e

a t i n o t n e b z

c i k n o s s i a c

o r c o s t u r a a

d a b i v a l v a t

a n a v c a p s a

l t r a b l i m o s

a a e g a l o n n l

r d n e o c l p d i

p o o e j u p m e m

t a o d a l c n o o