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V MAÑANA DE LA EDIFICACIÓN 2008. COATTM
SEGURIDAD ESTRUCTURAL en obras de FÁBRICA DE BLOQUES DE HORMIGÓN
a través de 13 cuestiones.
Ramón Gesto de Dios, arquitecto.Técnico Control Proyectos CPV
Profesor de la Universidad Francisco de Vitoria
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NORMATIVA
1EL MARCO NORMATIVO
o de dónde venimos y hacia dónde vamos
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NORMATIVA. Los orígenes
ALGO DE HISTORIA...• Años 60.• Muros de carga de ½ pie de
ladrillo.• Forjados de cerámica armada.• Muros de ladrillo hueco en
plantas superiores.• Baja calidad de la ejecución.• Tendencia a aumentar el número
de alturas.• Ruina de dos edificios en Barcelona• El Ministerio de la Vivienda decide encargar a una comisión la redacción de una norma que regulase los muros de fábrica de ladrillo
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NORMATIVA. Evolución de la normativa sobre fábrica
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TIPOS ESTRUCTURALES
2El bloque
o por qué un bloque no es lo mismo que un ladrillo grande
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EL BLOQUE: PARTICULARIDADES
• DISEÑO:– Proyecto con modulación: el tamaño de las
piezas implica modular paños y huecos.• MECÁNICAS:
– Gran rigidez: módulo de elasticidad E grande. Tensiones altas si se coartan deformaciones.
– Reducción de juntas: partes más débiles de la fábrica.
– Importancia de la retracción: la pérdida de humedad en el bloque provoca contracciones.
• EJECUCIÓN:– Rapidez de ejecución.– Facilidad de inclusión de armado– Colocación: alveolos cónicos. Superficie mayor
arriba.
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TIPOLOGÍAS ESTRUCTURALES
3Tipos estructurales
o ¿qué estructuras puedo construir con fábrica de bloque?
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TIPOLOGÍAS ESTRUCTURALES
TIPOS DE ESTRUCTURAS que puedo construir con fábrica de bloques:
• Muros de carga: trabajan principalmente a compresión.• Muros de arriostramiento: soportan solicitaciones de corte.• Vigas: trabajan a flexión.• Muros de contención: trabajan a flexión• Cerramientos a viento:
– Placas o vigas apoyadas en bordes: flexión. – Arcos: compresión.
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EL ARMADO
4El armado
o la evolución de la fábrica de bloque
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CLASIFICACIÓN SEGÚN ARMADO
• Fábrica ordinaria o tradicional: sin armado. Trabaja bien a• compresión.• Fábrica armada: con armadura de refuerzo: barras, celosía en
tendeles, etc. Soporta flexiones. Mejora el comportamiento frente a fisuración.
• Fabrica pretensada: con armadura pretensada. Se aprovecha aún más la capacidad del material a compresión. Todavía poco utilizada en nuestro país.
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JUNTAS DE MOVIMIENTO
5Distancia máxima entre juntas de
movimientoo el «divide y vencerás» de las fábricas de bloque
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JUNTAS DE MOVIMIENTO
NECESIDAD DE JUNTAS POR CONCENTRACIÓN DETENSIONES DEBIDAS A :
• Retracción y dilatación.• Deformaciones por
flexión.• Cambios bruscos de
altura.• Cambios bruscos de
espesor (conductos, pilastras).
• Existencia de huecos.• Existencia de otras juntas
(estructurales, de cubierta, etc.)
• Uniones con otros materiales materiales.
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JUNTAS DE MOVIMIENTO
Para las fábricas de bloque sean o no de carga, según CTEDB SE F, las juntas de movimiento no deben superar:
• Fábrica de piezas de hormigón ordinario: 20 m • Fábrica de piezas de hormigón aligerado: 15 m
Las distancias anteriores se reducirán a la mitad (8-10 m) enesquinas y quiebros (plantas asimétricas, con alas en forma de L,U, etc.)
• NORMABLOC: Recomendamos no ir a más de8 m de longitud entre juntas. Se puede aumentara 12 o 16 m si se dispone armado.
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JUNTAS DE MOVIMIENTO
¡OJO! Las juntas no deben dejar paños inestables: uso de piezas especiales y llaves.
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MATERIALES. LAS PIEZAS
6Resistencias mínimas de bloques
y morteroO por qué no conviene utilizar morteros muy ricos
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MATERIALES. LAS PIEZAS
La resistencia normalizada a compresión (fb) mínima de las piezas será de 5 N/mm2...
No obstante, pueden aceptarse piezas con una resistencia normalizada a compresión inferior, – hasta 4 N/mm2 en fábricas sustentantes y – hasta 3 N/mm2 en fábricas sustentadas
siempre que, – O se limite la tensión de trabajo a compresión en estado límite
último al 75% de la resistencia de cálculo de la fábrica fd,σ ≤ 0,75 fd
– O bien, se realicen estudios específicos sobre la resistencia a compresión de la misma.
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MATERIALES. MORTEROS
Las resistencias mínimas del mortero serán:
• Mortero ordinario para fábricas convencionales: M1 (fm= 1 N/mm2)
• Mortero ordinario para fábricas armadas o pretensadas: M4 (fm= 4 N/mm2)
• En cualquier caso, para evitar roturas frágiles de los muros:
fm ≤ 0,75 fb
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CONDICIONES DE LOS ELEMENTOS SUSTENTANTES
7Límites de deformación
aconsejables para los elementos sustentantes de la
fábrica de bloqueo el problema de la rigidez
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DEFORMACIONES LÍMITE
Dada la rigidez de la fábrica de bloques, al menos L/500 en cerramientos sobre forjados y vigas y L/1000 en muros de carga.
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CONTROL DE LA EJECUCIÓN. CATEGORÍAS DE EJECUCIÓN
8¿En qué se diferencian las
distintas categorías de ejecución?
o el A, B y C de la ejecución
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CONTROL DE MATERIALES. CATEGORÍAS DE EJECUCIÓN
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DURABILIDAD
9¿Cómo influye el ambiente en la
elección de las piezas y materiales?
O ¿sueñan los androides con ovejas eléctricas?
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DURABILIDAD
CTE DB SE F impone restricciones de uso según el ambiente
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DURABILIDAD: Un caso práctico, los bloques textiles de Wright
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DURABILIDAD: Un caso práctico, los bloques textiles de Wright
¿Y qué en cuanto al bloque de hormigón?Era lo más barato y feo del mundo de la construcción. Para los arquitectos había pasado
por una imitación de la piedra. ¿Por qué no ver qué se podía hacer con aquella rata dealcantarilla?
Las barras de acero dentro de las juntas de los mismos bloques y todo tratado medianteun sistema general, práctico. ¿Por qué no sería apto para una nueva fase de nuestraarquitectura moderna? Podría ser permanente, noble, hermoso.
Frank Lloyd Wright
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DURABILIDAD: Un caso práctico, los bloques textiles de Wright
HIPÓTESIS:
• Casas construidas en torno a 1925
• Bloques de hormigón construidos a pie de obra. Tres pulgadas, aproximádamente 7,6 cm de grueso.
• Los bloques quedan en contacto, sin junta.
• Existe armadura embebida.
PROBLEMAS:
• Arena mal graduada, sin ningún control granulométrico (no se conocían estas técnicas) que dejó huecos por donde entró el vapor.
• Armadura envuelta en mortero con zonas sin recubrimiento por donde penetró el agua.
• La humedad inicia el proceso de carbonatación, aumenta el volumen del acero y rompe la pieza.
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CONTROL DE LA EJECUCIÓN. CATEGORÍAS DE EJECUCIÓN
10Categorías de ejecución
obligatoriaso cuando la calidad no tiene elección
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CONTROL DE LA EJECUCIÓN. CATEGORÍAS DE EJECUCIÓN
• Mezcla manual del mortero u hormigón de relleno: C• Obras de fábrica armada: A o B• Obras de fábrica pretensada: A
En algunos casos es obligatorio utilizar una categoría de ejecución concreta en el proyecto:
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RESISTENCIAS DE CÁLCULO
11¿Influye el control de la ejecución
en la resistencia de proyecto de la fábrica?
O los coeficientes de seguridad
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RESISTENCIA DE CÁLCULO DE LA FÁBRICA
SíEl coeficiente de seguridad de las resistencias (compresión, cortante,
flexión) de la fábrica depende de:• La categoría de control de la ejecución de la fábrica (A,B, C)• La categoría del control de fabricación de las piezas (I, II).
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ESTABILIDAD DE CERRAMIENTOS
12¿Qué métodos propone CTE DB
SE F para el cálculo de cerramientos frente a las
acciones del viento?O los cerramientos también se calculan
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ESTABILIDAD DE CERRAMIENTOS
DOS MÉTODOS:• Análisis basado en el método de plástico de LÍNEAS DE ROTURA en PLACAS + Resistencias a flexión (fx1 y fx2)• Análisis como ARCO + Resistencia a compresión fd
En ambos casos, ¡ojo al modelo de apoyo considerado!
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ESTABILIDAD DE CERRAMIENTOS
13¿Cuanto debe apoyar un cerramiento en el forjado?
¿Sigue siendo válida la regla de los 2/3?
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ESTABILIDAD DE CERRAMIENTOS
La regla de los dos tercios sigue siendo útilpero será necesario comprobar porcálculo la longitud del apoyo.