De muro de cerramiento a muro de contención. Patología en un muro de ladrillo.

Artículo del blog de e-struc

Patología en muro de contención de ladrillo y reparaciónEn este artículo vamos a explicar el caso de un muro de ladrillo, que sufrió daños estructurales al rellenar con tierra por uno de sus lados.

El proyecto para la reparación y refuerzo y la dirección de las obras ha sido llevado a cabo por Josenia Hervás y Esteban Herrero, de Triángulo H arquitectos. Se trata del de cerramiento de la parcela de una vivienda unifamiliar. En el exterior hay una acera para peatones.

El muro estaba construido con fábrica, de altura 2,70 m y sin casi relleno inicial por ninguna de las dos caras. Es decir, se trataba de un muro de cerramiento, no de contención, apoyado sobre una pequeña zapata corrida de hormigón de 60×60 bajo el muro.

Patología en muro de contención de ladrillo y reparación

La patología surgió cuando se realizaron obras en el jardín interior y se construyó una piscina, con relleno de tierras alrededor. El nivel del terreno se elevó hasta 1,80 m sobre el nivel de la calle, con lo que el muro comenzó a resistir el empuje de las tierras sin procurarle refuerzo. Se transformó, sin estar calculado para ello, en un muro de contención.

El empuje de las tierras provocó tracciones en la cara interior del muro, que la fábrica no era capaz de soportar, por lo que se comenzó a desplomarse.

El alcance de los daños se agravó con el paso de los meses, de modo que se hizo urgente acometer la reparación del mismo, y se estudió la posiblidad del refuerzo, pero el estado de la fábrica era tan malo que no se podía aprovechar, y un refuerzo por el extradós no era viable al ser un muro de linde con la vía pública.

Patología en muro de contención de ladrillo y reparación

Para resolverlo era necesario construir un muro de apariencia igual al existente, pero capaz de asumir los nuevos esfuerzos y trabajar como un muro de contención.

En las siguientes imágenes se puede ver el efecto sobre el muro del relleno de tierra, tanto por el interior como por el exterior de la parcela.

Patología en muro de contención de ladrillo y reparación

La idea era repetir el aspecto de muro actual, con una trabazón de ladrillo puesto a soga, es decir, medio pie de cara vista, pero funcionando como muro de contención, y hacer una segunda hoja por el intradós de fábrica armada, de modo que la cara interior, que es la que debe trabajar a tracción pues es la que soporta el terreno, lleve la armadura de colaboración.

En la próxima entrada veremos cómo se resolvió el problema y cómo se calculó la solución con e-struc

Artículo encontrado en: http://e-struc.com/2016/02/09/de-muro-de-cerramiento-a-muro-de-contencion/

 

Nueve claves para diseñar una vivienda de acero

Cómo traducir un proyecto de arquitectura para realizarlo con Steel Framing. Datos para predimensionar la estructura y optimizar el sistema en seco.

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Estructura. Al ser un sistema liviano, la carga de viento cobra una incidencia mayor.

En el proceso de producción de los planos para la obra, es usual que el diseño arquitectónico sufra algunas modificaciones para adaptarlo al sistema constructivo elegido. “Cualquier proyecto se puede traducir al sistema Steel Framing, es decir, pasar de un plano de anteproyecto a uno ejecutivo que determine los espesores reales de todos los elementos”, explica Florencia Tomasi de la consultora Consul Steel, especializada en Steel Framing.

1- Modular el proyecto

Una estrategia para optimizar el consumo de materiales es la modulación de la planta. El proyectista puede diseñar sin restricciones porque no tiene un módulo fijo sino uno recomendado de 0,40 a 0,60 metros. “El Steel Framing es un sistema versátil, se adapta a cualquier proyecto e incluso permite ampliaciones”, destaca Paula Ale, Gerente Comercial de Perfiles JMA.

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Premisa. Es fundamental que el plano de apoyo esté totalmente nivelado.

2- Rigidez estructural

El primer aspecto que se evalúa en la “traducción” de cualquier diseño al Steel Framing es la rigidez global del proyecto. “Al ser un sistema liviano, la carga de viento cobra una incidencia mayor que en el caso de la construcción tradicional”, fundamenta Tomasi. En ese sentido, se debe evaluar la distribución de las plantas para determinar si está desbalanceada la disposición de tabiques y considerar la resolución de los grandes aventanamientos.

En esos casos es necesario aporticar la estructura sin modificar la arquitectura y agregar perfiles laminados si fuera necesario. Lógicamente, de estas soluciones resulta un costo adicional porque se alejan de lo estándar, según la especialista. Asimismo, si el proyecto plantea aberturas de piso a techo, se puede considerar una viga invertida en el antepecho del piso superior.

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Consumo de materiales. Está respaldado por un cálculo estructural que considera lo mínimo necesario según los reglamentos.

Así como la liviandad requiere un compromiso mayor de proyecto para resolver la carga de viento, “el Steel Framing es apto para construir en zonas sísmicas debido a su baja masa”, afirma Ale.

3- Cómputo de materiales

“Culturalmente, la construcciones se sobredimensionan mientras que en el caso del Steel Framing el consumo de materiales está respaldado por un cálculo estructural que considera lo mínimo necesario según los reglamentos”, destaca Tomasi.

4- Nivelación de cimientos

El esqueleto estructural debe ir anclado a los cimientos que, generalmente, se resuelven con una platea porque ofrece una buena superficie de trabajo. “Es fundamental que el plano en el que se apoyan las estructuras metálicas esté totalmente nivelado”, señala Tomasi.

De todos modos, los cimientos pueden ser vigas de encadenado y un contrapiso de hormigón pobre, bases aisladas o el sistema que determine el estudio de suelo. Incluso se puede resolver sobre pilotes para lo cual se realiza una losa elevada.

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Estructura. Al ser un sistema liviano, la carga de viento cobra una incidencia mayor.

5- Elección temprana del sistema

Los sistemas constructivos, cualquiera sea el caso, se pueden aprovechar mejor cuando ya desde la etapa de proyecto se trabaja siguiendo su lógica.

6- Luces óptimas para entrepisos

Las luces óptimas van de 4 a 5 metros. Cuando sea mayor, considerar la forma de generar un apoyo. Las soluciones en seco tienen menor peso propio y permiten resolver luces mayores. Consisten en una estructura de entrepiso metálica con perfiles PGC y PGU complementados con un emplacado de madera OSB, fenólico o cementicio, que posee menor peso propio que los entrepisos húmedos.

7- Materialidad de la cubierta

Lo expresado en el punto anterior vale para las cubiertas de chapa o teja que, al tener menor peso que una solución mixta, pueden llegar a luces de 5,5 metros sin inconvenientes.

8- Altura de locales

Se recomienda hasta tres metros (variable según la incidencia de la carga de viento).

9- Espesor y altura de las paredes

La estructura de las paredes (H: 3 m) se puede resolver con perfilería de 100 mm. Al momento de definir la altura libre de un local, considerar que la estructura normal para entrepisos requiere de perfiles de 200 mm (espesor final 250 mm). La estructura de las paredes con perfiles de 100 mm permiten resolver un alto confort acústico y térmico con un espesor muy reducido.

 

Autor: Paula Baldo

Artículo de: https://www.clarin.com/arq/claves-disenar-vivienda-acero_0_BkF56OvPb.html

 

Fisuras en muros de fábrica. Asientos en cimentación.

Autor: e-struc

Artículo: http://e-struc.com/2015/07/17/fisuras-en-muros-de-fabrica-asientos-en-cimentacion/

Fisuras por asiento en muros de carga

Siguiendo con el asunto de las patologías estructurales en muros de fábrica, que siempre se revelan en fisuras, como explicábamos en el artículo Fisuras por pandeo, en este post hablaremos de las fisuras ocasionadas por los asientos de cimentación en estos muros.

Que una cimentación sea firme depende básicamente de que la tensión que transmita al terreno sea tan suficientemente baja como para que el suelo pueda soportar la carga y, además, lo haga con deformaciones suficientemente pequeñas. De ahí surge el concepto de tensión admisible frente al de carga de hundimiento, siendo esta última la máxima que soporta el terreno antes de colapsar y la primera la tensión para la cual sus deformaciones son suficientemente bajas.

Si en una estructura de muros todos ellos tienen una cimentación acorde a su carga, todos asentarán de igual manera, porque el terreno bajo ellos estará trabajando a igual tensión y, por tanto, con la misma deformación. De este modo, por así decir, todo el edificio baja a la vez como un sólido rígido sin más problema.

Fisuras por asiento en muros de carga

Si sucediera que, por un error de diseño o de construcción, una línea de carga se dimensionase en cimentación con menor sección que la debida a la tensión admisible, dicha línea tendería a asentarse más en el terreno que las concomitantes. Por tanto, la línea sobre esa cimentación quedaría más baja que las adyacentes, haciendo que los muros -o tabiques- dispuestos en la dirección transversal tengan que distorsionarse un cierto ángulo, mediante el corrimiento relativo de una línea vertical respecto de la opuesta del mismo paño. Asimismo, las líneas horizontales no tienen más remedio que inclinarse.

Fisuras por asiento en muros de carga

Lo mismo sucedería si, habiendo dimensionado correctamente la cimentación, bajo una línea de carga el terreno se lava de finos -perdiendo compacidad- o pierde su capacidad resistente por lavado masivo que retirase el terreno, o se ablanda o retrae por cambios considerables de humedad. La cuestión es que, por exceso de tensión sobre el terreno, sea por cimentación escasa como por pérdida de capacidad del terreno, esa línea descenderá más que las adyacentes. Es lo que se conoce como asiento diferencial: un apoyo desciende más que otro adyacente. Si este asiento es pequeño, no suele suceder gran cosa, pero si toma cierta entidad, fisura o agrieta los muros. Además, la grieta aparece a 45º indicando su dirección perpendicular aquella en que se produce el asiento.

Fisuras por asiento en muros de carga

¿Por qué se rompe el muro y, además, a 45º? Es sencillo. Cualquier deformación de un material lleva asociada una tensión. Pues bien, el efecto de desplazar en su propia directriz una línea de un plano respecto de las adyacentes produce la distorsión angular antes mencionada. Esa deformación produce en la fábrica tensiones tangenciales según las líneas horizontales y verticales. Ese estado, girado 45º, equivale a tracciones en una dirección -la que une el punto más alto del paño con el más bajo- y compresiones en la perpendicular. Como la fábrica soporta muy poca tracción, si la distorsión es grande, las tensiones lo serán también, produciendo irremediablemente la tracción que fisure el muro.

Fisuras en muros de fábrica. Pandeo

Autor: e-struc

Artículo : http://e-struc.com/2015/06/24/fisuras-en-muros-de-fabrica-pandeo/

Fisuras por pandeo en muros de fábrica

Los muros de fábrica estructurales presentan muchas veces fisuras que tienen causas variadas. En una serie de artículos analizaremos algunos de los tipos de fisuras ligados a las causas principales. En este caso abordaremos el caso del pandeo.

Fisuras por pandeo en muros de fábrica

Cuando un muro se carga en su propio plano hemos de tener en cuenta que tal plano no es perfecto en su planitud y, además, que la carga no tiene por qué entrar centrada en él. De este modo, sucede que hay un desfase entre el recorrido de la carga y el plano medio del muro. Es decir, la carga actúa con una cierta excentricidad respecto al plano medio del muro. Por un lado, la excentricidad es debida a la falta de planitud perfecta del plano -imperfección- y por otro por el propio trayecto de la carga, que no tiene por qué pasar por el plano medio del muro. Así, el producto de la carga por la distancia al plano medio -excentricidad- induce un momento flector que aumenta esa excentricidad y, además, incrementa las tensiones de compresión en uno de los planos exteriores del muro, pudiendo llegar a traccionar el plano exterior opuesto. A este efecto se lo denomina pandeo.

Fisuras por pandeo en muros de fábrica

El problema del pandeo es que, en la fábrica, si la excentricidad es grande -como mucho 1/6 del espesor del muro para que no se fisure- la cara traccionada empieza a fisurarse. Esto conlleva, además, que la sección eficaz del muro disminuya, porque la parte fisurada ya no actúa contra la compresión ni aporta rigidez. Por tanto, se incrementan mucho las tensiones de compresión y, además, se amplifican mucho las deformaciones, que a su vez incrementan las tensiones. Si este proceso reiterativo no llega a pararse en un punto, se produce el colapso del muro. Por hacerse una idea de la magnitud del problema, si la excentricidad es 1/6 del espesor del muro, las tensiones de compresión de éste se duplican. Y si la excentricidad es mayor de la anterior empieza el muro a fisurarse. Si llegásemos, por ejemplo, a una excentricidad de 1/5 del espesor del muro, la rigidez de la sección del muro pierde un 27% y las tensiones aumentan al 222% de las tensiones cuando no hay excentricidad. Es decir, aumentos pequeños de excentricidad suponen incrementos enormes en las tensiones y pérdidas enormes de rigidez.

Fisuras por pandeo en muros de fábrica

Lo que importa de la rigidez es que cuanto menor sea ésta más se amplifican las excentricidades y más aumentan las tensiones, acercando el muro más al colapso. El concepto que subyace a este proceso es lo que se denomina carga crítica, que es la máxima carga de compresión que puede soportar un elemento sin entrar en inestabilidad y colapsar. Dicha carga crítica es proporcional a la rigidez de la sección del muro e inversamente proporcional al cuadrado de su altura. Así, se comprende que muros altos con poco espesor -muy esbeltos- sean mucho más susceptibles de colapsar por pandeo que otros de poca altura y gran espesor -poco esbeltos-. Por entender qué magnitud tiene el problema respecto de la carga crítica, si la carga del muro es sólo la cuarta parte de dicha carga crítica, los desplazamientos -y, por tanto, las excentricidades- del muro aumentarán en un 33%, lo mismo que las tensiones iniciales, siempre que no aumente la fisuración. En tal caso, el valor anterior aumenta enormemente. De hecho, cuando hay problemas de inestabilidad nadie en su sano juicio dimensiona un muro o un pilar o el elemento que sea para soportar una carga que supere el 25% de la carga crítica. Ir más allá es muy arriesgado.

Fisuras por pandeo en muros de fábrica

Tal como se aprecia en los esquemas y en las fotografías, como el pandeo conlleva un movimiento lateral perpendicular al plano del muro, quedando su cabeza y su base fijas por los forjados o la cimentación, la fisura que aparecerá será horizontal a media altura del muro en el lado en el que presente “panza”. Si nos encontramos un muro con panza -siquiera muy considerable- con una fisura horizontal, probablemente se trate de un problema de pandeo del muro.

Fisuras por pandeo en muros de fábrica