1. ALBAÑILERIA CONFINADA | 2. PROCESOS DE CONSTRUCCIÓN | 3. CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO | 4. SEGURIDAD E HIGIENE EN OBRA | 5. ANEXOS
1. ALBAÑILERIA CONFINADA
La albañilería confinada es la técnica de construcción que se emplea normalmente para la edificación de una vivienda. En este tipo de construcción se utilizan generalmente:
- ladrillos de arcilla cocida,
- columnas de amarre,
- vigas soleras, etc.
En este tipo de viviendas primero se construye los
- cimientos corridos y luego
- los muros de ladrillo,
- seguidamente se procede a vaciar el concreto de las columnas de amarre y,
- finalmente, se construye el techo en conjunto con las vigas. (Ver figura 1).
CONJUNTO ESTRUCTURAL
La estructura de una vivienda se encarga de soportar su propio peso y los efectos de un terremoto. Está formada por los siguientes elementos: (ver figura 4).
- CIMENTACIÓN:
He aquí algunos requisitos mínimos que debe cumplir:
Es importante tener en cuenta que las medidas del cimiento corrido dependen básicamente de dos factores (tipo de suelo y peso total a soportar):
a. Del tipo de suelo
Aunque cada proyecto incluye planos de cimentación que indican, entre otras cosas, la profundidad de excavaciones, las medidas de sus cimientos y la cantidad de refuerzo necesario; a modo de información referencial y orientadora podemos considerar lo siguiente:
Suelo normal: conglomerado o mezcla de grava y arena.
Suelo blando: arena suelta o arena fina o arcilla o suelo húmedo.
Si el suelo es blando, es recomendable considerar un sobrecimiento armado:
b. Del peso total a soportar
Este es el segundo factor del cual dependen las medidas definitivas y precisas del cimiento corrido.
El peso total a soportar no es igual para todos los cimientos. Algunos soportan más que otros; dependiendo del número de pisos y también de la ubicación (en planta) de los cimientos.
- MURO
Es importante saber que un muro portante no es lo mismo que un “tabique”.
El ladrillo pandereta se debe usar en la construcción de tabiques.
Los muros portantes le proporcionan la fortaleza y la solidez necesarias a una vivienda, es decir, la vuelven más resistente. Observa la figura 10. Ahí se muestra uno de los trabajos que realizan estos muros: soportar y transferir peso (o carga) de cada uno de los pisos de una vivienda.
Una edificación es la superposición de varios pisos separados por los techos (losas aligeradas de concreto armado), los cuales se apoyan en los muros (en toda su longitud) por medio de las vigas soleras. En el caso de una vivienda de dos pisos, la transferencia de los pesos de un nivel a otro sucede de la siguiente manera (ver figura 10):
- Todo el peso del segundo piso es distribuido a los muros de ese mismo nivel de la manera que indican las flechas.
- Igualmente, el peso del primer piso es distribuido a sus propios muros como indican las flechas, sumándose a esto todo el peso del segundo piso. Como se ve, en este caso, los muros del primer piso soportan el doble de peso que los del segundo.
- Finalmente, todo el peso acumulado que llega a los muros del primer piso es transferido a la cimentación y esta lo transfiere al terreno.
Por otro lado, estos mismos muros portantes tienen que realizar otro trabajo adicional: soportar y transferir las fuerzas que producen los sismos. Al ocurrir un sismo, este produce una fuerza (V) que se distribuye a cada muro portante (ver figura 11), ocasionándole mayor presión. Esta fuerza puede llegar en cualquier dirección.
Es importante mencionar que, con cierta frecuencia, los muros portantes tienen que realizar estos dos trabajos al mismo tiempo, lo cual demanda un gran esfuerzo para cada muro portante y por esta razón es importante utilizar excelentes materiales, contar con buena mano de obra y tener un diseño estructural adecuado (planos estructurales).
Por eso toma en cuenta estas dos recomendaciones (Necesidad de tener muros portantes en las dos direcciones (X, Y) y la Densidad de muros).
a. Necesidad de tener muros portantes en las dos direcciones (X, Y):
Un sismo es un fenómeno natural que ocasiona, entre otros efectos, que la vivienda se sacuda como si alguien la empujara lateralmente. Estas fuerzas pueden sacudir a la vivienda en distintas direcciones (X, Y). Por lo tanto, la edificación debe tener muros dispuestos a lo largo de dichas direcciones, de modo que le proporcionen fortaleza. (ver figuras 12 y 13).
Los muros portantes trabajan principalmente en dirección longitudinal, es decir, a lo largo. Esto significa que en una casa como la de la figura 12, los muros dispuestos en la dirección “Y”, son los que deberán soportar las fuerzas del sismo en esa dirección; y los muros dispuestos en la dirección “X”, (ver figura 13) son los que deberán soportar la fuerza sísmica de esta dirección.
Los problemas comienzan cuando en una vivienda hay escasos muros en una dirección u otra, o si estos son de poca longitud. De presentarse esta grave deficiencia, las fuerzas del sismo pueden ocasionar la rajadura y el colapso de los muros. El diseño estructural de una vivienda permite conocer si los muros serán de cabeza o de soga y la longitud que deberán tener.
b. Densidad de muros:
Es muy importante controlar la cantidad de muros portantes que debe tener una vivienda en cada una de las direcciones (X, Y) y de los pisos a construirse. Este control lo puedes hacer cumpliendo los siguientes pasos:
Paso N°1
Calcula el área techada de cada piso en metros cuadrados (m2).
Paso N°2
Calcula el área horizontal de muros confinados requeridos.
Calcula el área horizontal total de muros portantes que piensas construir.
Paso N°4
Compara el resultado del paso N° 2 con el del N° 3. Debe cumplirse lo siguiente:
Ejemplo de aplicación: (Descargar archivo MatCad Prime)
Consideremos una vivienda de dos pisos, cuyo croquis se muestra en la que se usarán ladrillos de mediana calidad para su construcción. Ahora calculemos:
Paso N°1
Calculamos el área de cada techo aligerado (concreto armado).
Paso N°2
Calculamos el área mínima de muros portantes que debería tener la vivienda. Para ello utilizamos estas fórmulas:
Esto significa que en cada dirección del primer piso debe haber como mínimo un total de 18.774 cm2 de área de muro.
Esto significa que en cada dirección del segundo piso debe haber como mínimo un total de 9.386,40 cm2 de área de muro.
Paso N°3Calculamos el área de cada muro que piensas construir en cm2. (ver figura 14). Esto lo logramos multiplicando el largo de cada muro por su espesor (soga: 13 cm, cabeza: 24 cm). Luego calculamos el área total.
Primer piso:
Controlemos la cantidad de muros portantes, teniendo en cuenta:
Segundo piso:
Paso N°4
Comparación de resultados
Cumple la condición. Esto significa que el área total de muros a construirse en esta dirección es correcta.
Cumple la condición. Esto significa que el área total de muros a construirse en esta dirección es correcta.
Cumple la condición. Esto significa que el área total de muros a construirse en esta dirección es correcta.
Cumple la condición. Esto significa que el área total de muros a construirse en esta dirección es correcta.
- ARRIOTRES (COLUMNAS Y VIGAS SOLERAS)
Para que el trabajo antisísmico que desarrollan los muros portantes sea el adecuado, es importante que los muros estén totalmente confinados (rodeados) por columnas y vigas de concreto armado (ver figura 37).
Las columnas se hacen generalmente del mismo espesor de los muros. El área de su sección y su refuerzo deben ser calculados según la intensidad del trabajo que realiza el muro y según la separación entre columnas.
Si se tienen muros muy largos, se deberá colocar columnas cada 3 m o 3.5 m si son de soga; o cada 5 m si son de cabeza. En la vivienda del ejemplo anterior, se deberá colocar columnas tal como se muestra en la figura 15.
- LOSA ALIGERADA
Los techos forman parte de la estructura de una vivienda, están hechos de concreto armado y se utilizan como entrepisos. Pueden apoyarse sobre los muros portantes, vigas o placas.
Las losas aligeradas cumplen básicamente tres funciones:
- Transmitir hacia los muros o vigas el peso de los acabados, su mismo peso, el peso de los muebles, el de las personas, etc.
- Transmitir hacia los muros las fuerzas que producen los terremotos (ver figuras 11, 12 y 13).
- Unir los otros elementos estructurales, columnas, vigas y muros, para que toda la estructura trabaje en conjunto, como si fuera una sola unidad.
Para que se puedan cumplir a cabalidad estas funciones, debes tener en cuenta las siguientes recomendaciones con relación a las losas aligeradas (ver figura 16).
- Deben ser iguales en todos los pisos.
- Como máximo: largo = 3 veces ancho.
- Las aberturas para escaleras no deben ser excesivas ni en número ni en tamaño y de preferencia deben estar ubicadas en la zona central.
COMPONENTES DE LA ALBAÑILERIA CONFINADA
En este tipo de construcciones, los componentes que se usan son los siguientes:
- Ladrillo
- Fierro de Construcción
- Mortero
- Concreto
Ladrillo
En general, existen dos tipos de ladrillos: los sólidos y los tubulares.
Los ladrillos tubulares son los ladrillos pandereta (ver figura 17), los cuales, como ya se explicó anteriormente, no son los más apropiados para la construcción de los muros portantes por su poca resistencia y fragilidad.
Los ladrillos King Kong son los que más se usan. He aquí algunas recomendaciones a tener en cuenta al momento de comprar nuestros ladrillos:
- Deben cumplir las exigencias de la Norma Técnica E070 (para Perú).
- No deben tener materias extrañas en su superficie o interior (ver figura 18).
- Deben estar bien cocidos, no quemados.
- Deben emitir un sonido metálico al golpearlo con un martillo.
- No deben estar agrietados (ver figura 19).
- No deben presentar manchas blanquecinas de origen salitroso.
Mortero
Dada la importancia de este componente, es necesario preparar un mortero de buena calidad.
a. Calidad de los ingredientes:
Cemento:
- Debe ser fresco.
Arena:
- Debe ser limpia, sin restos de plantas, cáscaras, etc.
Agua:
- Bebible.
- Limpia.
- Libre de ácidos.
b. Dosificación:
La dosificación volumétrica apropiada está descrita en la Norma Técnica de Edificaciones E-070 (Perú). Estas son las medidas:
Ambos morteros se usan en muros portantes.
Fierro de construcción
Uno de los procesos constructivos más importantes es la calidad del habilitado del refuerzo que se colocará en la estructura. Hay que cuidar que este tenga las adecuadas “dimensiones y formas”, así como también que cumpla las especificaciones indicadas en los planos estructurales.
Concreto
La calidad final de este depende de los siguientes factores:
- Características de los ingredientes.
- Dosificación, es decir, la cantidad de cada ingrediente que debe usarse en la preparación de la mezcla.
- Producción.
- Transporte.
- Colocación.
- Compactación.
- Curado.
Espesor de las juntas
La Norma E-070 (*) nos dice lo siguiente:
“En la albañilería, con unidades asentadas con mortero, todas las juntas horizontales y verticales quedarán completamente llenas de mortero. El espesor de las juntas de mortero será como mínimo 10 mm y el espesor máximo será 15 mm”.
La razón por la cual la Norma limita el espesor de las juntas es muy sencilla.
Si el espesor de las juntas es mayor de 15 mm (ver figura 21), esto hace que el muro portante se debilite sustancialmente. Una manera práctica de evitar esto, es usando el escantillón en el momento en que se está asentando el ladrillo.
Además, se debe cuidar también, que la junta no sea menor de 10 mm, ya que no pegaría bien ladrillo con ladrillo, es decir, la unión quedaría débil.
Por otro lado, obsérvese la figura 22. Ahí se ve que las juntas no están completamente llenas de mortero. Esto debilita el muro portante y por lo tanto, la estructura.
Unión muro portante - columna
Para que todos los elementos estructurales (vigas, columnas, techos, muros, cimientos) trabajen en conjunto, como si se tratara de una sola pieza, es muy importante que la unión entre ellos sea buena; por ejemplo, la unión entre el muro portante y sus columnas de confinamiento debe ser consistente (ver figura 23).
En la obra, esta buena unión se logra mediante dos procedimientos: El endentado del muro y las mechas de anclaje.
a. El endentado del muro
Como se sabe, el endentado del muro recibirá tanto, el vaciado del concreto de la columna, logrando que la unión entre ambos sea óptima.
La Norma E-070 se refiere a este tema y nos dice: “La longitud del diente no debe exceder los 5 cm y deberá limpiarse de los desperdicios de mortero y de partícula sueltas antes de vaciar el concreto de la columna de confinamiento.”
Si el “diente” es mayor de 5 cm, (ver figura 23), es probable que este se rompa debido al peso del concreto que lo impacta cuando se hace el vaciado. Y si el “diente” no se rompió debido a este impacto, el concreto no llenará completamente el espacio entre los “dientes” y formará “cangrejeras”. (ver figura 24).
b. Las mechas de anclaje
En el caso de emplearse una conexión a ras, se deberá contar además con “mechas” de anclaje compuestas por Corrugado 4.7 mm. de Aceros Arequipa. (figura 42).
Instalaciones eléctricas y sanitarias
a. Instalaciones secas: eléctricas y telefónicas
Oportunamente, debes proveer a los muros de los espacios y canales requeridos para alojar tuberías y cajas de las instalaciones eléctricas (ver figura 25) para evitar así el inconveniente y peligroso picado de los muros luego de construidos (ver figura 26). Si picamos, debilitamos los muros portantes (estructura).
Los tubos para las instalaciones eléctricas, telefónicas, etc., se alojarán en los muros, solo cuando estos tengan un diámetro menor o igual a 55 mm. Si esto sucediera, la colocación de los tubos en los muros se hará en cavidades dejadas durante la construcción de los muros portantes que luego se rellenarán con concreto. Si no fuera así, se colocarán en los alvéolos (huecos) de los ladrillos. Siempre, los recorridos de las tuberías serán verticales (ver figura 26) y por ningún motivo se picará o se recortará el muro para colocarlas.
a. Instalaciones sanitarias
Algunas veces, se suele colocar las tuberías después de construidos los muros portantes. Para hacerlo, pican la albañilería, instalan el tubo y luego resanan la zona afectada con mortero. Este es un procedimiento constructivo incorrecto que afecta a la estructura y la debilita (ver figura 27). Por esta razón, la Norma Técnica no lo aprueba.
Para este caso, en particular, la Norma E–070 dice lo siguiente: “Los tubos para las instalaciones sanitarias y los tubos con diámetros mayores que 55 mm, deben tener recorridos fuera de los muros portantes o en falsas columnas, o en ductos especiales o también en muros no portantes (tabiques)”.
El muro que se utilice para pasar los tubos con diámetros mayores que 55 mm ya no será portante. Se debe tratar de usar muros que están en la dirección en la que hay más muros portantes (por ejemplo en la dirección Y de la figura 12). Para dividir el muro adecuadamente y que siga siendo portante, se debe colocar columnas de confinamiento en cada extremo.
Para construir la falsa columna se puede seguir este procedimiento:
- Envuelve previamente el tubo con alambre N° 16.
- Coloca el tubo antes que empieces el asentado del ladrillo.
- Asienta el ladrillo dejándolo endentado a ambos lados del tubo.
- Coloca una mecha en cada hilada conforme vas asentando el ladrillo, cuidando de colocarlo alternadamente uno a cada lado del muro. (ver figura 28).
- Prepara y vacía cuidadosamente el concreto con una consistencia un poco más fluida que el que normalmente preparas para las columnas.
- Compacta cuidadosamente.
- Para darle al muro un acabado final de calidad y evitar rajaduras, te recomendamos utilizar la malla para tarrajeo, según el siguiente procedimiento:
- Habilitar la malla a la medida y forma requerida, es decir, que cubra la falsa columna en toda su altura. En cuanto a su ancho, debe sobrepasar los 20 cm más allá del endentado (ver figura 29).
- Fijar la malla con clavos (1”) al muro que se va a tarrajear. (ver figura 30).
- Prepara la mezcla (mortero) en la proporción: 1 de cemento por 5 de arena fina.
- Procede a tarrajear el muro teniendo cuidado de que su espesor esté entre 1.0 y 1.5 cm (ver figura 31).
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