CONSULTAS- 3:

Sobre la continuidad vertical de muros sismorresistentes de mampostería.

(De Orlando Carmona) 14/07/03

Saludos.

Deseo preguntar si en el cálculo de estructuras de mampostería, los muros que se consideran sismorresistentes deben tener continuidad en todos los pisos para un mismo eje. Por ejemplo, si en el tercer piso tengo un muro sismorresistente, sobre el eje 4; ¿este muro debe estar presente sobre el mismo eje en el primer piso?.

Yo pienso que no es necesario si se cuenta con una placa de piso rígida, que se encargue de transmitir las cargas sísmicas hasta el nivel de cimentación. Además he visto que los muros sismorresistentes en edificios de mampostería estructural, a partir del segundo piso se apoyan en los extremos exteriores de las placas de los entrepisos y estos hacen voladizo con respecto a los muros de primer piso.

También deseo preguntar, si para revisar que una estructura de mampostería cumpla con deflexiones horizontales, en el caso de los sismos; ¿deben tomarse secciones fisuradas o pueden tomarse las secciones totales?

Orlando Carmona.

Respuesta (De Eufe) 15/07/03

hola, Orlando.
hola, Ramón.

1.   Respecto la continuidad en vertical de los muros me remito al aº4.3.1 de [ref.3] que copio textualmente por su interés: "deben disponerse muros en las dos direcciones en plantas de la manera más uniforme y simétrica posible, preferentemente formando cajones rectangulares continuos en toda su altura. Se evitarán cambios bruscos de rigidez producidos por cambios en los materiales, en las dimensiones o en la disposición de los huecos. Al pasar de una planta a otra, no se producirán cambios de espesor superiores a medio canto de forjado que acomete a dicho punto."
(Nota: esta norma no está actualmente vigente, sino la [ref.5]. sin embargo me he tomado la licencia de 'saltarme' el art. 4.4.1 [ref.5] que resulta menos explícito en el criterio de diseño).

2.    El disponer muros de mampostería sobre voladizos de forjados o losas de pisos sin continuidad resultará harto comprometedor para el voladizo, y, consecuentemente los muros por encima de el, ...¡y por debajo!. acepto que se hayan efectuado (y se efectuarán) pero en todo caso *no* es un buen diseño antisísmico.

3.    El modelo de estudio sísmico del 'oscilador simple' (algo como una varilla metálica vertical con bolas a distintas alturas, emulando el reparto de masas del edificio -por plantas-) puede complicarse en mucho si la varilla en parte hay que diversificarla con 'minivarillas horizontales con bolas', ...demasiado teorizar para resolver algo en lo que se debe cuidar mucho más el diseño que el 'cálculo'.

4.    La asimilación del cálculo de fábricas y mamposterías al modelo de hormigón armado, es simplemente un 'oportunismo' técnico-histórico (especialmente en fábricas armadas), pero si ya resulta difícil de argüir en hormigón armado, ...no digamos en fábricas.

5.    El quid de la cuestión -en mi molesta opinión- está en que emplear modelos estructurales de muros de carga con discontinuidad vertical es hacer piruetas. El mundo moderno y la dichosa 'avant-garde' (incluso autocriticada por el mismo John Lennon) confunden sistemáticamente (nos tememos que malintencionadamente) los términos 'novedoso' con 'inapropiado', confusión cuyos efectos se minimizarían si simplemente se distinguiera entre ambos conceptos que *nada* tienen en común, y lo que es peor: mientras 'novedoso' se acepta en clave positiva , lo 'inapropiado' es simplemente *desechable* de mano. Una vez más hay que recordar al maestro José Luis de Miguel y su máxima: "el cálculo no es más que la sanción de un planteamiento".

6.    La fuerte anisotropía direccional de las mamposterías, y sus particulares modos de fisurar -inclusive arcos de descarga- obligan a tener un cuidado exquisito  en los modelos a adoptar. El modelo de flexión es el más habitual pero en mamposterías resulta casi inexistente, cuidado.

7.    En todo caso el problema sísmico es harto aleatorio y el éxito o no final de comportamiento radican simple y llanamente en que el período de oscilación del edificio no entre en resonancia con el período del sismo. ¡Claro!, ...preguntarse por uno *y* por el otro resultan tan decisivo como descorazonador:, ...o dicho 'a la gallega', ...¿cuál va a ser el período del sismo?, ...¿me explico?

8.    Por todo ello, y para no tener que 'partirnos la cara' con las teorías de Lord Rayleigh y Stodola, es mejor 'tirar por elevación' y diseñar algo razonable. Palabra! :)

Agradecido
eufe

<<Volver a guión consultas.

Sobre cambio de hormigón en cimentación.

(De Ventura Rodríguez) 10/07/03

Soy autopromotor de una vivienda unifamiliar y tengo una serie de dudas que paso a plantearos.

El hormigón que me suministraron en la cimentación es HM-175 y el proyecto especifica H-25.

¿Afecta esto a la durabilidad de la cimentación? ¿en qué medida?

Gracias,

Ventura Rodríguez.

Respuesta (De Mecánica) 10/07/03

Estimado Ventura,

tu pregunta es muy interesante, y aunque en principio se necesitarían más datos acerca de tu cimentación, vamos a intentar que, si no podemos resolver del todo la cuestión, al menos si te quedes con las ideas más claras.

Verás, en primer lugar existen varias incoherencias en el enunciado de tu pregunta, mezclándose de manera enrevesada normas y unidades.

-Por un lado hay una incoherencia en las unidades de resistencia de los hormigones. La resistencia es de 175 en uno y de 25 en el otro. Entendemos que en el primero se da la resistencia en kp/cm² según normativa antigua (EH-91), y en el segundo en N/mm² según la EHE actual y por tanto la correcta.

-Algo parecido ocurre con el indicativo del tipo de hormigón. Según la antigua EH-91 el hormigón se designaba con una H seguida de la resistencia en kp/cm², así hablábamos de H-175 o de H-250. Con la actual EHE, sin embargo se distingue entre hormigones en masa (HM) y hormigones armados (HA), estos últimos con resistencia característica mínima de 25N/mm². Por tanto, entendemos que el hormigón al que se refiere el proyecto es HA-25, ya que un hormigón HM-25 supondría en principio un despilfarro económico.

-Por último, y otra vez según la actual EHE, no podríamos hablar de HM-17,5 dado que como mínimo la resistencia del hormigón en masa debe ser de 20N/mm².

En definitiva Ventura, y para no liarte, creo que la  pregunta pasaría a estar redactada de la siguiente manera:

El hormigón que me suministraron en la cimentación posee una resistencia de 17,5N/mm² mientras que en el proyecto se especifica HA-25 (25N//mm²).

¿Afecta esto a la durabilidad de la cimentación? ¿en qué medida?

Pues bien, en primer lugar te diré que afecte o no a la durabilidad, si en proyecto aparece HA-25, éste es el hormigón que deberían servirte y no otro, a menos que así lo indique el arquitecto redactor del proyecto.

En cuanto a la durabilidad (vida útil de la estructura), que al parecer es lo que te preocupa, en general y a igualdad del resto de propiedades, un hormigón de mayor resistencia garantiza mayor durabilidad. Ello es debido a que un hormigón con mayor resistencia posee menor permeabilidad dada la relación de agua y cemento, así como el contenido mínimo de éste último que se necesitan para su fabricación. Por tanto el hormigón HA-25 es mejor en este sentido que el de 17,5.

¿En qué medida?, es complicado de responder. Dependerá mucho de la agresividad del terreno que tenga tu vivienda. Hasta hace cuatro años en que empezó a estar vigente la EHE era corriente realizar cimentaciones con hormigones de incluso menor resistencia que el que a ti te suministran. Mi opinión es que si se respetaran unos recubrimientos razonables y el suelo no fuera agresivo, no tendrían que darse problemas.

Ahora bien, queda preguntarse si estarías infringiendo la actual normativa:

- Si tu pregunta fuera la que he esbozado arriba y el elemento de la cimentación al que va destinado ese hormigón es del tipo 'pozo', 'dado', u otro elemento de hormigón en masa (simplificando de modo grosero diríamos cualquier elemento que no lleve armaduras)  se trataría de un caso comprometido, y en el que exclusivamente te daré mi opinión personal como técnico, que seguramente variará con la de otros (pese a que no debiera ser así). Mi opinión es que aunque por norma el hormigón en masa debe ser de al menos 20N/mm², el papel que está desarrollando este elemento es sustitutivo del suelo. Se trata de sustituir el terreno por un macizo de hormigón que llegue a cotas resistentes del suelo, para evitar cantos excesivos de zapatas (que sí necesitan hormigones tipo HA, y por tanto más caros). Creo por tanto que valdría cualquier hormigón que garantizase unas propiedades al menos iguales a las de la capa de suelo resistente sobre la que apoya, y esto lo cumple sobradamente tu hormigón de 17,5N/mm².

- Si, por el contrario, el elemento de la cimentación al que va destinado tu hormigón es de hormigón armado (véase una zapata o una losa), estarías infringiendo claramente la normativa vigente, independientemente de que además tenga o no consecuencias reales para la durabilidad, que como te dije dependerá en gran medida del tipo de terreno sobre el que apoya tu vivienda.

Bueno, pues espero haberte aclarado la cuestión,

un saludo,

De Mecánica

 

 

+ Respuesta (De Eufe) 12/07/03

hola, Ramón.
hola, Ventura.

Interesante cuestión, que pone sobre el tapete temática profusa. Trataré de añadir algunas notas a la clara y prolija explicación facilitado por Ramón.

.1) Si la DF (dirección facultativa) lo autoriza ahora se mete en un lío legal. Más tarde o más temprano deberá firmar el fin de obra a efectos legales con tal circunstancia (H-175) que está fuera de norma (EHE). Vulnera un principio harto sugerente: 'se debe delinquir dentro de la ley'.
Recomendación: preguntar a la DF sobre tal circunstancia lo antes posible.

.2) Un hormigón 175 desde el punto de vista resistente es más que sobrado para resolver una cimentación de vivienda unifamiliar, siempre y cuando la apertura de cargas se pueda efectuar con la geometría dispuesta. En efecto, las tensiones admisibles de los terrenos son de orden de unidades (kp/cm2).

.3) La durabilidad se verifica o no si alcanza la 'vida útil' (generalmente es de 50 años que es lo que dice el código modelo), sin embargo es curioso lo que se cita en 'durabilidad de estructuras de hormigón' -guía de diseño 'CEB'- 'e-2' -1993-: " ...pero es raro que se que se de un valor explícito de esta vida."
En todo caso si la vivienda está prevista para una vida útil de 50 años, es previsible que en condiciones normales se sobrepase con mucho dicha barrera legal.

.4) La relación a/c es un parámetro delicado en piezas que van a fraguar en contacto con un terreno (generalmente ávido de agua) implican un extremado cuidado con el fraguado y la tasa de variación (pérdidas) de dicha agua que terminará yendo a parar al entorno más o menos inmediato. En todo caso la frontera 'aceptable' del 0.6 es arriesgada. Por supuesto la presencia de un hormigón de limpieza es fundamental.

.5) Si la profundidad a la que se encontrará el elemento es superior a 80 cm no
habrá peligro de heladas.

.6) La presencia o no de armado no queda clara en el enunciado.

.7) El curado es obviamente determinante de la calidad -durabilidad- final.

En resumen: no parece que el tema de durabilidad aparezca comprometido en un
futuro a medio o largo plazo si las condiciones son normales. sin embargo, deben
ponerse los puntos sobre las 'íes' en el tema legal.

agradecido
eufe

+ Aclaración a la pregunta (De Ventura Rodríguez) 11/07/03

Estimado Gesto de Dios:

En primer lugar gracias por tu rápida y clarificadora respuesta.

Te aclaro que como no soy técnico no me he podido explicar bien en la primera consulta: en el proyecto especifica que para hormigón de limpieza se suministre H-175, supongo que es la misma denominación antigua, y en la zapata corrida hormigón armado H-25/P/40.

Cuando se hizo la excavación de zapatas, hubo que profundizar más de lo que se pretendía al encontrar una tierra poco consistente, también se encontró agua, que no deja de salir, aunque ahora poca, por la tubería de drenaje.

Toda la zapata corrida la hicieron con hormigón HRN175B25, (denominación dada en el albarán de la empresa suministradora de hormigón, pero con las armaduras especificadas en proyecto.

En el proyecto dice esto:

Zapata corrida de Hormigón HA-25/P/40 de central armado con una cuantía de 30 kg/m³ de acero B-400 S, de 0,40m de canto i/ferrallado, separadores de hormigón de 50mm, puesta en obra y vibrado según EHE.

Espero haberte aclarado algo más mi pregunta y que sirva para clarificar un poco más la respuesta.

¿Qué sucede al infringir la normativa vigente?

¿Tendría problemas si quisiera vender la casa antes de 10 años?

       Ventura Rodríguez.

+ Nueva aclaración a la pregunta (De Ventura Rodríguez) 29/07/03

Estimado Ramón:

Estoy otra vez aquí para realizarte otra consulta para aclararme un poco más con mi problema.

La resistencia característica especificada, se limita en su utilización a (art. 30.5):

*Hormigones en masa f_ck ≥ 20 N/mm²

*Hormigones armados f_ck ≥ 25 N/mm²

*Para nivel de control reducido, en edificios de vivienda de una o dos plantas con luces inferiores a 6,00 m o elementos que trabajen a flexión de edificios de vivienda de hasta 4 plantas con luces inferiores a 6,00 m, deberá adoptarse un valor de resistencia de cálculo a compresión, fcd, no superior a 10 N/mm². Siendo

f_cd = f_ck/γ_c (art. 39.4 y art. 15)

Como no entiendo nada de todo esto, quisiera saber qué significa lo de control reducido y si 10 N/mm² significa que el hormigón armado puede ser inferior a 25.

      Ventura Rodríguez.

+ Respuesta (De Mecánica) 29/07/03

Estimado Ventura,

veo que te preocupa  mucho este tema dado que incluso te has molestado en adentrarte en la normativa con el esfuerzo que ello representa. Si de por sí para un técnico la normativa se hace áspera, llegando a veces a dominar exclusivamente aquellas partes que más le conciernen; para un neófito debe de ser una tarea ardua, casi jeroglífica. De todas maneras, veo muy conveniente que te hayas molestado en conocer directamente los detalles de la cuestión.

-Verás, en cuanto a tu primera aclaración a la cual no le dimos respuesta en su día, he de decirte que al parecer se deduce, contrastando los datos del albarán con los que me dices que están especificados en proyecto, que se han realizado las zapatas corridas con un hormigón de menor resistencia al exigido (pedían HA-25 y que han puesto uno con resistencia 17,5 N/mm² que además, tal y como ya hemos hablado más arriba, no se puede aceptar por la actual instrucción como hormigón armado).

¿Qué sucede al infringir la normativa vigente?. Bueno, creo que te hemos contestado más arriba tanto Eufe, como nosotros. Desde un punto de vista técnico a medio plazo, en principio no sucede nada. Es un tipo de hormigón que se ha venido utilizando en elementos de hormigón armado sin problemas hasta hace unos años (entrada en vigor de la EHE). Si el terreno fuera agresivo, expansivo, etc.  (me hablas de agua, pero eso en principio no significa problema estructural si no viene agravado por otras cuestiones) podrían existir riesgos, pero en otro caso no veo el por qué.  Por supuesto se comportaría mejor un hormigón de mayor resistencia, y la norma tiene sus razones para exigir HA-25, creo que por durabilidad, pero no sería nada grave.

¿Tendría problemas si quisiera vender la casa antes de diez años?. Bueno, esta es la pregunta del millón, porque realmente hay muchas variables por medio, algunas de ellas difíciles de conocer. Lo de los diez años deja de ser un tema meramente técnico ya que viene como consecuencia del llamado Seguro Decenal por daños relacionados con la estabilidad, obligatorio con la entrada en vigor de la LOE (Ley de Ordenación de la Edificación) para todo tipo de viviendas y que más tarde se modificó para evitar el caso de autopromoción).

Supongo que tu caso se incluye dentro de éste último apartado, es decir, te has 'autopromovido' una vivienda y no has realizado la contratación del Seguro Decenal de Daños. En este caso la ley viene a decir de la venta de la vivienda:

[... Sin embargo, en el caso de producirse la transmisión "inter vivos" dentro del plazo previsto en el párrafo a) del artículo 17.1, el autopromotor, salvo pacto en contrario, quedará obligado a la contratación de la garantía a que se refiere en el apartado anterior por el tiempo que reste para completar los diez años. A estos efectos, no se autorizarán ni inscribirán en el Registro de la Propiedad escrituras públicas de transmisión "inter vivos" sin que se acredite y testimonie la constitución de la referida garantía, salvo que el autopromotor, que deberá acreditar haber utilizado la vivienda, fuese expresamente exonerado por el adquiriente de la constitución de la misma]. 

Es decir, que si vendieras tu casa el comprador puede pedirte una garantía similar a la que se pacta mediante el Seguro (hasta que pasen los diez años, resarcimiento por daños materiales  causados en el edificio por vicios o defectos que tengan origen o afecten a la cimentación, los soportes, las vigas, los forjados, los muros de carga u otros elementos estructurales, y que comprometan directamente la resistencia mecánica y estabilidad del edificio).  La ley ha dejado que el autopromotor se construya su vivienda sin pasar por el seguro, pero lo ha puesto muy difícil para luego vender dicha casa sin dicho seguro hasta pasados los diez años. De ahí que muchas entidades financieras obliguen a sus clientes a realizar la contratación del Seguro Decenal para conceder préstamos, ya que de otra manera tendrían un serio problema para la posible venta posterior.

En mi opinión, a menos que hayas realizado el Seguro desde un principio, lo que implica que una Entidad u Organismo de Control, haya supervisado los distintos pasos de tu obra, lo tendrás muy complicado para poder avalar la garantía a la que hace referencia la ley. Existe la posibilidad de realizar el control una vez acabada la obra (se trata como obra preexistente y es muy laborioso), digamos ahora, pero las entidades aseguradoras (privadas) no están por la labor (no están obligadas a ello), y no existe, al menos todavía, una entidad pública que se haga cargo de estos casos.  

- Por último, respecto al tema del Control Reducido, trataré de simplificar la cuestión para que nos entendamos y que me perdonen los técnicos que visiten esta página si paso por alto detalles normativos.

Verás, el Control Reducido es un control especial que te permite hacer la instrucción EHE cuando se cumplen los casos que has comentado más arriba, que en general vienen a definir obras de muy poca entidad. Aunque tu vivienda se amoldase a este tipo de control, la decisión de llevarlo a cabo correspondería al director de la obra, y entonces tendría que venir especificado desde proyecto.

La idea de este control es contraria a la que creo que has pensado al leer el texto de la EHE (art. 88.2):  el realizar Control Reducido del hormigón tiene la ventaja de que exime de realizar ensayos de resistencia al hormigón, pero a cambio se ha de calcular la estructura con un hormigón ficticio de resistencia no superior a 10N/mm². Es decir, que el proyectista, a pesar de que finalmente en obra se vaya a poner un hormigón de 25N/mm² (HA-25), debe trabajar como si el hormigón no tuviera más que 10N/mm². En definitiva, lo que se ahorra en ensayos, termina repercutiéndose en más hormigón y más acero.

Por tanto, el hacer un Control Reducido no exime de utilizar en obra un hormigón HA-25 como mínimo para hormigón armado, como creo que habías pensado.

Esperando haber aclarado esta intrincada cuestión, recibe un saludo

De Mecánica

<<Volver a guión consultas.

Confusión con el uso del kilopondio y el kilogramo en De Mecánica.

(De Juan Berrío) 23/06/03

Saludos

Primero que todo, felicitaciones por su página.  Es realmente útil.

Consultando los módulos de balasto en la sección de Geotecnia y Cimientos, noté que se presentan en unas unidades muy extrañas (kp/cm³), al igual que la q_u (kp/cm2).  ¿Que unidades son éstas?  (o se tratará de Kg)

Agradezco infinitamente su respuesta,

Juan Fernando Berrío T.

Respuesta (De Mecánica) 23/06/03

Hola Juan.

El motivo por el que he utilizado esta unidad 'extraña', es el haber copiado literalmente la referencia de la bibliografía.

La unidad a la que se hace referencia es el kilopondio (kp), unidad de fuerza en uso en España antes de que se impusiera el Sistema Internacional. Esta unidad corresponde al sistema metro-kilopondio-segundo (tal y como se describía en el art. 3 de la antigua norma de hormigón española EH-91).

Aunque te resulte desconocida, al menos en España, entre los técnicos está costando todavía desprenderse de ella, ya que habíamos acostumbrado nuestra cabeza a dicha magnitud. En este sentido puedes echar un vistazo a la opinión de De Eufe (colaborador habitual de esta sección) respecto a las unidades de fuerza del Sistema Internacional en el apartado opinión ( ver  ).

El kilopondio se convierte en newton fácilmente mediante la relación:

1kp= 9,81N

Realmente un kp queda definido como la fuerza con que es atraido por la tierra (aceleración g = 9,81N/s²) una masa de 1kg. De hecho también se le denomina kilogramo fuerza (kgf). Como ves pues, tenías razón, el kilopondio está íntimamente relacionado con el kilogramo.

Sin embargo, lo que te debió de inducir a error fue seguramente que primero apareciera el módulo de balasto en kp/cm³ en la tabla copiada de la bibliografía y justo después en el ejemplo apareciera como kg/cm³ (el ejemplo se hizo antes de añadir la tabla y cuando ésta se añadió olvidé repasar la coherencia de unidades, de ahí la confusión). El kg que aparecía en el ejemplo debía leerse como kg fuerza, y si te diste cuenta, se pasaba de kg a T, y de ahí a kN, lo cual no tendría significado de otro modo.

Bueno, he decidido corregir el artículo y ponerlo todo en kN, (excepto la tabla por respeto a la referencia como te dije).

Un saludo,

gestodedios, De Mecánica.

<<Volver a guión consultas.

Consulta sobre las normas UNE anticuadas a las que se hace referencia en la EHE.

(De María Coya Soria) 23/06/03

Tengo dudas con respecto a la Normativa EHE en las alusiones que ésta hace a las Normas UNE. Nuestra empresa está suscrita a Suscrinorma y en ella se recogen los cambios producidos en las UNE (algunas son anuladas por otras); la duda me surge cuando EHE (siempre tan conservadora) hace referencia a alguna UNE (que ya ha sido anulada por otra), me dicen que EHE sigue basándose en la antigua UNE. Si los hormigones que se compran ahora están pasando los controles que rigen la nueva UNE y voy a someterlos a los criterios de la UNE antigua porque así me lo dice EHE; ¿no piensan que es una gran equivocación esta actuación?

Gracias.

Respuesta (De Fernando Sánchez Amillategui) - España - 23/03/04

<<Volver a guión consultas.

Consulta sobre la disposición de juntas de hormigonado en puente.

(De José Luis Romo) 21/05/03

Estimado Amigo:

Desearía conocer un lineamiento respecto a la secuencia de hormigonado a seguir en la fundición de una losa de un puente vehicular. Es decir la ubicación de las juntas de trabajo. El puente es sobre vigas metálicas, con volados en los dos lados.
Atentamente,

José Luis Romo,
Residente de obra.

<<Volver a guión consultas.