Sobre la adherencia entre capas de hormigón mediante productos químicos específicos.

(De Victor Irruñia,  16/ 04/04) - España
 

Hola, saludos.

Por casualidad he encontrado esta página, que me ha parecido magnífica, pero a la vez descorazonadora por ser tan buena y tan desconocida para nosotros los técnicos.

Desconozco si todavía está en vigor, pero para el caso afirmativo, me permito realizar una pregunta que me afecta y no he podido aclarar en ninguna consulta entre compañeros.

Dado un forjado reticular, el cual por una serie de errores se ha armado indebidamente, se plantea la posibilidad de realizar una nueva capa de compresión de hormigón armado, con un espesor de 5 cm., que deberá ser solidaria en su trabajo con el resto del forjado.

Para esta solución se buscan productos químicos que aseguren la adherencia entre las dos capas, y para nuestra sorpresa vemos que todas las casas con productos de calidad, ensayados en laboratorios oficiales, te ofrecen resultados tales como:

Compresión.- Probeta de 4x4 cm. kgf = 906,82 es decir kgf/cm2 = 56,67

Flexión.- Probeta de 16x4x4 cm. kgf = 79,45 es decir kgf/cm2 = 18,59

Adherencia.- Probeta de 15 cm de diámetro. Ensayo de Tracción pura.- Rotura a los 448,5 kgf.

Pero en ningún producto aparece la adherencia al despegue por resbalamiento, rasante, tangencial, o como sea el término más apropiado.

Yo me pregunto, ¿como se puede vender un producto, expresamente para soldar capas, sin que sepamos cual es su resistencia al deslizamiento?, ¿O existe alguna fórmula que relacione esos resultados de tracción pura, compresión o de flexión con el efecto rasante?

Tengamos en cuenta que es práctica bastante habitual el reforzar forjados antiguos con losas armadas en su cara superior, y tengo la sospecha que se actúa de una forma bastante intuitiva sin saber cual es su trabajo real.

Si todavía estáis en el "candelero", os agradecería una respuesta.

Víctor Iñúrria (arquitecto).

Respuesta

(De Eufe,  17/ 04/04) - España.

Hola, Víctor hola Ramón y hola a todos.

El talón de Aquiles de un reticular convencional a la luz de la norma EHE debiera estar en punzonamiento y/o cortante, antes de inquietar a flexión. Una deficiencia real de armado -si el cálculo se ha efectuado por ordenador- es posible que devenga de una infravaloración de acciones.

No obstante esto son conjeturas que simplemente apuntamos para el caso. Yendo al núcleo de tu consulta diremos que las resinas de tipo epoxídico para la construcción no resisten apenas solicitaciones tangenciales (rasantes), ni soleamiento directo ni incrementos de temperatura por soldaduras ejecutadas en sus aledaños. Si observamos las indicaciones de aplicación de productos de este tipo de casas tan competentes como Sika o Copsa los espesores de aplicación son de 1 y 2 mm máximo. Échale un vistazo al catálogo Sika 2000 pg. 355 y al de Copsa 2003 pg. 148. En contra de la creencia popular este tipo de adhesivos debe usarse con extrema parquedad en cuestión de espesor, quedando mejor pegado cuanto más fina sea la capa de aplicación.

Las técnicas de refuerzo actuales tienden hacia la fibra de carbono, por su sencillez y fiabilidad. Una tira tipo viene a equivaler a un diámetro 16 en cantos normales. Ciertamente estamos hablando de reforzar por abajo. Los recrecidos de losa superior en forjados (reticulares o no) conllevarán siempre el problema no desdeñable de rasante, que como se sabe es máximo cerca de la línea neutra -en términos de sección- lo que nos pone es una situación difícil en las secciones 'T' tipo de forjado. Los adhesivos no resuelven tal cuestión, y además el encolar todo un forjado (o grandes zonas del mismo) es difícil con los limitados tiempos de pot life. Sin embargo -y recientemente- la casa HILTI ha sacado una pieza especial para resolver este tipo de problemática específica bajo la denominación HVB, aunque los conocemos y los empleamos sobre vigueta metálica, se podrá hacer una consulta sobre base de hormigón.

Agradecido,

Eufe.

Hola a todos los amigos de De Mecánica.

Estimado amigo:

Suelo confiar mucho en el dicho popular “lo que no se da se pudre” y aunque no conozca muy bien la cosa, me ha intrigado mucho la pregunta, y de ahí la respuesta.

Ante todo decir que el esfuerzo rasante provoca unas tensiones tangentes a la pieza. Esto es así, no sólo porque se encuentran en la cáscara de la pieza, tanto los esfuerzos rasantes culpables como las tensiones sufridoras, sino porque discurren en planos paralelos a la pieza.

Ahora supón lo siguiente:

                h= L/22                              Canto    

                z= 0,85h                             Brazo

                L= L                                    Luz

                Q= 0,8 t/m²                       Carga (0,3+0,3+0,1+0,1)

                Vd= 1,6qL/2                       Cortante

                H-250                                 Hormigón

                F_ct,d= 119 t/m²                   Resistencia de cálculo de hormigón a tracción

                F_cd= 1667 t/m²                   Resistencia de cálculo del hormigón a compresión

                Rugosidad                         Alta. Por ser superficie libre obtenida por vibración del hormigón

                b= 0,4                                Coeficiente b

                Z_u= 0,4 x 119 t/m²              Tensión última resistente a rasante.

                Z_med=V_d/(z x 1)                  Tensión rasante actuante

                Z_med=1,6qL/(2 x 0,85h) = 1,6qL/(2 x 0,85 x L/22) = 1,6q/(2 x 0,85 / 22) = 20,7q = 14,49 t/m²

                Z_u= 47.6 t/m² > 14.49 t/m²= Z_med

Mirando la cosa de reojo, no parece que haga falta un pegamento, puesto que exclusivamente la adhesión entre hormigones es suficiente.

En estas pesquisas no he tenido en cuenta la luz del forjado, puesto que no interviene de forma pronunciada. En cuanto a la carga, al hacer aumentar linealmente la tensión rasante actuante tampoco va a ser quien decida si se pone o no adhesivo. Tampoco he considerado la adherencia por las protuberancias del hormigón existente, lo cual multiplicaría extraordinariamente el aguante. Tampoco he tenido en cuenta el nuevo peso de la losa por no ser significativo en la cosa.

No conozco las especificaciones del asunto concreto, pero bajo mi humilde opinión el sistema estructural con la ampliación de la losa, ni siquiera suda realizando el trabajo de soportar la ampliación de del grosor de la pieza, por lo tanto no encuentro la necesidad del adhesivo.

También pudiera ser que no he sabido reconocer el problema y que por lo tanto esté equivocado y haya que echar mano del adhesivo, para lo cual se necesitaría el dato del ensayo de las tensiones tangenciales provocadas por esfuerzo rasante, no sirviendo ni la tensión de compresión, ni la tensión de tracción porque son tensiones con dirección normal a la pieza y no nos sirve porque no están en la cáscara. Dicho brevemente, necesitamos un ensayo específico de cortadura. Bien pudiera ser que las empresas especializadas dispongan de una formulación matemática que relacione aquellos ensayos y por lo tanto se obtenga la resistencia a cortadura o a esfuerzo rasante (ambas cosas son iguales)

Atentamente,

Juan Carlos del Pozo.

Profundizando en el método de bielas y tirantes. La armadura secundaria.

(De Marcos Varela,  12/ 04/04) - España.

Hola, me llamo Marcos y os escribo desde Pontevedra.

Me gustaría plantear una consulta respecto al cálculo de las regiones tipo D, en concreto al cálculo de una viga con un pilar apeado a una distancia del apoyo inferior al canto útil de la viga.

Se que ya se han planteado cuestiones sobre el tema pero me gustaría profundizar en algo más concreto:

Mediante el método de bielas y tirantes se comprueba por una parte la capacidad resistente del hormigón y por otra se obtiene una armadura principal en estado límite último.

Mi pregunta es como puedo dimensionar la armadura necesaria para las tracciones secundarias debidas a la dispersión de las isostáticas de compresión.

En algunas publicaciones se indica que en casi todos los casos es necesaria esta armadura secundaria, si bien sería suficiente dimensionarla por cuantías mínimas.

¿Sería necesario en este caso colocar la cuantía de cercos horizontales igual que los indicados por la EHE para una ménsula corta, o sería suficiente la cuantía mínima de armadura de piel? ¿Esta armadura es siempre necesaria?.

En el ejemplo que aparece en la guía de aplicación de la EHE, se dimensiona esa armadura como cuantía de armadura de piel, pero no sé si eso es aplicable a todos los casos.

Bueno, un saludo y gracias por la posibilidad de plantear mi consulta. Espero que algún día pueda ayudar a los que como yo estamos empezando en este mundillo.

Chao.

Marcos Varela.

Hola a todos los amigos de De Mecánica.

Estimado compañero, primero excusarme por mi falta de preparación respecto al asunto y segundo decir que la repetición de la pregunta es una experiencia indispensable para conocer parte de la verdad. Como yo no sé, he consultado con los grandes que dicen lo siguiente:

Título:                    Hormigón Armado, 14ª edición.

Autor:                    P. J. Montoya, A. G. Meseguer y F. M. Cabré.

Editorial:               Gustavo Gili S.A., Barcelona 2000.

Capítulo 22:         Elementos especiales y zonas de discontinuidad.

Apartado 22.6:    Métodos de las bielas y tirantes

Apartado 2º:        Proceso de aplicación práctica.

Página:                   472

Reproducción:     “4. Estudio particular de las bielas de compresión, distinguiendo aquellas que modelizan un campo uniforme de aquellas otras que corresponden a campo en abanico. En este último caso conviene tener en cuenta las tracciones secundarias que se producen a causa de la dispersión de las isostáticas de compresión, lo que puede originar la conveniencia de disponer armadura transversal. (figura 22.9)”

 

Fig 22.9 - Tirantes necesarios por dispersión de las isostáticas de compresión

 

Apartado 22.9:    Otros casos de discontinuidad

Apartado 3º:        Cargas concentradas próximas a los apoyos.

Página:                   487

Reproducción::    “Como consecuencia de cuanto se ha expuesto en la teoría de bielas y tirantes, cuando las cargas concentradas actúan a una distancia del apoyo no superior al canto útil d, puede prescindirse de las mismas para el cálculo de la armadura transversal. Para cargas más alejadas del apoyo, pero a distancia inferior al doble del canto útil, la Norma alemana permite aplicar un coeficiente reductor;  n=a/(2d), al cortante producido por cualquier carga que actúe directamente a una distancia a del apoyo inferior al doble del canto útil d. Por su parte, el Eurocódigo trata estos casos de forma parecida, por medio de un factor B que multiplica la resistencia virtual a cortante del hormigón para cargas próximas a los apoyos.

                Con objeto de prevenir una posible fisuración se aconseja disponer una armadura horizontal de piel y los correspondientes cercos, Otros autores recomiendan que, pese a no necesitarse armadura para esfuerzos cortantes, se dispongan en estos casos una armaduras horizontales en ambas caras de la pieza, con una sección total A_b=0.25A, siendo A la sección necesaria para la armadura principal de tracción.”

Mi conclusión respecto al primer texto es clara. Haz la estructura de bielas y tirantes y obtendrás las tracciones en el hormigón, y de ahí la armadura transversal necesaria.

Mi conclusión respecto al segundo texto es que ellos responden a tu pregunta con recomendaciones constructivas o estructurales, pero no con la verdad rotunda procedente de la comprensión entera del asunto.

Además al esfuerzo vertical en la viga, hay que añadirle un esfuerzo axil (tracción o compresión) procedente del cortante del pilar y además un esfuerzo de momento; ambos se sumarán al momento producido por las demás cargas. Estos dos esfuerzos son transmitidos mediante un análisis elástico y no hace falta presentarlo como un análisis de bielas y tirantes; en mi humilde opinión.

Luego las respuestas a la pregunta entiendo que son dos:

                Armar con armadura transversal tal y como dice el primer texto y la figura.

                Armar con armadura horizontal de piel tal y como dice el segundo texto.

Atentamente.

Juan Carlos del Pozo

 Sobre la inutilidad del zuncho de borde en forjado de viguetas sobre muros de carga. (De Juan Carlos del Pozo), 7/04/04.

Hola a todos los amigos de De Mecánica.

Ahora vengo a contaros una inquietud que tengo desde hace ya al menos 5 años y no se me va de la cabeza. Seguro que para vosotros es más evidente que para mí. Yo por mi parte, os anoto una serie de frases y cálculos, todos ellos muy simplones.

Para tantear la cuestión, quizás debierais echar un vistazo y sólo de reojo a la figura, y así comprobar si merece la pena empezar a alinear a todos los ejércitos. Si es el caso, ya me contaréis, como os ha ido.

Preámbulos y métodos iniciáticos.

Antes de leer lo que sigue, anótense al menos dos roturas posibles de viguetas, que sucederían si no existiera el zuncho de borde en forjados de viguetas sobre muros de carga. Después dibújense y finalmente háganse unos cálculos justificativos muy someros del asunto, incluso se pueden hacer de cabeza, pues no hace falta más para tomar una postura.

Después medítese al menos durante 10 minutos para encontrar el número de hechos que hacen que el calculista ponga un zuncho de borde y no otra cosa. Como por ejemplo: “Es que viene en los libros”, o “Es que mi maestro querido me lo dijo”, o “Es que viene en la norma”, o “Es que lo he visto siempre puesto”, o “Es que me da miedo no ponerlo”, o “Es que la cosa está más atada y monolítica”, o “Es que mi mamá me manda a la cama sin cenar si no lo pongo”...

Seguidamente respóndase: algo, nada o no sé, a la pregunta: ¿Qué ocurriría si no existiera el zuncho de borde.?. Os repito que las respuestas son 3 posibles palabras: algo, nada o no sé.

Finalmente léase el texto con alguna de las dos condiciones siguientes. La primera es que se haya respondido no sé a la pregunta anterior; y la segunda que os halla hecho hervir la sangre.

                De lo que sigue, si encontrarais, (que encontraréis) alguna demostración que la sabéis hacer de otra manera o mejor aún, si sabéis hacer una demostración contraria, por favor no dejéis de mandarla y así quizás poderla incluir en esta disertación, si DE MECÁNICA lo considera adecuado, pues ayudaríais a que nos acerquemos un poco más a la verdad, sea cual sea.

                Alrededor del invierno de 1998 leí una frase de un calculista de conocida reputación nacional y probablemente internacional, que recuerdo más o menos así: “Se conoce verdaderamente tan poco sobre la construcción de forjados, que la realidad constructiva va poniendo las cosas en su lugar, desechando o cogiendo las recomendaciones e imposiciones de las normas o de la tradición constructiva o de los libros de texto ”. Yo por mi parte, cada día que pasa, valoro y justifico más aquel dicho. Es este y no otro, el verdadero motivo de este texto y de otros por el estilo, pues a mí, casi siempre, me hierve la sangre. El texto es, como si dijéramos, mi particular terapia de grupo.

Mi definición simplona de zuncho de borde.

Elemento que ata los extremos de las viguetas en los extremos de los paños.

Otras definiciones más acertadas de zuncho de borde sacadas al azar de entre miles.

Pieza lineal de hormigón hecho en obra, que se dispone transversalmente a las viguetas, como elemento secundario, de poca entidad estructural, en el borde volado de las mismas, en el borde de un hueco, etc. (J. L. De Miguel, 1994)

En la ejecución de las obras de fábrica, y concretamente en las de ladrillo, es preceptivo la colocación de zunchos, al ser éstos elementos fundamentales para el arriostrado y encadenado perimetral del conjunto, sirviendo además para mejor repartir las cargas verticales sobre los muros inferiores y uniformar asientos. Sus efectos son beneficiosos siempre, tanto más a medida que subimos en altura, dónde se notarían más los desplazamientos horizontales tan peligrosos para las fábricas. Pero al nivel de apoyo del forjado sanitario, prácticamente menos de 1 m. del suelo, tan importante o más que el zuncho para la estabilidad del conjunto es la disposición y contrapeado de los paños de forjado y la acción de las cargas verticales de las fabricas superiores, amén de la correcta traba de la propia fábrica. (Domingo Infante Chozas)

Se trata, en definitiva, de disponer un elemento que ate o una las cabezas de las viguetas, asegurando el arriostramiento transversal al plano del forjado, ya que la otra `virtud' que se les asigna a los zunchos, el reparto de cargas, en este tipo de forjados es nimia. En efecto, si consideramos un caso límite, como puede ser el apoyo de viguetas de 6 m. de luz, para cargas normales de vivienda, la tensión de contacto sin tener en cuenta colaboración alguna del hormigón sería del orden de 1.2 N/mm², frente a la resistencia del ladrillo de > 10 N/mm2. Siendo la tensión media sobre el conjunto de la fábrica del orden de 0.2 N/mm², cuando un pie de ladrillo perforado en su conjunto y para las esbelteces que nosotros manejamos tendrá una resistencia superior a 1.5 N/mmz. Aquella disposición del zuncho quizá era necesaria cuando se construían los forjados sin capa de hormigón superior y sobre ladrillo de mala calidad; hoy creemos que sería suficiente ejecutarlo como indicamos mas adelante...

(Domingo Infante Chozas)

Preguntas

¿Qué ocurriría si no existiera el zuncho de borde.?

¿Qué fuerzas quedan sin ser resistidos o quedan deficitariamente resistidas?

¿Merece la pena poner zuncho de borde?

¿Parte del edificio se cae si no existe zuncho de borde?

Inicio previo o cómo empezar.

Posibilidad de vuelco de las viguetas.

                Analizar fuerzas de vuelco

Menor  capacidad resistente a cortante de las viguetas.

                Analizar cortante en apoyo

Menor compaginación entre una vigueta y otra al compartir carga por cortante

                Analizar cortante a lo largo de la vigueta

Menor compaginación entre una vigueta y otra al compartir carga por momento longitudinal

                Analizar momento en el apoyo

Menor compaginación entre una vigueta y otra al compartir carga por momento transversal

                Analizar torsor en el apoyo

Peor contacto entre vigueta y vigueta al transmitirse la compresión del momento negativo.

                Analizar compresión mínima y relleno de juntas como suficientes.

Menor superficie de rozamiento entre el muro y el forjado

                Analizar ángulo de rozamiento interno.

Cargas consideradas.

Pavimento:               100 kg/m²     Uso:                300 kg/m²    Nieve:                60 kg/m²

Tabiquería:                100 kg/m²     Forjado:         248 kg/m²     Viento:              40 kg/m²

Total:     748 kg/m²

Características de paño

Tipo de vigueta:                Pretensada

Tipo de Forjado:                19+4

Tipo de carga:                Muro o tabique

Tipo de tramo:                Extremos.

Luz máxima por flecha:    5,3 m, pero adoptamos 4,5 porque resista al cortante sin macizados. Aunque en aquel caso siempre se pueden poner bovedillas rebajadas u otra configuración constructiva.

Características mecánicas del hormigón:

6.5 kg/cm²;                Resistencia virtual de cálculo del hormigón H-25 a esfuerzo cortante

8.5 kg/cm²;                Resistencia virtual de cálculo del hormigón H-40 a esfuerzo cortante

11.9 kg/cm²;              Resistencia  de cálculo del hormigón H-25 a tracción

17.4 kg/cm²;              Resistencia de cálculo  del hormigón H-40 a tracción.

Características mecánicas de la malla:

AEH-500                Tipo de acero

15-15-0,5                Cuadrícula

5100 kg/cm²;               Resistencia característica del acero

4434.78 kg/cm²;           Resistencia de cálculo del acero

5794.78 kg/cm²;           Resistencia de cálculo por metro de malla

Características mecánicas de los negativos:

Carecen de relevancia en el asunto que nos ocupa.

Consideraciones de cálculo:

Las roturas indicadas se han supuesto como muy simples, sin estar combinadas con otro tipo de roturas, pero naturalmente se ha supuesto el tramo de una vigueta aislada sin la ayuda de las demás viguetas que pululan a su alrededor.

Las características del muro carecen de relevancia en el asunto que nos ocupa, incluso podría ser de jabón, es decir totalmente resbaladizo.

Se supone que las dimensiones del muro son las adecuadas para que no sufra deformaciones bajo las cargas de las viguetas, luego por lo tanto no influye en la deformación del forjado ni en los tipos de rotura.

Pensando en que el zuncho sirviera como ancla del paño de forjado, siempre se pudieran encontrar otras maneras de amarrar más baratas, que no fuera el famoso zuncho de borde.

Pese a ser repetitivo y pesado, prefiero repetir cálculos en cada tipo de rotura, por el hecho de que muchas veces puede fallar la memoria y no acordarse de qué cálculos hacen falta para obtener el resultado, aunque se haya hecho uno semejante en apartados inmediatamente anteriores. Siempre procuraré dar una demostración por números antes que por frases, pues soy de la opinión, que pensar es medir, y que lo que no se puede medir, no se puede pensar. Esto tiene sus fuertes inconsistencias e incoherencias, pero para calcular y pensar estructuras me sirve mucho; en mi caso por loa menos.

El método elegido ha sido primero encontrar las posibles roturas y después demostrar que podrían suceder. Otro método alternativo hubiera sido situar primero cargas en diferentes posiciones y después hacer las comprobaciones. He preferido el primer método, porque veo mejor la posible deformación. Otro método más exacto hubiera sido hacer un estudio por elementos finitos, pero esto ya se sale de mi capacidad.

Tipos de roturas:

Rotura 1:   Una desciende y las otras no.                  NO SE ROMPE

                Sucede cuando las dos viguetas de al lado están apoyadas en toda su longitud.

Resistencia de cálculo a cortante de 1 metro de capa de compresión:

65 t/m2 x 0,04 m x 1 m = 2,6 toneladas

Resistencia de cálculo a cortante de 4.5 metro de capa de compresión:

65 t/m2 x 0,04 m x 4.5 m = 11,7 toneladas

Diferencia máxima de cargas por metro entre vigueta y vigueta:

                0,7 m x 1 m x (0,1 t/m2 + 0,3 t/m2) = 0,28 t/m

Diferencia máxima de carga total entre vigueta y vigueta:

                0,28 t/m x 4,5 m x 1,6 = 2,016 toneladas < 11,7 toneladas

                El zuncho de borde no interviene en el acontecimiento.

Rotura 2:  Una gira y las otras no.                             NO SE ROMPE

                Sucede cuando las sobrecargas estén a un lado del eje y no al otro.

                Rotura improbable, porque ya hemos visto en la rotura 4 que los interejes no se rompen cuando giran.

Rotura 3:  Una gira y desciende y las otras no.          NO SE ROMPE

                Sucede cuando las sobrecargas estén a un lado del eje y no al otro.

M_e=6EIδ/L² empotrada - empotrada

M_e=4EIθ/L empotrada – empotrada

Rotura improbable porque ya hemos visto en la rotura 1 que una no puede cortarse por la capa de compresión y por la rotura 2 que una no puede girar.

Rotura 4:  Un intereje desciende y las viguetas no.    NO SE ROMPE

                Sucede cuando las dos viguetas de al aldo están apoyadas en toda su longitud.

Resistencia a flexión  de la capa de compresión

                Canto útil: 0,7 x 0,04 m = 0,028 m

                Resistencia a tracción de 4.5 m de malla:

                5100 kg/cm² /1,15 x 4,5 m / 0,15 m  x 0,196 cm² = 199920 kg

                Momento flector resistido: 199920 kg x 0,028 = 5597,76 kgcm

Momento flector de las cargas

                0,43^2 m² x 0,748 t/m² x 4,5 m / 11,65 x 1,6 = 0,0534 tm = 5348 kgcm

                El zuncho de borde no interviene en el acontecimiento.

Rotura 5:  Todas se flechan igual.                                  NO SE ROMPE

                Sucede por la existencia de las cargas.

Resistencia  de cálculo a flexión del fabricante.

                Superior al de cálculo tanto en positivos como en negativos.

Momento flector de las cargas.

                0,748 t/m2 x 4,5 ^2 m² / 11,65 x 1,6 = 2,08 tm

                El zuncho de borde no interviene en el acontecimiento.

Rotura 6:   Todas se cortan igual.                                   NO SE ROMPE

                Sucede por la existencia de las cargas.

Resistencia de cálculo a cortante del fabricante:

2,727 t/m

Cortante de las cargas

                0,748 t/m² x 4,5 m x 0.5 x 1,6 = 2,6928

                El zuncho de borde no interviene en el acontecimiento.

Rotura 7:                Una se separa de las demás.           NO SE ROMPE

                Sucede cuando la succión del viento arrastra. No se toman en cuenta otras cargas por considerarlas fuera de lugar.

Resistencia de cálculo a tracción

119 t/m² x 0,04 m x 4,5 m = 21,42 toneladas

Fuerza horizontal del viento

                0,04 t/m² x 4,5 m x 3 m x 1,6 = 0,1718 < 21,42 toneladas

El zuncho de borde ayudaría a que esto no ocurriera, aunque la seguridad de que no ocurra es muy amplia. Incluso en los cálculo no se ha tenido en cuenta la colaboración del rozamiento entre vigueta y muro de carga, lo que aumentaría más la seguridad.

Rotura 8:   Una avanza y las otras no.              NO SE ROMPE

                Sucede cuando el empuje del viento sólo afecte a una determinada zona y no al resto. No se toman en cuenta otras cargas por considerarlas fuera de lugar.

Resistencia de cálculo a cortante de 4.5 metro de capa de compresión:

65 t/m² x 0,04 m x 4,5 m = 11,7 toneladas

Fuerza horizontal del viento

                0,04 t/m² x 0,7 m x 3 m x 1,6 = 0,1344 < 11,7 toneladas

                El zuncho de borde ayudaría a que esto no ocurriera, aunque la seguridad de que no ocurra es muy amplia. Incluso en los cálculo no se ha tenido en cuenta la colaboración del rozamiento entre vigueta y muro de carga, lo que aumentaría más la seguridad.

Rotura 9:  Una se retuerce y las otras no.        NO SE ROMPE

                Sucede cuando se concentra la sobrecarga en un extremo y no en las demás zonas.

                Rotura improbable, porque se desarrolla un mecanismo de cortante y con las cargas consideradas nunca supera al cortante resistido por el hormigón.

                El zuncho de borde no interviene en este acontecimiento.

Conclusiones bestias:

Parece que si afecta en algo la inexistencia del zuncho es en la capa de compresión, por lo tanto para análisis futuros consistentes, habrá que fijarse en la capa de compresión.

Mi error de estudio es partir de que el zuncho de borde era ineficaz e inútil, luego será bueno conocer otras demostraciones al respecto, que partan de unos pensamientos más positivos del asunto.

Que sepáis, que yo siempre pongo zuncho de borde, porque así lo veo en los libros, aunque no sepa para lo que sirve.

Sólo en el caso del efecto diafragma valoro y justifico el zuncho de borde, exclusivamente en el perímetro de la edificación y no en los muros internos.

Atentamente como de costumbre.

Juan Carlos del Pozo

Sobre información acerca de la tecnología de producción de elementos prefabricados.

(De Roberto Rivero,  7/ 04/04) - España.

Hola, en primer lugar les manifiesto que admiro vuestra página y su esfuerzo por mantenerla cañón.

Me es de gran ayuda.

Necesito su ayuda intelectual urgente sobre:

-Tecnología de producción de elementos prefabricados de hormigón armado para viviendas.

-Proceso de producción de elementos prefabricados de hormigón armado: paredes, entrepisos, cubiertas.

-Plantas de producción de elementos prefabricados de hormigón armado para viviendas: tecnología, equipamiento técnico, control de calidad.

Os doy las gracias de antemano, recibid un fuerte saludo.

Roberto.

Hola a todos los amigos de De Mecánica.

Bueno Roberto Rivero, tu pregunta es demasiado extensa para mi y me desborda y confunde.

Entiendo tu pregunta del siguiente modo: ¿Cómo se producen y controlan los prefabricados de hormigón en viviendas?

Si quieres bibliografía sobre producción, busca en el apartado de prefabricados de hormigón o plantas de hormigón de cualquier librería o biblioteca, por que hay muchos y muy buenos.

Los libros ejemplares que manejo y de los que no me he arrepentido todavía son:

Título: Edificios de viviendas prefabricadas con elementos de grandes dimensiones.

Autor: Bohdan Lewicki.

Editor en España: Instituto Eduardo Torroja de la construcción y del cemento. Madrid, 1968.

Editor en Polonia: Arkady, Arsawa, 1964.

 

Título: Prefabricación. Teoría y práctica.

Autor: Varios. Seminario de prefabricación, J. A. Fernández Ordóñez.

Editor en España: Editores Técnicos Asociados S. A. Barcelona, 1973.

 

Título: Las tecnologías de la industrialización de los edificios de vivienda.

Autor: Alfonso del Aguila García.

Editor en España: Servicio de Publicaciones del Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid, 1986.

Ahora te diré lo poquito que sé y a lo bestia, pues la cosa es más simple de lo que aparenta.

Así de pronto, yo divido la cosa en cinco. A saber.

1º Dibujar planos para ver donde va a ir cada prefabricado y perfectamente acotado y nombrado, pues al gruísta que pone los elementos le tiene que quedar soberanamente claro cómo se llama la pieza y dónde va cada una, puesto que a las 4 de la tarde del mes de agosto, si el plano es confuso y delicado, no hay fulano que lo lea. Pues el gruísta no tiene el mayor interés en aprender tus planos, lo que quiere es terminar cuanto antes y bien. Para que te hagas una idea, se tiene que hacer como si hicieras un manual del manejo del programa Word, o mejor aún, como si hicieras un libro de letras para que los niños de 4 años aprendan a leer. Es decir paso a paso, y que se vea a un kilómetro lo que es y para lo que sirve.

2º Fabricar por orden los elementos que se necesitan, puesto que puede que unos se necesiten antes y otros después, pues la fabricación es lenta, aunque se obtengan cada elemento aproximadamente en 3 días. Esto se consigue mediante hojas de orden de fabricación que se dan semanalmente a los encargados de fábrica. Así se lleva un control de lo que se fabrica para no repetir piezas y para saber cuanto dura la producción de la vivienda y así planificar la obra. Además de conocer qué control se ha hecho a qué elemento, en cuanto a geometría correcta y resistencia adecuada. Es decir, el viernes se hormigonaron 7 piezas, que tenían esta numeración, y que se hicieron esas probetas para romper aquel día y que se han almacenado en aquel sitio, porque se van a necesitar ese día. Siempre tengo en cuenta que la fábrica dispone de todos los moldes de todas las piezas, porque si no es así hay que gastarse el dinero en mandar hacer un molde a un taller especializado, que probablemente tarde 2 meses en hacerlo y montarlo en tu fábrica.

3º Cuando se lleven a obra las piezas hay que dejarlas de tal manera que aquel gruísta no se pase el día ni buscándolas, ni teniendo que quitar miles de piezas para finalmente conseguir la que desea, cosa que frecuentemente saca de quicio al más paciente.

4º Seguidamente las 2 personas que aploman, ajustan y encajan el prefabricado tienen que ser especialistas por 2 motivos. El primero y fundamental, que no se aplasten la mano y puedan comer siempre por sus propios medios; y el segundo, que no se tiren el día entero poniendo una sola pieza, porque si no, no cunde el trabajo y eso en el asunto de la rapidez está muy mal visto.

5º Finalmente adecuar el montaje a las necesidades de los otros oficios que también quieren y tiene derecho a trabajar, para que ni les molestes ni les incordies, pues lo que quiere cada uno, como cualquier fulano, es quedar contento con el trabajo desarrollado a lo largo del día.

Y esto es todo.

Confío en haberte ayudado en cómo sacar de un libro lo que tienes que buscar para saber cómo se produce una pieza, lo demás que te cuento es charlatanería y sobra.

Atentamente como siempre.

Juan Carlos del Pozo.

>> Más sobre métodos de prefabricación.

(De Roberto Rivero) 26/04/04

Juan Carlos:

Primero darte las gracias por tu generoso gesto de responder a mi consulta. Reconozco tu gentil actitud de acudir en ayuda de quien la necesite. Me ha sido de gran valor.

Los libros que me aconsejas en realidad son muy buenos.

Tienes razón y me has animado a detallarte un poco más sobre lo que busco. Y me atrevo a apostar, si no fuera mucho pedir, a que me podrás orientar sobre lo siguiente:

-Metodos de prefabricación de elementos de hormigón armado, encofrados (moldes) de medidas regulables para prefabricación.

-Diseño: instalaciones embebidas, distribución de armaduras, disposición de ganchos para izaje, aislamiento térmico.

-Hormigonado en plantas de prefabricados, acabado, almacenamiento, curado, transporte.

En espera de tu grata respuesta,

Un saludo cordial,

Roberto Rivero.

Hola a todos los amigos de De Mecánica.

Estimado Don Roberto Rivera, probablemente no sea yo el más indicado para tratar este asunto, pero como ya te respondí en días anteriores, tengo la responsabilidad de continuar, en espera de que otra persona te apunte cosas mejores.

Tan sólo te indico algunas ocurrencias desordenadas entre miles y miles, que podrás encontrar más certeramente en los libros, que tienen muchas más horas recorridas en los prefabricados.

Me voy a imaginar que dentro de 40 semanas vas a poner en marcha una planta de prefabricados de hormigón, y que me encuentras bebiendo para olvidar en el bar de la esquina y me dices que necesitas saber rápidamente los problemas que te vas a encontrar, para no gastar más dinero del que dispones. También me dices que no me enrolle y que vaya al grano, que no tienes todo el día para aguantar a tarambanas como yo.

¡Camarero¡. Por favor, póngame otra cerveza para mi y otra para mi amigo.

Fases de obtener una pieza:

Limpias el molde de las costras de la anterior puesta de hormigón.

Desencofras tanto el interior como el exterior del molde para que no se pegue.

Armas con la ferralla necesaria.

Echas el hormigón.

Proteges con plástico la parte superior.

Cuando tiene 250 kg/cm² por ejemplo ya te vale.

Aflojas el molde.

Sacas la pieza con el puente grúa

Te la llevas al almacén.

Vuelta a empezar a limpiar el molde.

Sin contar el endurecimiento y dependiendo de la pieza el proceso puede durar unas 6 horas.

Métodos de prefabricación de elementos de hormigón armado:

Sé muy poco. Conozco dos en cuanto a obtener la pieza endurecida. Uno es el molde, donde la forma de la pieza es la forma del molde. Y otras son las máquinas que tragan el hormigón y según van avanzando van dejando en el suelo la forma del orificio por donde sale el hormigón. Luego tienes que cortarlo a la medida deseada.

Encofrados (moldes) de medidas regulables para prefabricación:

Aquí el principal problema es detectar que medidas vas a fabricar, porque no te sale igual de precio un molde que te sirva para cubrir la serie de medidas de 35 cm, 45 cm y 55 cm, que otra serie el triple de amplia. Por lo demás los moldes son como son y no tienen secretos que yo vea muy relevantes en estos momentos.

Diseño: instalaciones embebidas

                No se nada.

Distribución de armaduras

Tienes que valorar dos armados. El del trabajo estructural de la pieza en su posición definitiva y el del transporte en torito, en grúa, en camión, con eslingas y con útiles. Además, si ves que siempre se rompen por un sitio, pues es otro dato que te sirve para armar en aquel sitio, además de considerar todas las anteriores cosas. Como es obvio, las fábricas son muy reacias a proporcionar los esquemas de armado de sus piezas, así que para hacerte una idea las tendrás que armar por ti mismo. Con todos los cálculos llegas a Roma.

Disposición de ganchos para izaje

Hay varios tipos y sé muy poco. Aquí es mejor que pidas los catálogos de las casas especializadas. Mi pobrísima experiencia es hacerlo con eslingas o con útiles que amordazan la pieza. Aquí ten cuidado porque los útiles no sirven para toda la vida, y hay que revisarlos cada día para ver si una pieza ya está muy desgastada y es muy posible que la pieza se resbale, o que un tornillo tenga la rosca pasada. De todas formas un giro brusco hace partir el útil instantáneamente, aún estando todos los elementos en perfectas condiciones.

Aislamiento térmico.

No sé nada.

Hormigonado en plantas de prefabricados:

El ahorro se consigue llevando la masa lo antes que se pueda y haciendo la mayor masa cada vez en el menor tiempo posible. Lo más óptimo que he visto yo, es situar la mezcladora en el centro de la fábrica, para que así el puente grúa recorra menos distancia para recoger el cubo con la masa y descargarla en su sitio. Las tolvas creo que mejor enterradas, para que la descarga de los camiones sea inmediata y no tengan que maniobrar subiendo una cuesta generalmente muy empinada. Además hay que cubrir las tolvas de los áridos, para que no se mojen con la lluvia y se hagan bola o se peguen a las paredes y se atasquen en los tolvines. También los silos de cemento hay que cubrirlos, porque si no en las cabezas de estos y en la cubierta de toda la fábrica se crea una costra de piedra enorme, que tendrás que quitar cada cierto tiempo. Esto lo crea el polvo que se genera en la descarga del cemento, que al depositarse sobre aquellos sitios y llover se va creando poco a poco lo dicho. Aspecto importantísimo es limpiar las máquinas cada vez que se termina una serie de piezas. Unas tres veces diarias, porque si no, poco a poco y cada vez más se van quedando costras sobre todos los sitios, que hace que tengas que comprar otra máquina. El agua y el desencofrante y el ácido son tus principales aliados.

Acabado:

Sé poco. Está el natural procedente de la vibración del molde, teniendo así la pieza dos caras, la lisa y la rugosa. La lisa es la que pega con el molde y la rugosa es la superior que no pega con el molde. Está la fratasada en la parte superior para hacerla un poco más lisa. Está la pulida, donde una vez que ha endurecido le pasas un disco de diamante para dejarlo como si fuera mármol. Está el acabado granular del árido, el cual desconozco como se consigue de forma rápida, pues los métodos que leo en los libros no los veo muy eficaces y no creo que las fábricas pierdan tiempo en emplearlos.

Almacenamiento:

Almacenar prefabricados no es como almacenar bolígrafos. Si no tienes cuidado, no te quedará más remedio que sacarlos a la calle, porque no te quepan en la parcela, con el consecuente agradecimiento de tus vecinos. Tienes que prever que el negocio mejore cada 3 años, y que por lo tanto tengas que aumentar el almacén y aumentar la fábrica, así que es bueno reservar parcela por tal motivo; si no, tienes que llevar las piezas al quinto pimiento, con los problemas que tiene tener que llevar allí a los camiones cada vez que quieres cargar las piezas. El ahorro se consigue moviéndolos poco y por orden. Lo más óptimo que he visto es que el almacén sea una prolongación de la fábrica, es decir, que el mismo puente grúa que te sirve para sacar la pieza, te sirve para llevar la pieza más allá, para almacenarla. De lo contrario tienes que sacar la pieza a la puerta de la fábrica, sacarla con un torito al exterior, cargarla en un camión, y posteriormente descargarla en el almacén con otro torito o con otro puente grúa.

Curado:

El ahorro se consigue haciéndolo lo más deprisa que se pueda para sacarla del molde y así poder fabricar otra. Luego entonces, una de las cosas que podrás hacer es cubrir el prefabricado con un plástico o una manta para que el vapor producido por el agua retorne al elemento para mantenerlo continuamente mojado y para que no se agriete y conserve algo el calor. Otra opción es calentar con aire caliente el prefabricado hasta una temperatura de 60º según algunos expertos, para así endurecer la pieza en menos de la mitad de tiempo en que se haría en su endurecimiento natural, y así poder sacar la pieza antes. De todas maneras no hay nada como sacar probetas y romperlas a las 24 horas, otra a las 36 horas, otra a las 48 horas, y así sucesivamente hasta saber cuando el hormigón tiene por ejemplo 250 kg/cm²; tope en el cual has decidido, que puedes sacar la pieza sin problemas estructurales.

Transporte:

Los camiones regularmente transportan 26 toneladas. El aumento de esta cantidad tiene que ser autorizada por tráfico, además de que tanto la plataforma como la cabeza tractora estén capacitadas para poderlo hacer. Otros impedimentos son la altura de 4 m total de camión más carga. Y otro problema es el ancho de 2,5 m. Superadas estas cantidades se tiene que señalizar especialmente al camión, además de ir acompañado en el recorrido de otro vehículo señalizando con rotativos al camión de carga en todo el recorrido. Además conviene hacerse el recorrido previamente para conocer si el camión va a poder girar, o va a poder pasar por debajo de un puente, porque en los polígonos industriales es fácil ver a un camión parado en una rotonda con una fila de coches larguísima detrás que aprovechan esas dos horas de parada para acordarse de todo el repertorio familiar del conductor del camión que no tiene culpa de nada.

Bajo mi humilde opinión, no hay nada como leer los libros y plantearse problemas mientras se lee, para detectar lo que uno desea saber, o mejor dicho, lo que a uno le preocupa realmente, o mejor aún lo que a uno le quita el sueño. Así que pienso, que es mejor leer un libro que ser aconsejado por cualquier fulano medio borracho que te encuentres en un bar.

Atentamente.

Juan Carlos del Pozo.

Sobre el ancho eficaz de intereje entre vigueta y vigueta

(De Juan Carlos del Pozo,  7/ 04/04) - España.

Hola a todos los amigos de De Mecánica.

Me gustaría conocer cuáles son los motivos que justifican un intereje de 70 cm, en el caso de que hicieran bovedillas lo suficientemente resistentes como para ampliar aquella distancia, pues estoy últimamente analizando esfuerzos y tensiones en forjados de viguetas. Es quizás el grosor de 4 cm el que marca ya una máxima distancia de 70 cm, para que no se produzcan roturas o torsiones indeseadas en los nervios ni en la capa de compresión. Agradecería en mucho, vuestra ayuda.

Atentamente.

Juan Carlos del Pozo.

Respuesta

(De Eufe,  11/ 04/04) - España.