cimentacion con neumaticos, Apuntes de Diseño Estructural y Arquitectura

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS

FACULTAD DE ARQUITECTURA

CIMENTACIÓN

CONTENIDO

1. Conceptos

2. Cimentación

2.1. La contaminación relacionada con la cimentación

3. Neumáticos

2.2. La contaminación relacionada con los neumáticos

4. Alternativas de cimentación

2.3. Cimentación con mampostería

2.4. Cimentación con llantas

4.1. Materiales

4.1. Cemento

4.2. Tierra

4.3. Grava

5. Propuesta

6. Graficas comparativas

7. Reutilización de cimbra

8. Conclusión

9. Bibliografía

1.- CONCEPTOS

Reutilización:

pensado para ser sustentable, no podrá reducir su impacto por mas intervenciones que se realicen en un futuro.

La cimentación marca un punto de partida para un proyecto, pues cuando ya fue aceptado, comienzan la obra, Como partida la cimentación es uno de los procesos más contaminantes de una obra, ya que durante el proceso son alterados la conformación del suelo, aceleramos un proceso de erosión; Cuando diseñamos una cimentación, nos enfocamos en características estructurales, sin tomar en cuenta el concepto de ´´cimentación sustentable´´. ¿Puede una cimentación ser sustentable? ¿Qué materiales alternativos podrían ser usados en una cimentación?

3.- NEUMÁTICO

Un neumático; cubierta, llanta, caucho o goma, es una pieza de forma toroidal Hecha caucho que se coloca en las ruedas de diversos vehículos y máquinas.

3.1 LA CONTAMINACIÓN RELACIONADA CON LOS NEUMÁTICOS

Es Difícil dimensionar el daño que una sola llanta podría producirle al ambiente, a nuestra calidad de vida. si bien el caucho de una sola llanta por si solo no es toxico, la perspectiva cambio si consideramos que, en México, según datos obtenidos por INGEI en el 2016, se desechan 40 Millones de neumáticos al año; En México los neumáticos mas usados son aquellos cuyo diámetro en pulgadas son 165/65 R 70T La medida de neumáticos utilizados por un Vocho de la marca Volkswagen, 195/65 R15 91T la medida de neumáticos utilizados por un Tsuru de la marca Nissan y 205/55 R16 91 medida de neumáticos de vehículos más grandes o iguales. Teniendo un volumen promedio 24, cm3 por Neumático, representaría 960,000 m3 (un cubo enorme de 1kx1kmx1km) de desperdicios que no son biodegradables en por lo menos 600 años, que no pueden ser utilizados para nuevos neumáticos, no son recomendables para usar como relleno sanitario.

En México tan solo el 2% de los neumáticos son reciclados mientras que el 98% terminan en tiraderos clandestinos, calles, terrenos baldíos, etc.

Entre las afectaciones más comunes ocasionadas por los neumáticos encontramos: son un foco de infección ya que el agua de lluvia se estanca con facilidad donde mosquitos pueden crecer propagando enfermedades como Dengue, Chikunguya y Zika; Debido a sus dimensiones y peso, son difíciles de mover las lluvias provocando que faciliten el estancamiento de desechos, bolsas de basura en las

calles, coladeras y ríos; Los neumáticos son utilizados como combustible por algunas industrias, principalmente por que el caucho es muy difícil de apagar, convirtiéndolas en un combustible barato e ideal para hornos industriales, la quema de llantas genera contaminantes nocivos para la salud (cáncer, Asma, enfermedades pulmonares) y gases de efecto invernadero

4. ALTERNATIVAS DE CIMENTACIÓN

Con el fin de buscar alternativas sustentables para cimentaciones, debemos de cambiar nuestra manera de pensar y comenzar a utilizar distintos materiales y métodos alternativos, ya que la creencia popular es que “si una cimentación no tiene concreto, esta no será lo suficientemente resistente” , es un problema común entre los ciudadanos que no contratan a un arquitecto o un ingeniero y se dedican a construir con algún maestro albañil, el construir con un concreto muy armado, o de mucha resistencia, utilizar mas material del que es necesario, todo por falta de un cálculo.

4.1 CIMENTACIÓN DE MAMPOSTERÍA

La piedra es un material de construcción que ha acompañado al ser humano a lo largo de la historia, por su durabilidad y resistencia

Chodley, R. Manuela de construcción de edificios 1995

La cimentación realizada con mampostería consiste en una alternativa económica para la cimentación, pues al no emplear varilla de ningún tipo su gasto se reduce, es conveniente utilizar este tipo de cimentación si las cargas del edificio no son excesivas y el suelo resiste la transmisión de estas.

Es una cimentación trapezoidal, donde empleamos una piedra laja, que es colocada con un Angulo de reposo, (Entre 30° y 60°) y es adherida con concreto, cemento arena, sus dimensiones como base, talud e inicio suelen establecerse por un cálculo.

Afortunadamente existe mucho conocimiento sobre este tipo de cimentaciones, formulas y reglamentos a seguir, con el fin de asegurar el objeto arquitectónico.

Características de la piedra a utilizar

• La piedra deber ser dura.
• La superficie rugosa para mejor adherencia
• No debe tener defecto alguno (Grietas, Huecos o similares)

• El Diseño: Para diseñar una cimentación sustentable debemos aceptar que nuestro proyecto tendrá que cambiar en algunos aspectos, conocer las limitaciones que este tipo de cimentación permiten al momento de diseñar un proyecto.
• Normatividad: Actualmente no existe una normativa como tal para este tipo en particular de cimentación, pero podemos tomar ciertas características de resistencia mínima con las cuales tiene que cumplir esta propuesta.

4.2.1 MATERIALES DE RELLENO

4.2.1.1CONCRETO

Actualmente existe un estudio realizado por la Universidad Tecnociencia de Bolivia, a cargo del Ingeniero Gustavo A. Coimbra Gutierrez, donde en dicho estudio propuso una alternativa a una zapata Aislada, creando una zapata experimental.

Características:

• (^) Neumático: Con dimensiones de 195/65 R15 91T
• Castillo: Propuso un armado con 4 varillas #
• Concreto: La resistencia del concreto era de f´c 200kg/cm

Resultados

Tras un periodo de 28 días comprobó una resistencia de 18Tons, se propone que este método es una alternativa para una cimentación sin cimbra, ideal para proyectos de dos niveles o que no sobrepasen los 6mts de altura.

Tras un análisis como equipo y con ayuda del profesor decidimos que esta alternativa a pesar de tener puntos buenos y malos aún puede mejorar, por lo que se propone una cimentación con neumáticos, pero sin el uso de concreto y otros materiales de relleno.

4.2.1.2TIERRA

Como una alternativa de material encontramos la tierra compactada, tras compactar dicho material con la ayuda de un marro o compactadora, aumenta la capacidad portante del neumático, así como disminuye los esfuerzos laterales del mismo. El material propuesto para la compactación es la arcilla, ya que sus propiedades como la absorción

y granulométrica en comparación con limos o arenas son mejores y óptimos para nuestros fines.

También podemos emplear una mezcla de tierra con cemento en una proporción de 8 Latas de Tierra por 1 de cemento, con el fin de aumentar su resistencia, esta alternativa será explicada en el apartado de propuesta.

4.2.3GRAVA

Como ultimo material podemos utilizar una mezcla de diferentes Granulometría de grava, siempre y cuando sea mayor a los 35cm, la particularidad de este método de relleno es que no requiere compactación, se recomienda mezclar diferentes tipos de granos para su relleno, una grava grande con una de la ½ de tamaño que la primera, sin embargo, no encontramos un estudio sobre la capacidad portante de este tipo de material.

5. PROPUESTA

Con la información obtenida, se propone una casa con una cimentación experimental con neumáticos. Para el diseño de esta vivienda se tomo en cuenta las consideraciones del apartado 4.2;

Iniciamos pensando en la estructura, tomando en cuenta que la distancia máxima entre castillo y castillo es de 3m, ¿Cuántos neumáticos necesitamos para cubrir este largo?

Tenemos que considerar que el castillo debe estar apoyado en el centro del neumático, por lo que dependiendo del neumático que utilices esta distancia aumenta o se reduce, si decides utilizar neumáticos con un radio de 14Plg la distancia es 2.78mts, con un radio de 15Plg la distancia es 3.04mts, con neumáticos de 16Plg la distancia es 3.12mts.

Decidimos trabajar con los neumáticos de 16Plg, ya que son más fáciles de conseguir y amplían el espacio de la vivienda. Una vez considerada la distancia máxima empezamos a modular los espacios de la vivienda; sala, comedor, cocina,1/2 baño, cuartos, área de lavado, cochera.

Otro aspecto importante para considerar es la sepa de la cimentación pues la profundidad será de dos niveles de neumáticos, ya que con un solo nivel la estructura no soporta la carga de una vivienda de dos pisos.

Para utilizar la tierra como material de relleno su compactación deberá ser en capas de 5cm de espesor, con bailarina o pisón. Deberá

durante su elaboración son emitidos grandes cantidades de co2 a la atmosfera, pero como su uso es para reutilización no se están emitiendo gases en su quema ni esta causando problemas ambientales en terrenos abandonados.

En la grafica 4, observamos un concentrado de los datos anteriores, facilitando su análisis y comprensión. Vemos que las dos alternativas de cimentación (mampostería y neumáticos) tienen mejores beneficios en comparación de una cimentación convencional de zapatas aisladas.

7. REUTILIZACIÓN DE CIMBRA.

Reducir el impacto ambiental provocado por la construcción es el objetivo principal de esta materia, por lo que emplear métodos alternativos y la reutilización de los desechos de la construcción son los principales temas para tomar en cuenta.

La madera de cimbra puede ser reutilizada para otros propósitos, Dependiendo de cuales sean esos propósitos su cuidado en la recuperación será diferente.

Tratamiento

En este caso se desea recuperar la madera utilizada en la cimbra para la creación de mobiliario, para esto debemos de tomar en cuenta;

• EL ESTADO DE LA MADERA: La madera utilizada en la cimbra deja de ser empleada después de 4 usos, ya que suele deformarse, o cuando por sus dimensiones ya no puede ser usada eficientemente; para recuperarla debemos de tener en mente que será necesario deshacernos de las partes que no se pueden recuperar, realizar cortes a las secciones más deformes o cortar una nueva arista mas uniforme.
• SUSTANCIAS AÑADIDAS A LA MADERA: como proceso constructivo la cimbra es cubierta con aceite, para facilitar su descimbrado, esto afecta de manera muy negativa su recuperación, o también suelen encontrarse restos de concreto en su superficie.

Para su recuperación será necesario:

• Tallar con un cepillo metálico con el fin de remover los abscesos más evidentes de la madera.
• Dejarla sumergida en agua durante 2horas, después dejarla dejar por 4 días al sol. Ó
• Aplicar un sellador a la madera con el fin de neutralizar o mantener el aceite que fue aplicado fuera de la superficie de la madera.
• Podemos dejar la madera con la apariencia obtenida, o utilizar un esmalte para darle un brillo o acabado con mejor apariencia.
• DIMENSIONES DE LA CIMBRA: Estas maderas empleadas específicamente para el cimbrado de zapatas y firmes suelen varían en su tamaño, por lo general se mantienen entre lo 20 y 80cm de altura, por una largo muy variado, conociendo las dimensiones de la madera que podemos conseguir, es más fácil tener una idea del tipo de mobiliario que podemos diseñar.
• TIPO DE MADERA: El tipo de madera utilizado para cimbrado es usualmente de Pino, siendo un material duradero y de buena calidad.

9. BIBLIOGRAFÍA

Chodley, R. Manual de construcción de edificios, 1995

Wakita, O. El detalle arquitectónico: Soluciones para un proyecto, 2001