Manual de Construcción para Maestros: Albañilería, Concreto y Seguridad, Guías, Proyectos, Investigaciones de Construcción

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN PARA MAESTROS DE OBRA

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN PARA MAESTROS DE OBRA

ÍÍNDICEÍNDICENDICE

1 ALBAÑILERÍA CONFINADA

¿Qué es albañilería confinada? ¿Por qué es importante? Conjunto estructural Componentes de la albañilería confinada Proceso constructivo

2 PROCESOS DE CONSTRUCCIÓN

Doblado del acero Columnas Vigas Losas aligeradas Escaleras

3 CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO

Introducción Mezclado del concreto Transporte Vaciado Compactación Curado

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN PARA MAESTROS DE OBRA

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Con este manual de construcción para maestros de obra CORPORACIÓN ACEROS AREQUIPA S.A. quiere contribuir al logro de un mejor nivel tecnológico de los trabajadores de la construcción.

La elaboración de este manual ha contado con el asesoramiento y revisión de ingenieros calificados y su objetivo es reforzar los conocimientos del maestro de obra adquiridos en el trabajo cotidiano.

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Figura 1. Albañileria Confinada

1.1 ¿QUÉ ES ALBAÑILERÍA 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).

1. ALBAÑILERÍA CONFINADA

1.2 ¿POR QUÉ ES IMPORTANTE LA ALBAÑILERÍA CONFINADA?

Desde hace muchos años, las viviendas de este tipo son las construcciones más populares en las zonas urbanas de nuestro país y en la actualidad esta tendencia continúa.

Por otro lado, si tú estás a cargo de una obra de este tipo, debes tener en cuenta por lo menos estos tres siguientes factores:

a. El diseño estructural.

b. El control de los procesos constructivos.

c. El control de la calidad de los materiales.

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Zona 1: Sismicidad Baja Zona 2: Sismicidad Media Zona 3: Sismicidad Alta Zona 4: Sismicidad Muy Alta

Figura 3. Zonas Sísmicas en el Perú

1.3 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).

Conozcamos ahora cada uno de ellos con detenimiento:

1.3.1 Cimentación

Debido a la presencia de muros portantes, el tipo de cimentación que se usa generalmente, es el denominado “cimiento corrido”. Este se construye con:

Figura 4.

Cimentación^ Muro Arriostres

Losa aligerada

Concreto ciclópeo = Cemento + Hormigón + Agua + Piedra zanja (mediana o grande).

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He aquí algunos requisitos mínimos que debe cumplir:

Es importante tener en cuenta que las medidas del cimiento corrido dependen básicamente de dos factores:

a. Del tipo de suelo

b. Del peso total a soportar

Veamos cada uno de ellos:

a. Tipo de suelo:

Existen diferentes tipos de suelo y cada uno de ellos tiene sus propias características (arcilloso, arenoso, peso máximo a soportar, grado de humedad, cantidad de sales, sulfatos, etc.).

En Lima, por ejemplo, una gran parte de la ciudad tiene un terreno gravoso (grava y arena) al que se le denomina comúnmente cascajo u hormigón. Sin embargo, la periferia de la ciudad, conformada por el Cono Sur, el Cono Norte o la expansión hacia el Este (La Molina, etc.) no tienen estos terrenos, sino principalmente, arenas sueltas y limos arcillosos. Existen también terrenos pantanosos (Chorrillos).

Como verás, es importante conocer las características del terreno para definir las medidas del cimiento corrido. Este “factor suelo” es considerado por el proyectista cuando realiza el diseño estructural de la vivienda de albañilería que vas a construir.

Figura 5.

Sobrecimiento:

Ver plano

Ver plano (Mín. 0.30)

Ver plano

Concreto: f’c = 100 Kg./cm^2

• 25% PM (4”)

Cimiento: Concreto: f’c = 100 Kg./cm^2 + 30% PG (10”)

PM = Piedra Mediana (hasta 4”) PG = Piedra Grande (hasta 10”)

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Si el suelo es blando, es recomendable considerar un sobrecimiento armado:

b. 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. Esto también lo toma en cuenta el ingeniero proyectista cuando realiza el diseño estructural de la vivienda.

1.3.2 Muro

En este punto nos referiremos a los muros portantes, que constituyen el segundo elemento estructural a estudiar.

El ladrillo King Kong debe cumplir exigencias de la Norma E070.

Es importante saber que un muro portante no es lo mismo que un “tabique”.

Figura 7.

n.f.p. +.

.

INFORMACIÓN REFERENCIAL Concreto: f’c = 175 Kg./cm^2 (mínimo) Refuerzo: (cantidad mínima) 4 1/2”: Estribos^ 6mm.: 1 a .05, 3 a .10, c/e. Rto..

Figura 8.

Ladrillo King Kong

Muro portante = Ladrillo King Kong + Mortero

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El ladrillo pandereta se debe usar en la construcción de tabiques.

Tabique = Ladrillo pandereta + Mortero

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.

Figura 10. Proceso de transferencia de cargas.

Figura 9.

¡Prohibido! Es peligroso usar este material para construir un muro portante.

Techo

Techo

Cimiento corrido

Cimiento corrido

2 Pisoo

1 Pisoo

Muro portante

Muro portante

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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.

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).

Comedor

v

Cocina

Escalera

Estudio

Sala

Dirección de la fuerza sísmica

Y

X

Figura 12. Planta. Muros portantes que resisten la fuerza sísmica.

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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.

Figura 13. Planta: Muros portantes que resisten la fuerza sísmica.

Dirección de la fuerza sísmica

X

V

Y

Comedor Cocina

Escalera

Sala Estudio

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Paso N.° 2:

Calculamos el área mínima de muros portantes que debería tener la vivienda. Para ello utilizamos estas fórmulas:

Área techo (1° piso) = 7.45 x 10.50 = 78.22 m^2 Área techo (2° piso) = 7.45 x 10.50 = 78.22 m^2 Total = 156.45m^2

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.° 3:

Calculamos 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:

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Segundo piso:

Cocina

Escalera

Estudio

Sala

3.5 m. 3.5 m.

7.45 m.

Dirección X

Comedor

M

M

M

M

M1 M

M

10.50 m

Figura 14. Planta típica, muros portantes (medidas en metros).

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1.3.3 Arriostres (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.

1.3.4 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.

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Figura 15. Planta típica. Columnas, vigas.

Viga amarre

Viga amarre

Columnas

Viga amarre

Viga solera Viga solera

Viga

Viga solera Viga solera Viga solera

Viga solera

Figura 16. Formas de losas aligeradas.

Aceptable

Azotea

Evitar

Aberturas

Largo

Ancho

3 pisoo

2 pisoo

1 pisoo