Universi Univ ersidad dad Privada Privada Ante Antenor nor Orrego
CONSTRUCCION II Docentes: • •
ARQ. SANCHEZ GURBILLÓN LEVIT ARQ. Enrique Vasquez
Integrantes: -Carrillo Chapilliq Chapilliquén uén Ricardo -Castro Guerrero Adolfo -Farfán -Farf án Cruz Karola Karolayn yn -Per -P erey eyra ra Laz Lazo o Luc Lucila ila -Ramirez Cueva Leydi
ESCALERAS
>> Definición:
1 •
Las escaleras son elementos de comunicación fija entre los distintos niveles de un edificio o lugar. Son estructuras estructuras que se pueden clasificar de la siguiente manera: 1. Según el material con que están construidas: escaleras de madera, de hierro, de piedra, de mampostería, de horm hormig igón ón arma armado do,, mixt mixtas as.. 2. Según el destino o uso: escaleras principales, secu secund ndar aria ias, s, de serv servic icio io,, de sóta sótano no,, etc. etc. 3. Seg Según su ubicació ción en el edifici icio: escal caleras interior iores o exteriores.
2
PARTES DE UNA ESCALERA •
VIGA GUALDERA:
ELEMENTO ESTRUCTURAL DIAGONAL SOBRE LO QUE SE APOYAN LOS ESCALONES
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CAJA TRAMO
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DESCANSO
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PASO
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PLACA INCLINADA DONDE SE APOYAN LOS ESCALONES
CORRESPONDE AL ANCHO Y PROFUNDIDAD DEL ESCALÓN EN DONDE LA PERSONA APOYA EL PIE. SU PROFUNDIDAD NO SERÁ MENOR DE 25 CM. GENERALMENTE SE CALCULA ENTRE 25 Y 28 CM.
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CONTRAPASO
RAMPA RAMPA ESTRUCTURAL: ESTRUCT URAL:
CORRESPONDE A LA ALTURA DEL ESCALÓN. NO DEBE SER MENOR DE 15 CM., NI MAYOR DE 18 CM.
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VOLADIZO
ES LA PARTE PEQUEÑA DE LA HUELLA QUE SOBRESALE DE “VUELA” SOBRE LA HUELLA QUE SE ENCUENTRA
•
BARANDA:
SON LAS COLUMNILLAS VERTICALES QUE SOSTIENEN AL PASAMANOS.
OJO DE ESCALERA .
ES EL ESPACIO O LUZ QUE QUEDA ENTRE DOS TRAMOS. PUEDE CERRARSE CON UN MURO CENTRAL QUE SIRVA DE APOYO A LOS DOS TRAMOS • ARRANQUE Y DESEMBARCO
SON LOS ESCALONES INÍCIALES Y FINALES DE LA ESCALERA.
En el Perú a la huella se le conoce como PASO y a la contrahuella como CONTRAPASO
ELLA Y DEBAJO.
O S A P A R T N O C
paso/contrapaso
PASO
paso
contrapaso
paso y contrapaso
A R T S U A L A B
LA LEY DE BLONDEL ESTABLECE UNA RELACION ENTRE LAS HUELLAS Y LAS CONTRAHUELLAS. LA HUELLA ES LA PARTE DE LA ESCALERA DONDE PISAS MIENTRAS LA CONTRAHUELLA SE DETERMINA POR LA DISTANCIA EN ALTURA ENTRE 2 HUELLAS. LA LEY DE BLONDEL ESTABLECE LA SIGUIENTE ECUACION COMO LA FORMULA CORRECTA PARA QUE EL USARIO PUEDA DESEMPEÑAR LA TAREA DE ASCENDER POR LA ESCALERA: 2CONTRAHUELLAS + 1 HUELLA = 64 CM LA RELACION IDEAL ES CONTRAHUELLA = 18 CM Y HUELLA = 28 CM. ESTOS SON CALCULOS PROPIOS PARA EL DISEÑO DE UNA ESCALERA.
CALCULO DE UNA ESCALERA
PARA QUE ENTEDAMOS MEJOR COMO CALCULAR UNA ESCALERA VAMOS A EXPLICARLO CON UN EJEMPLO : IMAGINAREMOS QUE COLOCAREMOS UNA ESCALERA QUE ASCIENDA UNOS 3 METROS , PARA PODER HACER EL CALCULO SE DEBE PROCEDER DE LA SIGUIENTE MANERA: -CALCULAMOS LA CANTIDAD DE ESCALONES :
3 M=300 CM , ENTONCES 300/18 = 16.6 . SIEMPRE SE DEBE REDONDEAR HACIA ARRIBA ASI QUE LA CANTIDAD DE CONTRAPASOSSERA DE 17. -CALCULAMOS LA ALTURA DE LOS CONTRAPASOS:
SIGUIENDO CON EL EJEMPLO , PROCEDEMOS AL SIGUIENTE CALCULO : 300 CM/17= 17.65 CM . ESTA SERÁ LA ALTURA DE LOS CONTRAPASOS -CALCULAMOS LA LONGITUD DE LOS PASOS:
SE SABE QUE 2CH 1H = 64 CM , ENTONCES PODEMOS CALCULAR QUE 64 CM – 2(17.65) = 28.7CM (H) * UN ASPECTO QUE SE DEBE TENER ES QUE LA CUENTA DEL CONTRAPASO ES QUE NO PUEDE SER MAYOR A 18 CM , NI EL PASO MENOR A 28 CM.
TAMBIEN DEBEMOS TENER EN CUENTA EL ANCHO CON EL QUE QUEREMOS DOTAR A NUESTRA ESCALERA . ESTAS DIMENSIONES DEL ANCHO DEPENDEN DEL DESTINO DE LA ESCALERA Y NECESIDADES DEL PROYECTO.
TAMBIEN ES NECESARIO TENER EN CUENTA QUE CADA 14 – 18 ESCALONES ES NECESARIO Y OBLIGATORIO PONER UN DESCANSO CUYO LARGO HA DE SER DE 3 PASOS o igual al ancho del tramo , nunca debe ser menor al ancho del tramo.
APLICACIONES LAS ESCALERAS SE COLOCAN SIN LIMITACIÓN EN TODO TIPO DE EDIFICIOS. DEPENDIENDO DE ELLO, SUS DIMENSIONES VARÍAN CONSIDERABLEMENTE EXISTIENDO MÚLTIPLES PROPUESTAS EN CÓDIGOS, NORMAS Y LIBROS DE CONSTRUCCIÓN. SE DESTINA AL USO DE LAS PERSONAS MÁS DIVERSAS (NIÑOS, MUJERES ENCINTA, ANCIANOS, PERSONAS CON CIERTAS DISCAPACIDADES, ETC.). TAMBIÉN DEBE CONTEMPLAR COMO POSIBILIDAD LOS USOS ALTERNATIVOS MÁS DIVERSOS (JUEGO DE NIÑOS, APOYO DE FUERTES CARGAS IMPREVISTAS, PASO DE INSTALACIONES, MANIPULACIÓN DE OBJETOS DE GRAN VOLUMEN COMO MUEBLES), ETC.). EN FUNCIÓN DE SU SITUACIÓN, PUEDEN SER DE INTERIOR O DE EXTERIOR.
TIPOS DE ESCALERA: ESCALERAS FIJAS • • •
ESCALERAS CIEGAS: AQUELLA EN QUE NO EXISTE UN HUECO VERTICAL ENTRE LOS DIVERSOS TRAMOS QUE SE SOLAPAN. ESCALERAS CON DESCANSILLOS:AQUELLA CUYOS TRAMOS ESTAS SEPARADOS POR DESCANSILLOS. ESCALERA CUADRADA:LA DE TRAMOS IGUALES POR CUATRO LADOS.
ESCALERAS FIJAS • • •
ESCALERAS DE IDA Y VUELTA: LA QUE TIENE SUS TRAMOS EN DOS SENTIDOS OPUESTOS ESCALERAS DE CARACOL: LA QUE SE CONSTRUYE CON TRAMOS DE FORMA CIRCULAR ASCENDENTE. ESCALERA IMPERIAL:LA QUE POSEE UN TRAMO DE IDA Y DOS TRAMOS DE VUELTA , MAS ESTRECHOS , PARALELOS AL PRIMERO Y LATERALES
ESCALERAS TRANSPORTABLES LIGERAS • •
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ESCALERAS DE MANO: ES PORTATIL COMUNMENTE HECHA DE MADERA O ALGUN METAL. ESCALERAS DE CUERDA: FORMADA POR DOS MAROMAS PARALELAS UNIDAS POR VARIOS BARROTES DE MADERA , HIERRO, CUERDA , EN FOMA DE PELDAÑOS ESCALERA DE ESCAPULARIO : LA PORTATIL QUE SE PONE EN LA PARED DE POZOS , PISCINAS Y MINAS .
ESCALERAS TRANSPORTABLES LIGERAS • •
ESCALERAS DE ESPARRAGO: CONFORMADAS POR UN MADERO ATRAVESADO POR PEQUEÑAS ESTACAS SALIENTES. ESCALERAS DE TIJERA O DOBLE : LA COMPUESTA DE DOS ESCALERAS DE MANO UNIDAS POR LA PARTE SUPERIOR CON BISAGRAS
ESCALERAS TRANSPORTABLES LIGERAS • •
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ESCALERAS MECANICAS O ELECTRICAS: SE CONSIDERAN EN ESTA CLASIFICACION YA QUE NO SON FIJAS , ESTAS PUEDEN SER MONTADAS Y DESMONTADAS Y SER TRASLADADAS A OTRO LUGAR, SE UTILIZAN EN LUGARES CON TRANSITO PEATONAL ALTO , GENERALMENTE EN CENTROS COMERCIALES,AEROPUERTOS , ETC. SU MECANISMO ES QUE TRANSPORTA A LAS PERSONAS SIN QUE SE TENGAN QUE MOVER, YA QUE LOS PELDAÑOS SE MUEVEN MECÁNICAMENTE.
POR SU USO
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ESCALERAS DE INCENDIOS O EMERGENCIA: LA QUE SIRVE PARA EVACUAR UN EDIFICIO EN CASO DE INCENDIO U OTRO TIPO DE CATÁSTROFES. ESCALERAS DE SERVICIO: LA DESTINADA AL USO DE SERVICIO , DE MENOR IMPORTANCIA Y TRANSITO QUE LA PRINCIPAL , HECHA PARA FACILITAR LA CIRCULACION.
CLASES DE ESCALERAS POR SU MATERIAL: •
ESCALERAS DE PIEDRA: SU ESTRUCTURA ES DE PIEDRA, LADRILLO U HORMIGON Y SOBRE ELLAS SE ENCUENTRAN LOS PELDAÑOS. TIENEN UN BELLO ASPECTO , POR ESO TIENEN GRAN APLICACIÓN EN EXTERIORES E INTERIORES
CLASES DE ESCALERAS POR SU MATERIAL: •
ESCALERAS DE HIERRO: UTILIZAN EL HIERRO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION , ESTE SE PUEDE ADAPTAR A CUALQUIER CLASE DE PLANTAS. SIN EMBARGO NO ES MUY ACEPTADO POR SU MAL COMPORTAMIENTO EN CASO DE INCENDIOS DONDE EL CALOR HACE QUE PIERDA RIGIDEZ RAPIDAMENTE.
CLASES DE ESCALERAS POR SU MATERIAL: •
ESCALERAS DE ALUMINIO: SON DE ALUMINIO PERO TIENEN UN GRAN INCONVENIENTE , SON DE ELEVADO COSTO, ESTAS ESCALERAS CON ESTE TIPO DE MATERIAL SE UTILIZAN EN CONSTRUCCIONES MODERNAS , LOCALES DE COMERCIO , OFICINAS E INCLUSO EN VIVIENDAS
CLASES DE ESCALERAS POR SU MATERIAL: •
ESCALERAS DE VIDRIO TEMPLADO: UTILIZAN EL VIDRIO TEMPLADO PARA SU CONSTRUCCION , ESTE POR LO GENERAL TIENE LAS SIGUIENTES ESPECIFICACIONES : EL VIDRIO QUE FORMA EL PELDAÑO ES VIDRIO TEMPLADO Y LAMINADO CON UN GROSOR DE 32 MM (3 CAPAS DE VIDRIO TEMPLADO DE 10 MM CADA UNA Y ENTRE ÉSTAS, 2 LÁMINAS DE PVB DE 0,6 MM). SE LE PUEDE REALIZAR UN ACABADO EXTRA CLARO, FLOAT, SATINADO GRABADO O DE COLOR.
CLASES DE ESCALERAS POR SU MATERIAL: •
ESCALERAS DE MADERA: LA ESCALERA DE MADERA COMPARTE CON LAS OTRAS (ACERO, HORMIGÓN, LADRILLO) LOS MISMOS ELEMENTOS PERO PARA SER CONSIDERADA UNA ESCALERA DE MADERA DEBE TENER AL MENOS LA ZANCA O EL PELDAÑEADO COMPLETO DE MADERA. EN ESTE SENTIDO, UNA ESCALERA SÓLO CON HUELLAS, BARANDILLAS O PASAMANOS DE MADERA (QUE ES BASTANTE FRECUENTE) NO PUEDE CONSIDERARSE PROPIAMENTE UNA ESCALERA DE MADERA SINO ‘FORRADA’ DE
MADERA O CON ELEMENTOS DE MADERA.
MADERA EMPLEADA: MADERAS DURAS (PISOS): -ROBLE -ARCE -ABEDUL -CEDRO
Proceso constructivo
Proceso constructivo
CLASES DE ESCALERAS POR SU MATERIAL: •
ESCALERAS DE CONCRETO ARMADO: SE CONSTRUYEN A BASE DE RAMPAS DE CONCRETO ARMADO , SOBRE ESTAS SE CONSTRUYEN LOS ESCALONES , SON LAS ESCALERAS MAS RESISTENTES A CARGAS Y FUEGO. TOMAN LA FORMA DEL MOLDE QUE ENCIERRA EL CONCRETO , POR ESO PUEDEN ADAPTARSE A MUCHOS TIPOS DE PLANTAS.
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MATERIALES UTILIZADOS:
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MATERIALES UTILIZADOS:
VARILLA DE ACERO CORRUGADO DE 1/2
ALAMBRE DE CONSTRUCCION , PREFERENTEME NTE N°16
VARILLA DE ACERO CORRUGADO DE 3/8
15 CM
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PROCESO CONSTRUCTIVO:
Cuando no tengas pared de apoyo tienes que empezar por el descanso. Saca el plomo del desembarco y el del ojo de la escalera. Comienza a colocar los tableros desde el ojo hacia el exterior del primer tiro. Desde ese punto hacia el exterior del segundo tiro los tableros tienen que ser algo más largos. Esto es debido a que se debe hacer el arranque del segundo tiro.
ENCOFRADO DE UNA ESCALERA DE CONCRETO ARMADO: • COLOCACION DEL FIERRO: -PRIMERO SE COLOCA LA ARMADURA DE ACERO LUNGITUDINAL Y TRANSVERSAL. -LUEGO SE COLOCA EL ACERO SUPERIOR. -EN EL EXTREMO INFERIOR Y SUPERIOR DE LA ESCALERA SE DEBE HACER MECHAS DE ACERO PROVENIENTES DE LA CIMENTACION O DE LA LOSA DE TECHO SEGÚN CORRRESPONDA.
Después de tener todo el emparrillado prepara los tablones que servirán para terminar los peldaños. Para sujetarlos clávales dos clavos de 20/100 en cada lado. No los introduzcas a tope, si dejas la cabeza fuera te resultará más fácil desencofrarlos.
ENCOFRADO DE UNA ESCALERA DE CONCRETO ARMADO:
VACIADO CONCRETO
ENCOFRADO DE ESCALERA Luego, se encofran los contrapasos, usando tablas de 1 ½” de espesor que tengan un largo igual al ancho de la escalera. Estas tablas se deben asegurar con tacos de madera en sus extremos, y además, se debe colocar un listón de refuerzo en el centro de las tablas para que no se curven por la presión del concreto fresco.
DEL
Antes de iniciar el vaciado, se deberá humedecer con agua el encofrado, esto evitará Que la madera seca absorba el agua del concreto. El transporte del concreto se efectuará mediante latas, que deberán estar limpias para evitar cualquier contaminación de la mezcla. El concreto se debe empezar a vaciar por la parte más baja y debe terminarse por la parte superior. .
Si lo hacemos en sentido contrario, el concreto resbalará por la rampa de la escalera, produciéndose una separación de la piedra de la mezcla. El vaciado debe hacerse de manera continua hasta terminar toda la escalera. Durante este proceso debe compactarse el concreto con una vibradora. En caso de no contar con una, se chuzará* con una varilla de acero. El desencofrado debe hacerse después de 7 días, tiempo durante el cual debemos humedecer el concreto con bastante agua para evitar rajaduras y garantizar el buen desarrollo de la resistencia
Escalera terminada
• VACIADO DEL CONCRETO: -EL CONCRETO A USARSE DEBERÁ SER DE LA MISMA CALIDAD QUE EL DE LAS COLUMNAS Y DE LOS TECHOS. LA PROPORCION RECOMENDABLE ES DE UNA BOLSA DE CEMENTO POR 1 DE ARENA GRUESA , 1 DE PIEDRA CHANCADA Y LA CANTIDAD NECESARIA PARA OBTENER UNA MEZCLA PASTOSA QUE PERMITA UN BUEN TRABAJO AL MOMENTO DE VACIAR LOS PELDAÑOS, DESCANSOS ,ETC.
ESCALERAS PRE FABRICADAS DE CONCRETO DEFINICION: Las Escaleras prefabricadas con calidad industrial se fabrican a la medida de cada proyecto y cumplen con los requerimientos estructurales, dimensiones y estéticos de los proyectos.
VENTAJAS Reducción de Costos Por la rapidez de Instalación, reducción de mano de obra y eliminación de encofrados.
Mantenimiento Bajo costo de Mantenimiento.
Calidad Escaleras con calidad Industrial. Las Superficies ofrecen un acabado de gran Calidad.
Fácil Instalación VENTAJAS La instalación no requiere encofrados u otro procedimiento a diferencia de las escaleras vaciadas in situ
Almacenamiento Las escaleras se almacenan en Fábrica y se despachan para su instalación directa y de ser necesario se puede almacenar en obra en espacios reducidos.
Rápido Acceso Acceso instantáneo entre pisos, logrando mayor eficiencia y seguridad
MATERIALES UTILIZADOS Y CARACTERISTICAS
CONCRETO • El concreto premezclado empleado en
la elaboración de las prelosas es fabricado en las plantas de UNICON. • Este producto cumple con las especificaciones del diseño estructural, acorde a las necesidades del proyecto.
ACERO • •
Mallas electro soldadas. Fierro convencional.
La manipulación de las escaleras es con grúa, usando anclajes especiales y mano de obra menos calificada.
INSTALACIONES
Las unidades de escaleras se fijan a losas ó descansos usando insertos metálicos.
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES LAS ESCALERAS PUEDEN SER: A)INTEGRADAS SON AQUELLAS QUE NO ESTAN AISLADAS DE LAS CIRCULACIONES HORIZONTALES Y CUYO OBJETIVO ES SATISFACER LAS NECESIDADES DE TRANSITO DE LAS PERSONAS ENTRE DOS PISOS Y DE MANERA FLUIDA Y VISIBLE. B)DE EVACUACION SON AQUELLAS QUE SON A PRUEBA DE FUEGO Y HUMOS : -CON VESTIBULO O PREVIO VENTILADO : PARA EVACUACION DE HUMOS -CON VESTIBULO O PREVIO NO VENTILADO -PRESURIZADAS: SISTEMA MECANICO QUE INYECTA AIRE A PRESION -ABIERTAS: UNO DE SUS LADOS AL EXTERIOR -CIERRADAS: NO MAYORES A 4 NIVELES
Escalera flotante •
Hay muchos métodos, técnicas y materiales que usted puede utilizar para construir una escalera flotante.
Sus escalones son flotantes, solamente están anclados al muro por un lado, es algo que da la impresión casi mágica de un elemento en el aire sin soporte aparente.
Los escalones de estas escaleras suelen estar hechos de madera, aunque algunos se fabrican de vidrio transparente o de material plástico, también hay de piedra y de concreto, por supuesto el metal es material apropiado para hacerlas.
Proceso constructivo
La estructura de acero laminado es realizda fuera de obra, posteriormente se inserta en el muro.Los peldaños se ejecutan con chapas de acero de 10 mm de espesor y dos perfiles tubulares de dimensiones 40.40.3.
PELDAÑEADO DE MADERA DE ROB OBLE LE Sobre la estructura de acero laminado se colocan unos listones de madera de roble trat tr atad ada a co con n ac acei eite te
Acabado final
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS ESCALERAS VENTAJAS: • •
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ESCALERAS PREFABRICADAS DE HORMIGÓN TIENEN UNA FORMA SENCILLA DE INSTALAR. LAS ESCALERAS DE CONCRETO SON MAS SEGURAS Y MAS RESISTENTES A LOS GRANDES PESOS Y SON MAS SEGURAS QUE LAS DE MADERA O METAL. LAS ESCALERAS DE CONCRETO SON MAS RESISTENTES A ESFUERZO E INCENDIOS. LAS ESCALERAS DE VIDRIO APORTAN A UNA MEJOR ILUMINACION. LAS ESCALERAS NOS BRINDAN LA FACILIDAD DE CIRCULAR Y SUBIR NIVELES DE MANERA SEGURA , SI ES QUE ESTAS TIENEN UN DISEÑO APROPIADO.
DESVENTAJAS • • • •
LAS ESCALERAS DE CONCRETO HACEN PESADA LA ESTRUCTURA. LAS ESCALERAS DE CONCRETO SON MAS COSTOSAS QUE LAS DE OTRO MATERIAL. DESPUÉS DE LAS ESCALERAS DE CONCRETO SI NOS REFERIMOS A COSTO LAS DE ALUMINIO ESTAN ESTAN EN UN SEGUNDO SEGUNDO LUGAR. LUGAR. LAS ESCALERAS DE ACERO Y MADERA SON SUCEPTIBLES A EXTERNALIDADES COMO EL FUEGO EN UN INCENDIO.
CONCLUSIONES
LAS ESCALERAS SON ELEMENTOS FUNDAMENTAL EN EL DISEÑO DE UN EDIFICIO, SU FUNCION ES COMUNICAR ESPACIOS DE MANERA VERTICAL Y LOS INTEGRA , ES UN ASPECTO DE CIRCULACION IMPORTANTE EN EL MOMENTO DE LA CONSTRUCCION DE UN EDIFICIO. LA SEGURIDAD DEL USUARIO DEPENDE DE UN BUEN DISEÑO DE ESTAS. LAS MEDIDAS DE UNA ESCALERA SON NECESARIAS YA QUE ELLAS DEFINEN SU USO Y PROPORCIÓN. LAS ESCALERAS PREFABRICADAS SON MAS ECONÓMICAS. LAS ESCALERAS DE VIDRIO DAN MÁS ILUMINACIÓN. LAS ESCALERAS DE CONCRETO ARMADO SON LAS MAS RESISTENTES A FACTORES DE CARGA Y FUEGO.
PLACAS DE CONCRETO ARMADO
Desde la década de los 70en el Perú se empieza a utilizar muros de C.A, buscando dar mayor rigidez lateral a las edificaciones. Los edificios tenia pocas placas, solo se usaban pórticos ( vigas y columanas)
Edificio en la esquina de Av. Tacna y Av. Colmena LIMA (sistema aporticado de 24 pisos)
Los sismos 1966, 1970 y 1974 fomentaron grandes cambios en la forma de estructurar edificaciones en el LosPerú principales problemas se generaron en columnas cortas de unidades escolares, en columnas más débiles que vigas, y en edificaciones cimentadas en zonas de suelo blando. La foto muestra un edificio de PISCO, a dos cuadras de la Plaza de Armas.
El sismo de Nazca de 1996 pone en evidencia ev idencia que la norma peruana de 1977 subestima las deformaciones sísmicas
En 1997 se modifica el reglamento, el cual exige considerar mayor cantidad de placas para disminuir las deformaciones laterales.
MUROS DE CORTE O PLACAS
? N O S É U Q ¿
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CONCE ONCEPT PTOS OS :
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Los muros son elementos estructurales verticales que qu e recib eciben en carg argas po porr comp comprresión sión .
Los muros de corte, también conocidos como placas, son paredes de concreto armado que dada su mayor dimensión en una dirección, mucho mayor que su ancho, proporcionan en dicha dirección una gran resistencia y rigidez late latera rall ante ante movi movimi mien ento toss late latera rale less Las placas son los elementos que gobiernan el comportamiento sísm sísmic ico o de la edi edifica ficaci ción ón.. Como omo lo hemo hemoss men mencion ciona ado ante anteri rio orment mente e, son las encargadas de rigidizar la estructura y de limitar las deformacion deformaciones es laterales laterales
ANÁLISIS DE PLACAS
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Es difícil poder fijar un dimensionamiento para las placas puesto que, como su principal función es absorber las fuerzas de sismo, mientras más abundantes o importantes sean tomarán un mayor porcentaje del cortante sísmico total, aliviando más a los pórticos. Se han considerado placas de 25 cm. de espesor por ser éste el ancho de las vigas.
h
t
Se consideran dos análisis en las placas: uno que contempla los efectos locales debido a cargas concentradas en zonas específicas de la placa (los encuentros con vigas) y otro que toma en cuenta el comportamiento de toda la placa, sometida a las cargas verticales y a los efectos producidos por el sismo.
TIPOS DE REFUERSO DE MURO
Longitudinal Vertical
Horizontal
TIPOS DE FALLA EN EL MURO •
De acuerdo con ensayos realizados, las placas pueden fallar de diversas maneras y se han identificado distintas respuestas.Estas incluyen estados de límite de flexión, tracción diagonal, compresión diagonal (aplastamiento del alma), compresión en los talones y pandeo del refuerzo, corte-deslizamiento y pandeo fuera del plano del muro.
V H
Nt Vt
H
Vc
V
M V T C N (b Flexión) (a generan diversas fallas)
Vc
(c tracción diagonal)
(d corte(e deslizamiento deslizamiento) en la base)
En la siguiente figura se pueden apreciar diversos tipos de falla donde las acciones sobre el muro, (a), generan diversas fallas: (b) flexión, (c) tracción diagonal, (d) corte-deslizamiento
¿Dónde se usan? Se utilizan por completo en edificios donde el primer piso hasta el último tiene la misma distribución arquitectónica este sistema estructural es muy óptimo para diseños de c o n j u n t o s r e s i d e n c i a l es .
Como se puede apreciar, esta imagen podria hacer referencia a un gran conjunto residencial, denominados también multifamiliares de grandes alturas, para los que es aplicable este sistema constructivo
CLASIFICACION DE LOS MUROS DE CORTE •
A. Por su esbeltez La esbeltez de un muro se cuantifica por la relación K = H / L, llamada relación de esbeltez; cuando esta relación es mayor a 2 el muro se clasifica como largo o esbelto; por el contrario cuando K ≤ 2 el muro se clasifica como corto o bajo. En los muros esbeltos la resistencia a la flexión controla el comportamiento del muro, mientras que en los bajos el cortante controla
las deformaciones de flexión y la resistencia.
. El refuerzo vertical deberá distribuirse a lo largo de la longitud del muro, debiéndose concentrar mayor esfuerzo en los extremos.
H: ALTURA TOTAL L: LONGITUD
B. Forma de sección transversal Los muros pueden ser de forma rectangulares, secci ón T, L o U, y otras formas más elaboradas, en algunas ocasiones el muro tiene ensanchamiento en sus extremos los cuales se construyen para permitir el anclaje de vigas transversales, para colocar su refuerzo a
flexión
C. Por su forma en elevación La mayor ía de los muros de corte no sufren cambios en las dimensiones en su elevación, la dimensión que cambia con frecuencia es el espesor, cuando los muros de corte deben tener en su interior ventanas o puertas se les llama
muros con aberturas.
TIPOS DE REFUERSO DE MURO • •
•
Los muros tienen tres tipos de refuerzo: longitudinal, vertical y horizontal. El refuerzo longitudinal, ubicado en los extremos del muro, toma tracción o compresión debido a la flexión, puede incluir el refuerzo de confinamiento y colabora en tomar el corte en la base que tiende a generar deslizamiento. El refuerzo horizontal toma el corte en el alma y el refuerzo vertical puede tomar carga axial, toma deslizamiento por corte y corte en el alma
•
QUE CRITERIO SE DEBE CONSIDERAR PARA LA UTILIZACIÓN DE MUROS DE CORTE, CUANDO UTILIZAR UN MURO DE CORTE O PLACA
RESPUESTA: Normalmente se usan los muros de corte para rigidizar la estructura en los sentidos que se necesiten. También se utilizan por completo en edificios donde el primer piso hasta el ultimo tiene la misma distribución arquitectónica....este sistema estructural es muy optimo para diseños de conjuntos residenciales.
"Se entiende que estructuras de más de 7 pisos se diseñan con muros de corte .“ Existe alguna norma por número de pisos al utilizar muros de corte o será simplemente una recomendación? RESPUESTA: Lo que pasa es que en edificios de baja y media altura muchas veces el diseño esta gobernado por criterios de control de desplazamientos y no por resistencia, entonces en este tipo de edificaciones un sistema muy eficiente es utilizar muros de corte, sin embargo tienes la completa libertad de plantear el sistema estructural que quieras....la experiencia dice que en efecto para edificaciones de esta altura, la utilización de placas genera estructuras mas eficientes y económicas que armarlas con pórticos.
¿Cómo se usan? Se presentan a continuación algunas estructuras contemporáneas de concreto armado que presentan una densidad de placas en planta adecuada. Como se observa el uso de placas Es en lugares estratégicos previamente estudiados que garanticen una resistencia sísmica,
Proyecto Hotel San Isidro (2007) (Hotel Westin Libertador)
¿Cómo se usan?
Proyecto Torre Ciurlizza (2003)
¿Cómo se usan?
Proyecto Multifamiliar Quiñones 285 (2003)
EL DISEÑO DE PLACAS EN EL PERÚ SE RIGE POR LAS DISPOSICIONES DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES E.060 El espíritu de la norma es que las exigencias de diseño sean más estrictas en los elementos con mayor responsabilidad sismorresistente
Sistema de muros estructurales Mismas exigencias para los muros sismorresistentes de todos los sistemas estructurales. Especial cuidado en el diseño de placas.
Sistema de pórticos Mayores exigencias en columnas y vigas en el diseño por capacidad y requerimientos de confinamiento. Especial cuidado en el diseño de placas (si las hay) y columnas.
LOS MUROS DE CORTE O PLACAS SON PAREDES CON UNA LONGITUD MUY SUPERIOR A SU ANCHO, Y QUE PROPORCIONAN GRAN RIGIDEZ Y RESISTENCIA LATERAL
•
El comportamiento de los muros es distinto al de columnas, pues presentan importantes deformaciones por corte.
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ESPESORES MÍNIMOS DE MUROS Los espesores mínimos para placas de la norma peruana buscan limitar su esbeltez
El espesor mínimo es de 1/25 veces la altura entre elementos de arriostre (losas), pero no menos de 15cm en pisos superiores y 20cm en sótanos contra terreno.
Para edificaciones de ductilidad limitada se aceptan espesores menores, de hasta 10cm
Se limita a edificaciones con 7 pisos, para muros sin necesidad de elementos de confinamiento.
Se debe verificar la capacidad portante del muro en función de su esbeltez. Se utiliza la siguiente fórmula empírica:
Para un muro de 10cm de espesor, altura libre de 2.40m y resistencia de concreto del orden de 200kg/cm2, el esfuerzo último resistente es del orden de 30kg/cm2. Para ambientes de 3m, un muro interior de una edificación de 7 pisos se somete a cargas aproximadas de 27ton/m por piso, y esfuerzos últimos totales del orden de
REFUERZO EN MUROS DE CONCRETO ARMADO
REFUERZO DISTRIBUIDO MÍNIM El refuerzo mínimo distribuído se determina en función de la fuerza cortante actuante El reglamento también controla el número de capas y espaciamiento del refuerzo distribuido Para acero vertical se utilizan comúnmente espaciamientos de 20 a 25cm. No se suelen superar espaciamientos de 30cm. Para acero horizontal se utilizan espaciamientos iguales a los utilizados en el espaciamiento vertical, siempre que sea posible
En casos de placas que requieren gran cantidad de refuerzo horizontal se pueden usar espaciamientos menores, de hasta 15cm. Rara vez se utiliza menor espaciamiento para evitar
El refuerzo se coloca para tomar efectos locales (cargas concentradas) y efectos globales (momentos de sismo, etc.) PLACA
En una placa se recomienda siempre tener núcleos confinados en los extremos, DEBERAN TENER UN MINIMO NUCLEOS DE CONFINAMIENTO DE 30 CM Cuando el muro recibe cargas concentradas, la PLACA se diseña como una columna Las cargas provenientes de vigas, actúan sobre LA PLACA
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USO DE ESTRIBOS
SON ELEMENTOS DE REFUERZO EN LOS EXTREMOS DE MUROS
Cuando la cuantía vertical es elevada, es necesario tener estribos de confinamiento que eviten el pandeo lateral de las barras. Se recomienda refuerzo con estribo cuando se tienen cargas axiales alta (mayor número de pisos)
CUANTIA VERTICAL El pandeo de barras es un problema importante, porque bajo solicitaciones sísmicas la acción de pandeo y enderezado de las
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EJEMPLO
Proyecto Grupo El Comercio (2014) (34 Pisos + 7 Sótanos)
Casos donde se necesitan estribos en el alma incluyen edificios muy altos.
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PROCESO CONSTRUCTIVO Se describen aquí los trabajos necesarios para la ejecución de alzados de PLACAS así como de los controles en la ejecución y de los materiales empleados, incluyendo los ensayos que se requieran
Los materiales a utilizarse en la construcción de estos muros son los siguientes: CONCRETO
FIERRO
CONCRETO ARMADO
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Tareas Previas
Comprobar el Replanteo y las Cotas de la Zapata Para comenzar con el muro, debe estar ejecutada la zapata y con las varillas en posición y la longitud correspondiente prevista en la documentación técnica.
Se hace el “tejido” de acuerdo a las dimensiones explicadas
anteriormente. Cabe destacar que en caso de que la placa cuente con estribos estos deben tener una sepación de 10cm
El armado de refuerzos de acero de los muros es colocado de acuerdo con los códigos de construcción locales.
Recomendaciones: Generales:
a. Las placas deben construirse estrictamente de acuerdo a lo especificado en los planos estructurales. b. Si la edificación es de dos pisos o más, las placas deben ser coincidentes en todos los niveles.
Recomendaciones: c. Cuando se construyan placas de concreto armado que sean colindantes a predios con muros de ladrillo o adobe, estos muros del vecino no deberán ser utilizados como encofrados para el vaciado de la placa
d. No se debe colocar ninguna clase de tubería (agua, desagüe, eléctrico) ni accesorios dentro de la placa, por que la debilita.
Recomendaciones: Para el refuerzo:
e. Las especificaciones del refuerzo a colocarse (diámetro de barras, cantidad, espaciamiento, numero de capas), tanto vertical como horizontalmente, deben estar claramente indicadas en los planos. f. Si la placa continúa en los niveles superiores, no olvides dejar las mechas con la longitud de empalme apropiado.
Recomendaciones: g. Antes de vaciar el concreto, asegúrate de que los dados estén bien colocados, para darle el importante y necesario recubrimiento al refuerzo de la placa.
Recomendaciones: i. A fin de evitar la formación de cangrejeras, el concreto no debe ser muy seco pero tampoco muy aguado, debe tener la fluidez apropiada (consistencia(1)), para que se meta hasta el último rincón del encofrado. Puedes utilizar la siguiente mezcla por cada metro cúbico de concreto a preparar:
Cangrejeras son los espacios vacíos que quedan en el concreto que no fue bien vaciado
Recomendaciones: j. Es sumamente importante que compactes el concreto conforme vas haciendo el vaciado k. Debes realizar el curado del concreto luego de desencofrar, lo puedes hacer humedeciéndolo constantemente con agua (mínimo 3 días) o utilizando aditivos.
Recomendaciones: Para el Encofrado
l.- El encofrado no debe permitir la fuga de la echada de cemento, ya que deteriora la calidad del concreto. m.-A fin de que la placa tenga un espesor uniforme, asegúrate de usar templadores, ya que la fuerte presión del concreto fresco sobre el encofrado lo empuja hacia fuera. Esta presión puede hacer colapsar al encofrado.
CONCLUSIONES: Las placas se pueden emplear en estructuras de concreto de cualquier altura y/o magnitud, y tienen las siguientes ventajas: •
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Limitan las deformaciones dentro de los rangos reglamentarios, cosa que los edificios con sistemas tradicionales de porticos de vigas y columnas no cumplen generalmente, salvo que se consideren verdaderos machones en vez de columnas, que resultan muy antiestéticos. Rigidizan las estructuras, obteniendose periodos de vibración muy cortos, esto es muy conveniente en caso de existir suelos de mala calidad sujetos a una posible excesiva vibracion sísmica (por ejemplo: terrenos drenados, con napa freática alta, fondos de valle rodeados por rocas), los muros de corte nunca entrarán en resonancia en estos casos, ya que el periodo del suelo es bastante más largo. • Las placas no son columnas alargadas, su virtud está en que pueden ser mucho más delgadas, con un comportamiento de membrana, con la mayor rigidez en su plano.
CONCLUSIONES: •
A diferencia de las columnas de aporticado que necesitan liberar momentos hacia las vigas, las placas por su alta rigidez no necesitan de las vigas, mas que como arriostres, por eso en los pórticos con muros de corte (o placas, que en realidad son membranas), las vigas resultan con peraltes y armaduras parejas en todos los niveles, y los peraltes que se obtienen son menores •
Y lo mejor es que un buen diseño con muros de corte (que satisfaga los requerimientos mínimos de desplazamiento máximo reglamentario permisible, no más de eso), resulta mucho más económico en armadura, que uno de vigas y columnas.
MUROS DE CONTENCION Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros materiales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales.
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DEFINICIÓN:
El muro de contención es una estructura sólida hecha a base de mampostería y cemento armado que está sujeta a flexión por tener que soportar empujes horizontales de diversos materiales, sólidos, granulados y líquidos.
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Para lograr la estabilidad de un muro de contención, deben oponerse un conjunto de fuerzas que contrarresten los empujes horizontales y también los esfuerzos verticales transmitidos por pilares o paredes de carga.
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CLASIFICACIÓN: Muros de gravedad: Son aquellos cuyo peso contrarresta el empuje del terreno. Dadas sus grandes dimensiones, prácticamente no sufre esfuerzos flectores, por lo que no suele armarse. •
RECUERD “Es importante A!! la relación del
ancho del muro con la altura de la misma. A mayor altura, más ancho el muro. Por economía, no es recomendable construir más de 1.50 m de altura”.
Recomendaciones: Vigas de cimentación Es recomendable vaciarla monolíticamente. No debemos echar piedra de zanja al vaciado, solamente cemento, arena gruesa y piedra
CLASIFICACIÓN: Muros estructurales : A. Son muros de concreto armado, es decir, llevan armadura de fierro.
CLASIFICACIÓN: B. Presentan ligeros movimientos de flexión y, dado que el cuerpo trabaja como un voladizo vertical, su espesor requerido aumenta rápidamente con el incremento de la altura del muro.
C. Presentan un saliente sobre el que se apoya parte del terreno, de manera que muro y terreno trabajan en conjunto.
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TIPOLOGIA DE MUROS DE CONTENCIÓN:
TIPOLOGIA DE MUROS DE CONTENCIÓN: 1. MUROS DE GRAVEDAD: • •
Son muros de hormigón en los que su resistencia se consigue por su propio peso. Carecen de cimiento diferenciado, aun que pueden tenerlo.
VENTAJAS: • No van armados por lo tanto no aparecen en obra con el tajo de ferralla
TIPOLOGIA DE MUROS DE CONTENCIÓN: 2. MUROS MENSULA: • •
Son los muros de contención de uso más frecuentes . En su campo de aplicación depende de los cortes de excavación, hormigón nacero, encofrado y relleno, se puede pensar que son la solución económica para muros de 10 ó 12 m de altura.
3. MUROS CONTRAFUERTES: •
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Con el crecimiento de su altura, crece también el espesor del hormigón , puesto que compensa y aligera con la solución de los contrafuertes. Este tipo de muro lleva un tajo de ferralla y encofrado mas complicado y un hormigonado mas difícil.
TIPOLOGIA DE MUROS DE CONTENCIÓN: 4. MUROS DE BANDEJAS: •
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En este tipo de muros se pretende contrarrestar parte del momento flector que se a de resistir por la colocación de bandejas que serán colocadas a distintas alturas , en las que se producen momentos de sentidos contrarios debido a la carga del propio relleno de la bandeja. Como una desventaja tenemos el tipo de construcción de este muro puesto que es es muy complejo. Se puede ser este muro una solución alternativa para el muero de contra fuertes para grandes alturas, pues para que este resista el momento flector se aumenta el canto y se aligera la sección colocando los contrafuertes .
TIPOLOGIA DE MUROS DE CONTENCIÓN: 5. MUROS CRIBAS Y OTROS MUROS PREFABRICADOS: • •
El concepto de estos muros son sus piezas prefabricadas ,tiene su origen en muros análogos de troncos de árboles. Este sistema emplea piezas prefabricadas de hormigón de diversos tipos que forman una red espacial que se llena con el propio suelo
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TIPOLOGIA DE MUROS DE SOTANOS: 1. MURO DE SOTANO SECILLO: •
Este tipo de muros se caracteriza por recibir su propia carga y también recibe una carga vertical que reacciona como apoya del forjado del techo.
2. MURO DE VARIOS SOTANOS: •
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Dentro de esta tipología de muros el caso mas frecuente es que sobre el muro se apoyen pilares que transmiten cargas de las plantas superiores , pudiendo existir varios sótanos. la ejecución de este tipo de muros puede ser con encofrados o mediante el procedimiento de pantalla.
SISTEMA CONSTRUCTIVO DE MUROS DE CONTENCIÓN:
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Replanteo Excavación y Movimiento de Tierras Ejecución del Hormigón de Limpieza Colocación de la Armadura de la zapata, dejando esperas. Hormigonado de la zapata. Ejecutar el encofrado de la cara interior del muro (intradós). Colocación de la armadura del muro de contención. Encofrado de la cara exterior (extradós) Puesta en Obra y Vibrado del hormigón. Desencofrado.
Es importante tener en cuenta la disposición correcta de las armaduras, de acuerdo al diseño de la zapata en relación al empuje de las tierras. Para mejorar la estabilidad, en lugar de construir un muro macizo y grueso, de sección uniforme, se ejecuta el muro con una sección trapezoidal. Cuando las condiciones de edificación lo permiten, conviene que la parte exterior del muro forme un plano inclinado , de esta manera se aumenta el ancho de la base asegurando la estabilidad del conjunto y se baja el centro de gravedad
