Módulo III. Edificación. Conceptos Básicos. Instalaciones Patológicas

Diploma de Especialización Especialización Profesional Universitario en Servicios de Prevención, Extinción de Incendios y Salvamento. MÓDULO III: EDIFICACIÓN. CONCEPTOS BÁSICOS. INSTALACIONES. PATOLOGÍAS Natalia Dutor Santonja Ingeniero de Materiales. Arquitecto Técnico. Profesora Asociada de la Universidad Politécnica de Valencia. Oficial de Bomberos Ayuntamiento de Valencia

Enrique Chisbert Cuenca Ingeniero Industrial. Oficial de Bomberos Ayuntamiento de Valencia

ISBN: Depósito Legal: V-4992-2006 © Los autores Composición - compaginación: General Asde, S.A.® Imprime: Alfa Delta Digital S.L. Editorial: Alfa Delta Digital S.L. C/ Albocacer, 25 - 46020 Valencia (España) Printed in Spain Reservados todos los derechos. No puede reproducirse, almacenarse en sistema de recuperación o transmitirse en forma alguna por medio de cualquier procedimiento, sea éste mecánico, electrónico, de fotocopia, grabación o cualquier otro, sin el previo permiso escrito del editor.

DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIÓN, EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MÓDULO III: EDIFICACIÓN. CONCEPTOS BÁSICOS. INSTALACIONES. PATOLOGÍAS

SUMARIO: 1 CONCEPTOS BÁSICOS BÁSICOS DE LA EDIFICACIÓN. EDIFICACIÓN. LESIONES DE LOS EDIFICIOS. EDIFICIOS. ............................. 5 1.1 INTRODUCCION.................................................................... ................................................................. ... 5 1.2 TIPOS DE ESFUERZOS........................................................................................... ................................... 5 1.3 MATERIALES DE CONSTRUCCION: TIPOS ...................................................... .................................... 9 1.4 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION.................... CONSTRUCCION........................................................... ....................................... 18

2 ELEMENTOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE LAS EDIFICACIONES .............................................................. 23 2.1 EL TERRENO..................................................................................... TERRENO................ ..................................................................... ....................................................... 23 2.2 CIMENTACIONES .................................................................. .............................................................. ... 24 2.3 SISTEMAS ESTRUCTURALES. ACCIONES ............................................................... .......................... 29 2.4 ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS E HIPERESTÁTICAS............................................. HIPERESTÁTICAS......................................................................... ............................ 30 2.5 NUDOS Y ENCUENTROS EN LA EDIFICACIÓN ....................................................... .......................... 31 2.6 TIPOS DE ESTRUCTURA............................. ESTRUCTURA.................................................................................................. ..................................................................... ...................... 36 2.7 ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS................................................ ................................................. 37 2.8 OTROS ELEMENTOS ............................................................ ................................................................ .. 45

3. INSTALACIONES INSTALACIONES DE DE SUMINISTROS SUMINISTROS Y RIESGOS ASOCIADOS ASOCIADOS ....................................................... 48 3.1. LA DISTRIBUCIÓN DE LA ELECTRICIDAD .......................................................... ........................................... 48 3.2. LEGISLACIÓN RELATIVA A LA ELECTRICIDAD Y EL RIESGO ELÉCTRICO .................................................. ....................................................... ..... 69 3.2.1. R.D 614/2001 Protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico .... 69 3.3. EL RIESGO ELÉCTRICO ............................................................... ................................................................ . 70 3.3.1. Mecanismo de acción de la electricidad.............................................................. .............................. 72 3.4. ACTUACIONES TIPIFICADAS SERVICIOS BOMBEROS EN PRESENCIA DE RIESGO ELÉCTRICO ............. .................... ............. ...... 84 3.5. EJEMPLO DE INCENDIO DE ORIGEN ELÉCTRICO ........................................................... ................................. 87 3.6. GENERALIDADES SOBRE GASES COMBUSTIBLES ......................................................... ................................. 94 3.6.1. El gas natural y sus componentes................................ .................................................................... .. 94 3.6.2. El grupo de los g.l.p (gases licuados del petróleo).................................................... ........................ 97 3.6.3. El acetileno................................................................ acetileno ................................................................ ..................................................................... ... 98 3.6.4. El biogás................................................................. biogás ................................................................. .............................................................. ............. 99 3.7. REDES DE DISTRIBUCIÓN DE GAS .......................................................... .................................................... 100 3.8. ESTACIONES DE REGULACIÓN Y MEDIDA ......................................................... ......................................... 101 3.9. ACOMETIDAS ........................................................ ................................................................ .................... 101 3.10. PRESCRIPCIONES PARA TUBERÍAS ENTERRADAS EN INSTALACIONES R ECEPTORAS ............. .................... .............. ............. ...... 103 3.11. INSTALACIONES RECEPTORAS ............................................................. .................................................... 103 3.11.1. Instalación común.......................................................................... ................................................ 104 3.11.2. Instalación individual ........................................................... ......................................................... 104 3.12. ACTUACIONES DE EMERGENCIA .......................................................... .................................................... 108 3.12.1. Eliminación de la fuga................... ........................................................................... ..................... 109 3.12.2. Eliminación Eliminación de focos de ignición.................................................................................. ................. 109 3.12.3. Evacuación de la zona........................................................... zona ........................................................... ........................................................ 110 3.12.4. Actuación en fugas incendiadas ................................................................ .................................... 110 3.12.5. Fuga de gas al aire libre .................................................................... ........................................... 111 3.12.6. Fuga de gas en instalaciones instalaciones de consumo..................................................................................... consumo...... ............................................................................... 112 3.12. LA COMBUSTIÓN DEL GAS NATURAL : PELIGROS ....................................................... ............................... 112 3.12.1. Asfixia ..................................................................... ............................................................... ........ 113 3.12.2. Intoxicación ........................................................... ................................................................ ........ 113

4. PATOLOGÍAS PATOLOGÍAS EN LA EDIFICACIÓN. EDIFICACIÓN. GENERALIDADES ................................................................ 115 4.1 LESIONES EN LOS EDIFICIOS.................................... EDIFICIOS......................................................................................................... ..................................................................... .... 115 4.1.1 INTRODUCCION............................................................ ................................................................. 115 4.1.2 SINTOMATOLOGIA ........................................................ ................................................................ 116

4.2 CONSIDERACIONES PRÁCTICAS ................................................................ ...................................... 122 4.3 TIPOS DE LESIONES ............................................................ ................................................................. 126

Pág. 3


5. TÉCNICAS TÉCNICAS BÁSICAS BÁSICAS DE APEOS Y APUNTALAMIENTOS APUNTALAMIENTOS ............................................................... 139 5.1. INTRODUCCIÓN ................................................................ ................................................................ ......... 139 5.2. CLASIFICACIÓN DE LOS APEOS .............................................................. .................................................... 142 5.3. SISTEMAS DE APUNTALAMIENTO SEGÚN EL MATERIAL DE EJECUCIÓN ...................................................... 143 5.4. ELEMENTOS DE UN APUNTALAMIENTO ............................................................ ......................................... 145 5.5. EJECUCIÓN DE LOS APUNTALAMIENTOS ........................................................... ......................................... 149 5.6. PROCEDIMIENTOS DE APUNTALAMIENTO SEGÚN ELEMENTOS .......................................................... ......... 152 5.7. EVALUACIÓN Y TOMA DE DECISIONES EN OPERACIONES DE BOMBEROS QUE INVOLUCRAN LA NECESIDAD DE APUNTALAMIENTOS ............................................................... ............................................................... .......... 160

Pág. 4


1 CONCEPTOS BÁSICOS DE LA EDIFICACIÓN. LESIONES DE LOS EDIFICIOS. 1.1 INTRODUCCION. 

Arquitectura: Es el arte de definir el espacio necesario para la vida del hombre.

Construcción: Es el arte de materializar lo envolvente del espacio arquitectónico concretándolo en unas formas reales. Construir es ordenar agrupaciones de distintos elementos debidamente enlazados, para obtener un conjunto determinado de personalidad propia. Será importante la obtención de unos conocimientos previos y elementales sobre las fuerzas que actúan en las edificaciones, los materiales que se utilizan para su construcción, los elementos estructurales que la definen, el terreno donde se ubica, etc. 

1.2 TIPOS DE ESFUERZOS. Toda fuerza tiene cuatro parámetros que la definen (punto de aplicación, dirección, sentido e intensidad ó magnitud). Por el principio de acción y reacción, toda fuerza aplicada en un punto (acción) debe ser contrarrestada con otra igual y de sentido contrario (reacción) para que se mantenga el equilibrio (estática). Básicamente, las acciones que se producen en las estructuras son de dos tipos (Empujes ó fuerzas y Giros ó momentos), las cuales son contrarrestadas contrarrestadas por reacciones iguales y de sentido contrario, en los elementos que componen la estructura. Estas acciones y reacciones someten a los elementos estructurales a esfuerzos de distintos tipos, siendo básicamente los siguientes: 

TRACCIÓN:

Un elemento está sometido a esfuerzos de tracción, cuando sobre él actúan dos fuerzas en la misma dirección y de igual magnitud, pero en sentido contrario y divergentes. Cuando un elemento está sometido a este tipo de esfuerzos, las caras paralelas a la dirección de las fuerzas tienden a juntarse y las perpendiculares a separarse, produciéndose un alargamiento del elemento y un estrechamiento de su sección. Si las fuerzas son lo suficientemente importantes, pueden producir la rotura del elemento por tracción. Nos encontraremos esfuerzos a tracción en:  Partes de los elementos que trabajan a flexión.  Soportes diseñados para trabajar a tracción.  Tirantes de cerchas.  Otros.

Pág. 5


Los materiales que mejor se van a comportar a esfuerzo de tracción son los aceros. Cuando se realizan los cálculos en secciones de hormigón armado, se considera que el hormigón no absorbe esfuerzos a tracción y, el acero es el encargado de absorber todos los esfuerzos.



COMPRESIÓN:

Un elemento está sometido a esfuerzos de comprensión cuando sobre él actúan dos fuerzas en la misma dirección y de igual magnitud, pero en sentidos opuestos y convergentes. Cuando un elemento está sometido a este tipo de esfuerzos, las caras paralelas a la dirección de las fuerzas tienden a separarse y las perpendiculares a juntarse, produciéndose un acortamiento del elemento y un ensanchamiento de su sección. Si las fuerzas son lo suficientemente importantes, pueden producir la rotura del elemento por compresión o aplastamiento, dichos esfuerzos también pueden provocar el colapso del elemento por pandeo.

Pág. 6

DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIÓN, EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MÓDULO III: EDIFICACIÓN. CONCEPTOS BÁSICOS. INSTALACIONES. PATOLOGÍAS 

PANDEO:

Un elemento está sometido a pandeo cuando, estando sometido a compresión, su longitud es grande y su sección pequeña. Los elementos de este tipo rompen antes por efecto del pandeo que por efecto de la compresión. Este tipo de efecto se produce sobre todo en pilares de acero, los cuales, al disponer de resistencias tan altas, suelen ser más esbeltos que los pilares de hormigón armado.



CORTADURA:

Un elemento está sometido a esfuerzos de cortadura cuando sobre él actúan dos fuerzas iguales y de sentido contrario en direcciones paralelas y muy próximas. Cuando se somete un elemento a esfuerzos de cortadura, este tiende a desunirse por desgarramiento en la separación de los dos planos en los que actúan las fuerzas.

Pág. 7


TORSIÓN:

Un elemento está sometido a torsión cuando dos pares de fuerzas contrarias actúan en sentido opuesto. Durante la torsión se originan esfuerzos de cortadura producidos por las rotaciones en sentido contrario de sus secciones.



FLEXIÓN:

Un elemento está sometido a esfuerzos de flexión cuando actúan sobre él dos fuerzas iguales, en el mismo sentido y separadas entre si una cierta distancia y otra en sentido contrario y entre las dos anteriores que es suma de las otras dos. En la flexión se producen esfuerzos de compresión, tracción y cortadura. La parte superior del elemento se comprime, la inferior se tracciona o estira, existiendo entre las dos una línea neutra que no está sometida ni a compresión ni a tracción. Los esfuerzos cortantes se producen en el plano perpendicular al elemento entre las zonas comprendidas entre F1 y F3 y entre F3 y F2.

Pág. 8


1.3 MATERIALES DE CONSTRUCCION: TIPOS Los materiales de construcción se definen como aquellos cuerpos o elementos que integran o componen las obras de construcción, independientemente de su naturaleza, composición y forma. Podemos encontrar gran variedad de ellos, desde los más tradicionales, hasta los más modernos (debido a la evolución de la Arquitectura y la Construcción). Los materiales de construcción se pueden clasificar de varias formas, por ejemplo una de ellas es según su origen o procedencia, teniendo entonces: -

-

Inorgánicos: o Pétreos:  Naturales: disgregados, semidisgregados y compactos.  Artificiales: cerámicos, vidriados, aglomerados y aglomerantes. o Metálicos:  Siderúrgicos: hierro, acero y fundición.  No férreos : cinc, aluminio y plomo. o Mixtos: latón (aleación de cobre y cinc), bronce (aleación de cobre y estaño). Orgánicos: o Primitivos:  Principales: madera.  Derivados: papel y cartón. o Bituminosos: Pág. 9


 

-



Naturales: Betunes y asfaltos. Artificiales: alquitranes.

Mixtos: o Pinturas: o Polimeros:  Termoplásticos.  Termoestables.  Elastómeros.

MATERIALES PÉTREOS NATURALES (ROCAS).

Se encuentran en la naturaleza formando masas considerables y constituidas por la asociación de materiales. Se clasifican en tres grupos: o

o

o

Compactos.- Son rocas de gran volumen, las cuales mediante cortes se labran piezas como los sillares, tambores, dintales, etc. Semidisgregados.- Son los suelos naturales, formados por partículas más o menos en cohesión, resultando más o menos compactos. Disgregados.- Son partículas más o menos grandes totalmente desunidas entre sí, sin ninguna cohesión, formadas por resquebrajamiento de las rocas. Al conjunto de ellas se le denomina zahorra: gravas, arenas y arcillas.

Por su origen geológico o proceso que han seguido para formarse, se clasifican en tres grandes grupos: o

o

Rocas eruptivas.- (Granito, sienita, basalto, etc.). Son las más antiguas y proceden de la solidificación y enfriamiento de los magmas (masas de minerales fundidos que existen a una determinada profundidad en el seno de la corteza terrestre). Disponen de excelentes capacidades mecánicas. Rocas sedimentarias.- Se han podido formar por: 

Depositarse fragmentos de otra roca (arena, gravas, etc.)



Cristalización de sustancias disueltas en el agua (yeso, caliza, dolomía...etc).



Por acumulación de restos orgánicos, como el carbón mineral.

Pág. 10


Por acumulación de productos de explosiones volcánicas como las brechas y tobas volcánicas. Rocas metamórficas.- Formadas desde las rocas eruptivas y sedimentarias, por transformaciones en su composición a causa de grandes presiones y temperaturas, como por ejemplo la pizarra, el mármol y la cuarcita. 

o

Los pétreos naturales tienen gran capacidad de aplicaciones entre las que destacan: obras de fábrica, revestimientos, pavimentación, fabricación de aglomerantes, elaboración de morteros y hormigones, etc. Las piezas de piedra en función de la labra que se aplique a cada de sus caras reciben el siguiente nombre: 

Mampostería: Piedras en bruto sin labrar o con una labra irregular.



Sillería: Piedras labradas de forma regular.

Un elemento utilizado en las construcciones antiguas era el adobe, una mezcla arcillosa en ocasiones con paja y heno, que una vez moldeada y secada al sol sin cocción, se utilizaba para la formación de fábricas. Son elementos de escasa resistencia a la humedad. 

MATERIALES PETREOS ARTIFICIALES.

Se producen por procesos de fabricación para sustituir a los materiales pétreos naturales, o para obtener otros con unas características y propiedades particulares que no tienen los naturales. Se clasifican en: -

Cerámicos: Se obtienen mediante la cocción de materias arcillosas, previamente moldeadas. A nivel estructural destacan su escasa resistencia para absorber esfuerzos de tracción y con las deformaciones presenta una enorme fragilidad. Entre estos tipos de elementos destacan: o

Ladrillos: componen las fábricas. Sus dimensiones dependen del fabricante y de la zona geográfica. Encontramos las siguientes tipologías:  Macizos: compactos en todo su volumen o con taladros en la tabla de volumen no superior al 10% del total. Se utilizan con fin estructural.  Perforado: con taladros en la tabla y un volumen superior al 10% del total, separados entre sí más de 1 cm y a 2 cm de las aristas. Se utilizan con fin estructural.  Hueco: con taladros paralelos a la soga y el volumen de los mismos superior a un 30% del total. Entre ellos destacan la rasilla, el bardo

Pág. 11


machiembrado, el hueco sencillo, el hueco doble, el hueco triple, etc.

o

o

o

o

o

o

o

-

Bloques: de dimensiones mayores que las de los ladrillos y tipologías variadas. Con función estructural y de aislamiento. Tejas: como material de cobertura. Teja curva, teja plana y teja mixta. Bovedillas: como elemento de relleno en la formación de forjados. Baldosas y gres: para pavimentos. Azulejos: para revestimientos. Loza: para elaboración de sanitarios. Porcelana: para la elaboración de aislantes.

Vidriados: Se obtienen mediante la fusión de varios óxidos, según tipos de vidrios a obtener. Entre estos elementos destacan: o Vidrios y lunas para acristalamientos. o Bloques de vidrios para obras de fábrica. o Fibras de vidrio para aislantes y otros usos.

Pág. 12


-

Aglomerantes: Son materiales que tienen la propiedad de adherirse a otros. En función del medio en el que endurecen se clasifican en: o Aglomerantes aéreos: endurecen en el aire, tales como el yeso y la cal aérea. o Aglomerantes hidráulicos: endurecen tanto en el aire como en el agua, como la cal hidráulica y el cemento. Tipos de aglomerantes: o Cal aérea: procedente de la descomposición de rocas calizas con un contenido de arcilla inferior al 5%. Se emplean para confeccionar morteros y pinturas. o Cal hidráulica: procedente de la descomposición de rocas calizas con un contenido de arcilla superior al 5% e inferior al 22%. Se utilizan para la confección de morteros. o Yesos: procede de la deshidratación del algez o piedra de yeso. Según su grado de pureza y fisura se utilizan tres clases: yeso negro, yeso fino y escayola. Se emplea como material de agarre, revestimientos interiores, elaboración de paneles en tabiquería, de placas para falsos techos, etc , siempre en zonas libres de humedades y evitando el contacto con elementos metálicos. o Cemento Portland: procedente de la cocción de rocas calizas y arcillas. Se le añaden otros elementos como escorias alto horno, filler calizo, puzolanas, etc. Se emplea para la confección de morteros y hormigones. Es el más empleado en la construcción, existiendo diversos tipos en función de su composición. o Cemento aluminoso: se obtiene por la cocción de rocas calizas y bauxita. Se usan para la elaboración de morteros y hormigones refractarios.

-

Aglomerados: materiales elaborados a partir de un aglomerante. Tipos de aglomerados: o Mortero: mezcla de agua, arena y aglomerante. Los más comunes son el morteros de cal, de cemento, y de cal y cemento (morteros bastardos). Empleados como material de agarre en las fábricas, para revestimientos, etc. o Hormigón: mezcla de agua, grava, arena y un aglomerante, el cemento. 

 

Hormigón en masa: formado por aglomerante, arena, grava y agua. Se utiliza en muros, cimentaciones, elaboración de bloques, bovedillas, baldosas, tubos, etc. Hormigón ciclópeo: se le añaden piedras naturales, se usa en muros y en cimentaciones. Hormigón de cascotes: se sustituye la grava por fragmentos de ladrillos triturados. Se utiliza en relleno de huecos de poca resistencia.

Pág. 13




 



Hormigón de árido ligero: se sustituye la grava por un árido ligero, como la arcilla expandida. Se utiliza para aligerar rellenos o como aislante térmico o acústico. Hormigón celular: se le añade un aditivo que crea oquedades en el interior. Hormigón armado: es un hormigón en el cuál se introduce en la masa unas armaduras de acero que mejoran la capacidad mecánica. Se utiliza en elementos estructurales.

MATERIALES METÁLICOS.

Tienen excelentes propiedades de tipo mecánico: rigidez, resistencia, alta deformabilidad y tenacidad a la fractura. Se pueden clasificar en tres grupos: -

Siderúrgicos: Se han obtenido por transformación mecánica y química del mineral del hierro. En función del contenido de carbono, se pueden encontrar los siguientes materiales: o Hierro dulce: Material maleable y blando que no templa. El contenido de carbono es de 0.05 a 1% y funde a 1500ºC. o Acero: Es un material que templa, contiene hasta un 1.7% de carbono y funde a 1400ºC. Los productos de acero más utilizados en construcción, pueden ser:  Perfiles laminados para estructuras.  Barras corrugadas para hormigones.  Chapas de acero conformadas para cerrajería.  Tuberías para canalizaciones. o Fundición: Son productos de gran pureza que se quiebran al trabajarlos, son frágiles. Contienen entre 1.7% y un 4% de carbono, funden de 1200ºC a 1300ºC. Se puede utilizar para elaboración de tuberías, tapas de registro, etc.

-

No férreos: Se han obtenido por transformación mecánica y química de minerales que no contienen mineral de hierro, o si lo contienen, es en cantidades muy pequeñas. Los más importantes son: o Aluminio: Se utiliza en carpintería, revestimientos, celosías, paneles, etc. o Plomo: Se utiliza en tuberías y accesorios de fontanería, actualmente en desuso. o Cobre: Se utiliza en tuberías, canalizaciones, revestimientos, etc. o Cinc: Se utiliza en chapas para cubiertas, depósitos, etc.

Pág. 14


-



Mixtos: Se han obtenido por aleación de diferentes minerales. Los más importantes son: o Latón: Aleación de cobre y cinc, empleado en elementos decorativos de carpintería, etc. o Bronce: Aleación de cobre y estaño, se utiliza sobre todo en válvuleria.

MATERIALES: MADERA.

La madera es un material ligero, resistente, fibroso y de fácil labra, se ha utilizado en las construcciones desde la antigüedad. Es un material orgánico producido por un organismo vivo. Entre las distintas clases de maderas encontramos: o

o

o

o

o

Maderas muy duras: encina, tejo, ébano, etc. Maderas duras: haya, fresno, nogal, castaño, etc. Maderas blandas: manzano, arce, etc. Maderas resinosas: abeto, pino, etc. Maderas finas: caoba, cedro, limonero, ciprés, tuya, nogal, etc.

La madera tiene distintas y muy amplias aplicaciones en construcción, como pueden ser: o

o

o

o

o



Trabajos auxiliares: apeos, andamios, encofrados, cimbras, etc. Elementos resistentes: pilares, vigas, viguetas, etc. Carpintería: puertas, ventanas, marcos, molduras, persianas, etc. Revestimientos: Pavimentos, aplacados, entarimados, cielos rasos, etc. Decoración: material para ebanistería, muebles, etc.

MATERIALES: BITUMINOSOS.

Son sustancias compuestas principalmente por carbono e hidrógeno. Son materiales bituminosos los que tienen en su composición asfaltos, betunes, breas y alquitranes. Estos materiales se suelen utilizar como impermeabilizantes, pavimentación, confección de aglomerados, etc. Por su origen podemos encontrar: o

Naturales:  Betunes: obtenidos por mezclas de hidrocarburos naturales o de sus combinaciones.

Pág. 15


Asfaltos: obtenidos por mezcla de betunes asfálticos con fibras minerales inertes. Artificiales:  Alquitranes: obtenidos por destilación destructiva de materiales orgánicos. 

o



MATERIALES: POLIMEROS.

Son materiales que tienen propiedades y comportamientos mecánicos distintos de los anteriores, debido fundamentalmente a su composición estructural. Un polímero viene dado por la repetición sucesiva de una serie de hidrocarburos, cuyos elementos y entre sí, están fuertemente unidos a través de enlaces tipo covalente (en este tipo de enlaces los dos átomos enlazados comparten electrones), formando cadenas más o menos largas. Los polímeros aportan combustible a un incendio y se descomponen con el fuego originando humos y gases tóxicos. Se clasifican atendiendo a su estructura, naturaleza y forma de la cadena, en: o Termoestables: Se corresponden con el grupo de resinas y con el poliéster. Su estructura está fuertemente reticulada, son poco deformables, inalterables y resistentes a los cambios de temperatura, son rígidos. Se puede modificar su forma con operaciones mecánicas como cortes, taladros, etc. Destacan las resinas y el poliéster. o

Termoplásticos: son polímeros formados a partir de cadenas lineales. Cuando se estiran son fácilmente deformables, con un porcentaje de alargamiento de rotura bastante grande. No soportan altas temperaturas, ya que con el calor se reblandecen pudiendo llegar a fundirse. Los solemos llamar plásticos. Si están elaborados pueden cambiar de forma por la acción del calor o de la presión, sin variar su composición química. Destacan:  Polietileno de alta o baja densidad.  Cloruro de polivinilo.  Polipropileno.  Poliestireno.  Nylón.

Pág. 16

DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIÓN, EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MÓDULO III: EDIFICACIÓN. CONCEPTOS BÁSICOS. INSTALACIONES. PATOLOGÍAS o



Elastómeros: se les conoce normalmente como gomas. Tiene propiedades intermedias a los termoplásticos. Tiene un comportamiento elastómero perfecto, deformación elástica. Son menos reticulados que los termoplásticos, permitiendo giros, rotaciones y desdoblamientos. Están unidos con enlaces covalentes lo que evita su plastificación y rotura. Destacan:  Caucho sintético.  Policloropreno o neopreno.  Silicona.  Polibutadieno.

PINTURAS.

Son mezclas líquidas formadas por dos componentes básicos: pigmentos sólidos y un aglutinante líquido. Tienen la función de proteger a los materiales y de decorarlos. Los tipos de pinturas más empleados en la construcción son: o

o

o

o

o

o

o

o

A la cal: formada por una lechada de cal grasa. Al fresco: se ejecuta sobre enlucidos preparados con morteros de arenas silíceas y se pintan antes de dejarlos secar. Se utilizan colores a la cal. Al temple: está formada por carbonato básico de plomo, agua y algún colorante. Se aplica en interiores sobre paredes y techos enlucidos de yeso. Al óleo: son pinturas preparadas con aceites. Sirven para interiores y para exteriores. Barnices: están formados mediante la disolución de resinas en un aceite o líquido volátil, empleados en el acabado de madera. Antioxidantes: se emplean para proteger el hierro de la oxidación, normalmente mediante minio de plomo. Intumescentes: forman con el calor una costra incombustible, son retardadores de la acción del fuego. No confieren la propiedad de incombustibilidad a los materiales. Luminosas: entre las que podemos encontrar:  Reflejantes: reflejan la luz que incide en ellas. continúan luminosas en la oscuridad al  Fotoluminiscentes: devolver la luz absorbida.  Fluorescentes: emiten luz bajo la acción de radiaciones no visibles.

Pág. 17


1.4 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION PROPIEDADES FÍSICAS. 

DENSIDAD:

La densidad es la relación entre la cantidad de masa contenida en un determinado volumen y se utiliza en términos absolutos o en términos relativos.  

Densidad relativa: expresa la relación entre la masa de una sustancia y la masa del mismo volumen de agua (a 4ºC), resultando una magnitud adimensional. Densidad absoluta: expresa la masa por unidad de volumen. Cuando no se hace ninguna aclaración el término densidad suele entenderse en el sentido de la densidad absoluta. La densidad es el resultado de dividir la masa por el volumen.

Pág. 18




POROSIDAD:

Es la relación entre el volumen de huecos y el volumen total de una pieza. La porosidad está directamente relacionada con la permeabilidad y la compacidad.



COMPACIDAD:

Es la relación entre la densidad aparente y la real. Cuanto más porosa sea una roca, menos compacta es. 

PERMEABILIDAD:

La permeabilidad es la capacidad de un material para permitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable. La velocidad con que el fluido atraviesa el material depende del tipo de material, de la naturaleza del fluido, de la presión del fluido y de la temperatura. Para ser permeable, un material debe ser poroso, debe contener espacios o poros que le permitan absorber fluido. Pero la porosidad en sí misma no es suficiente, los poros deben estar interconectados de algún modo para que el fluido disponga de caminos a través del material. Ejemplos de roca permeable son la caliza y la arenisca, mientras que la arcilla o el basalto son impermeables. 

CAPILARIDAD:

Es la habilidad de un tubo delgado para succionar un líquido en contra de fuerza de gravedad. Sucede cuando las fuerzas intermoleculares adhesivas entre el líquido y el sólido son más fuertes que las fuerzas intermoleculares cohesivas entre el líquido. Este es el mismo efecto que causa que materiales porosos absorban líquidos. Es la responsable de la transmisión de humedades asociada a la microporosidad o capilares muy finos. 

HELACIDAD:

El agua al congelarse aumenta de volumen. El peligro ocasionado por las heladas aumenta en los materiales porosos o fisurados, dado que los huecos pueden llenarse de agua. Pág. 19


El aumento de volumen produce tensiones de tracción interna que hacen romper y disgregar la roca. Es una forma de meteorización natural. 

HIGROSCOPICIDAD:

La higroscopicidad es la capacidad de un material de absorber la humedad atmosférica. Para cada sustancia existe una humedad que se llama equilibrio, es decir, un contenido de humedad de la atmósfera, a la cual el material ni capta ni libera humedad del ambiente. Si la humedad ambiente es menor que este valor, el material se secará, si la humedad ambiente es mayor, se humedecerá. 

CONDUCTIVIDAD:

La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que indica la capacidad de conducir el calor a través de ellos. Es muy alta en metales y en general en cuerpos continuos, y es baja en los gases, en materiales iónicos y covalentes. Siendo muy baja en materiales como la fibra de vidrio. La conductividad eléctrica es la capacidad de un medio o espacio físico de permitir el paso de la corriente eléctrica a su través. Se define también como la propiedad característica de cada cuerpo que representa la facilidad con que los electrones pueden pasar por él. Varía con la temperatura. Es la inversa de la resistencia eléctrica.

PROPIEDADES MECANICAS. 

RESISTENCIA:

Propiedad de los materiales para impedir la acción de los esfuerzos a que son sometidos, las deformaciones y su rotura o agotamiento. 

RIGIDEZ:

Propiedad de los materiales que relaciona los esfuerzos a que son sometidos y las deformaciones que se producen antes de romperse. Es un parámetro contrario a flexibilidad.

Pág. 20




FRAGILIDAD:

Propiedad de los materiales que cuando son sometidos a esfuerzos no presentan casi deformaciones antes de romperse. Este tipo de materiales tienen poca capacidad para absorber energía de deformación previa a la rotura, por tanto, el fallo de los mismos se produce de una forma súbita, se dice que son materiales poco tenaces. Se caracterizan porque el límite de elasticidad y el de rotura tienen un valor muy próximo.



FLEXIBILIDAD:

Propiedad de los materiales para soportar las deformaciones ante los esfuerzos a que pueden ser sometidos, sin que estos se rompan. Por ello los materiales se doblan. 

ELASTICIDAD:

Propiedad de los materiales que cuando son sometidos a esfuerzos presentan deformaciones y cuando dichos esfuerzos cesan recobran su estado original. 

PLASTICIDAD:

Propiedad de los materiales que cuando son sometidos a esfuerzos presentan deformaciones sin romperse y que no son reversibles cuando dichos esfuerzos cesan. 

DEFORMACIÓN:

Es la alteración del estado físico de un cuerpo debido a la fuerza mecánica externa, a una acción magnética, a variaciones de temperatura, etc. La deformación es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a la aplicación de una fuerza sobre ese cuerpo. La deformación plástica es aquella en la que el material no regresa a su forma original después de quitar la carga que estaba aplicada. La deformación elástica es aquella que desaparece al retirar la fuerza que la provoca. Los materiales elásticos son aquellos que sufren grandes elongaciones cuando se les aplica una fuerza. 

AGOTAMIENTO:

Pág. 21


Propiedad de los materiales que ya no tienen capacidad resistente, ya sea porque han alcanzado la rotura o su deformación ya es excesiva. 

DUCTIBILIDAD:

Propiedad de los materiales que cuando son sometidos a esfuerzos presentan deformaciones tras agotarse. En los metales se pueden extender en alambres o hilos. 

TENACIDAD:

Propiedad de los materiales que cuando son sometidos a esfuerzos presentan deformaciones de tipo elástico y plástico antes de romperse. Ejemplo de ello son los metales. 

DUREZA:

Propiedad de los materiales para resistir esfuerzos impidiendo por ello las deformaciones y su rotura. No debe confundirse con tenacidad. En metalurgia la dureza se mide mediante un ensayo de penetración. Dependiendo del tipo de punta empleada y del rango de cargas aplicadas, existen diferentes escalas adecuadas para distintos rangos de dureza. Las escalas son:  Dureza Brinell. Emplea como punta una bola de acero. Para materiales duros es poco exacta.  Dureza Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante. La dureza se obtiene por medición directa y es apto para todo tipo de materiales.  Dureza Vickers: Emplea un diamante con forma de pirámide cuadrangular. 

FATIGA:

La fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. El desarrollo de este mecanismo consiste en tres etapas:  Comienzo de una grieta inicial.  Crecimiento progresivo de la grieta a través del material.  Fractura repentina y final de la sección transversal restante.

Pág. 22


MALEABILIDAD:

Propiedad de los materiales para ser deformados, de forma que cambian su forma original deformándose.

2 ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE LAS EDIFICACIONES 2.1 EL TERRENO Aunque no es un elemento estructural, propiamente dicho de una edificación, debe considerarse también la importancia del terreno, pues es el lugar o espacio sobre el cual se asienta la edificación. Es decir, es la base donde se sustenta un edificio. La determinación de las características mecánicas de un suelo, o su comportamiento bajo la acción de unas cargas se denomina en física mecánica del suelo. Por ello es conveniente su estudio y así determinar los efectos recíprocos entre el terreno y la obra; lo cual nos garantizará las hipótesis de estabilidad. Los terrenos suelen clasificarse generalmente según su composición y resistencia, siendo dicha clasificación más habitual la siguiente: 

Rocas:

Las rocas se caracterizan por su estabilidad, por lo cual son excelentes para cimentar. Resisten mucho a compresión y no presentan en general problemas de resistencias y asientos. Su capacidad portante suele variar entre 15 y 30 Kg/cm2. 

Terrenos sin cohesión:

Formados fundamentalmente por áridos (piedras o cantos rodados, gravas o gravillas, arenas, limos, inorgánicos). Carecen de cohesión (adherencia entre los granos sueltos) y son permeables al agua. La cimentación es más adecuada cuanto mayor es el tamaño del grano y mayor es la compacidad de las capas que lo forman. Su capacidad portante suele variar entre 1 y 8 Kg/cm2. 

Terrenos coherentes.

Formados fundamentalmente por aquellas arcillas, barros o margas (arcilla, barro y caliza) que puedan contener óxidos en cantidad moderada. Estos tipos de terreno generarán buenas cimentaciones dependiendo de su origen o naturaleza y del agua que contengan. Su capacidad portante suele variar entre 1 y 4 Kg/cm2.

Pág. 23




Terrenos deficientes.

En general son terrenos no aptos para cimentar (excepto con operaciones de compactación, solidificación, secados, etc.), estos suelen ser: Fangos inorgánicos, terrenos orgánicos, turbas, tierras vertidas o amontonadas, terrenos de relleno o echadizo. Su capacidad portante suele ser menor a 1 Kg/cm2. 

Capacidades portantes.

El peso propio de la estructura y las distintas sobrecargas y solicitaciones se van a transmitir, a través de los distintos elementos estructurales, a la cimentación y está a su vez al terreno sobre el que se asienta. La resistencia a compresión de los terrenos más usuales es:

CAPACIDAD PORTANTE DE TERRENOS (Kg/cm2) ROCAS DURAS

20 a 50

ROCAS BLANDAS

7 a 25

GRAVILLA

5 a 7

ARENA SECA

2 a 5

ARENA HUMEDA O INUNDADA

0 a 3

ARCILLA CON ARENA

2 a 3

ARCILLA HUMEDA

0,5 a 1

FANGO

0

2.2 CIMENTACIONES La cimentación es el elemento de contacto y transmisión de cargas entre la estructura y el terreno que la soporta. Su misión es la de repartir sobre el terreno el peso de la obra o edificación (estructura); es decir, es aquella parte de la estructura encargada de transmitir las cargas al terreno. En algunos tratados de construcción, también se le denomina “Infraestructura” debido a la inferior resistencia y rigidez que por lo general presentan los terrenos respecto a la

Pág. 24


estructura, la superficie en planta de la cimentación es muy superior a la suma de superficies de los soportes (pilares) o muros de carga. Con lo cual es conveniente, para determinar sus dimensiones, conocer, por una parte, el peso total de la obra (enteramente acabada, incluidas las sobrecargas accidentales), y por otra, la capacidad portante del terreno sobre la cual descansa la construcción. Se pueden realizar las cimentaciones con los materiales tradicionales utilizados en construcción. Excepcionalmente y en casos muy concretos, podemos encontrar cimentaciones de madera (en medios acuíferos, cimentaciones antiguas) y de hierro con preparación previa para oxidación, siendo más común encontrar cimentaciones de mampostería, fábrica de ladrillo y hormigón (armado o en masa). Las cimentaciones se clasifican según su profundidad en: 

Cimentaciones superficiales o directas.

Son cimentaciones que tienen poca profundidad, ya que el nivel de la zona zona inferior de la estructura o próximo a él presenta características adecuadas para cimentar el terreno, siendo las más importantes las siguientes: Zapata aislada: Son cimentaciones de profundidades de hasta un metro  aproximadamente, que se realizan normalmente en hormigón con armaduras de hierro en su cara inferior y así evitar asientos diferenciales y absorber otros esfuerzos. Suele ser el procedimiento más usual en la cimentación de pilares, siendo por lo general cuadradas o rectangulares, a veces se unen unas a otras mediante elementos de hormigón armado que se denominan vigas de arriostramiento o vigas de atado.

Pág. 25






Viga riostra: Suele utilizarse cuando el terreno es bueno y permite una cimentación de espesor de treinta a cuarenta centímetros. Normalmente el terrero donde se cimentan tiene gran capacidad portante, como por ejemplo las rocas. Generalmente se apoyan sobre ella tres o más pilares o soportes. Zapata corrida: Es igual que la aislada, pero abarca toda la base del mismo. Suele utilizarse en muros de carga, muros de contención o incluso cuando se quiere un buen arriostramiento de pilares. Por ello, recibe generalmente una lineal sobre toda ella.

Emparrillados:

Son cimentaciones especiales, donde la disposición o distribución de los pilares o soportes es apropiada para configurarlo en planta. Posee la ventaja de ser menos sensible a los defectos aislados del terreno. 

Losa: Es una placa de hormigón armada de espesor uniforme uniforme o con refuerzo de vigas en las bases de los pilares uniendo estos. Se utilizan en terrenos malos pero uniformes o cuando la cimentación con zapatas aisladas superan el 50% de la planta de la construcción a realizar. Suelen aprovecharse como solera de sótano y actúan como un forjado trabajando en sentido contrario.

Pág. 26






Zanja: Se utiliza en cimentaciones más profundas, de dos a tres metros. Para este tipo de cimentación los materiales que se emplean son rocas, ladrillos y hormigón.

Cimentaciones profundas.

Se ejecutan cuando el terreno que tenemos por debajo de la estructura es malo y hay que buscar la resistencia o capacidad portante del mismo a mayor profundidad. Se pueden clasificar en: 

Pozos de cimentación: Es una cimentación parecida a la de zapata aislada para estructuras con pilares, pero esta se utiliza cuando el firme se encuentra a mayor profundidad. En este caso el nivel de cimentación apto se encuentra entre los cuatro y seis metros de profundidad, de dos a tres metros. Es un caso intermedio entre las cimentaciones superficiales y las de pilotes (de mayor profundidad).

Pág. 27




Pilotes: Se utilizan en suelos con escasa capacidad portante, ya que el nivel apto para cimentar está muy por debajo del nivel inferior de la estructura que tiene que soportar. Son piezas largas cilíndricas o prismáticas que se hincan o ejecutan en el terrero para transmitir cargas por rozamiento o para transmitirles a otro estrato mas profundo que tenga la capacidad portante adecuada. Pueden ser de madera, acero u hormigón armado. Van dotados de una cabeza sobre la que apoyan los pilares. Las distintas cabezas van debidamente arriostradas entre si., estos pueden ser : - Prefabricados: Pueden ser de madera, acero y hormigón prefabricado, se introducen o se hincan en el terreno a golpes o por presión. Por ello se debe previamente realizar perforaciones para explorar el terreno y así precisar la posición exacta. Además tiene el inconveniente de su transporte. - Pilotes en obra o “in situ”: Son aquellos que se ejecutan en el propio terreno, en un agujero previamente practicado por medio de hinca o perforación. Con lo cual estos pueden ser a su vez:

Pág. 28


Hincados.-

Consiste generalmente en introducir un tubo de acero hueco mediante hinca, posteriormente se introduce la armadura y se rellena de hormigón. 

Perforados.-

Se hace el agujero con una barrenadora y luego se rellena con una armadura de hormigón. 

2.3 SISTEMAS ESTRUCTURALES. ACCIONES La estructura de una edificación está compuesta por la cimentación y el resto de la estructura que es capaz de sostener la construcción o edificación. El complejo avance de la arquitectura ha derivado a que actualmente exista gran multitud de tipos de estructuras; sin embargo, según para qué tipo de acciones han sido diseñados, podemos clasificarlos básicamente en dos tipos:

Pág. 29


Acciones verticales:

Su solución clásica se basa en que las cargas se transmiten a la cimentación a través de forjados, vigas y pilares. La organización más habitual es la de entramados paralelos entre sí, enlazados por forjados o losas en una sola dirección (unidireccionales) que transmiten la carga a las vigas o estas están embebidas en el propio forjado (vigas planas). Otra organización es la utilizada cuando las distancias o luces son grandes, cruzándose los entramados (bidireccionales) formando placas y que pueden descargar sobre las propias vigas o sobre los pilares (reticulares). Existen también las losas y muros que se construyen por el sistema de “Encofrados Túnel”. 

Acciones horizontales:

Los forjados funcionan como grandes vigas horizontales, repartiendo las acciones horizontales a todos los entramados. Cuando estas acciones son importantes se les suele rellenar los recuadros de los entramados o se le asocian pantallas a los entramados, solidarizado a su vez por los forjados.

2.4 ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS E HIPERESTÁTICAS 

Sistemas Hiperestáticos:

Es el sistema constructivo provisto de un número de vínculos internos o externos mayor de los estrictamente necesarios para su estabilidad. Se llama también estéticamente indeterminado ya que el número de ecuaciones de equilibrio en barras es menor que el número de incógnitas.

Pág. 30


Sistemas Isostáticos:

Son sistemas constructivos provistos de un número de vínculos internos o externos estrictamente necesarios para su estabilidad. El número de ecuaciones de equilibrio en barras es igual al número de incognitas.

2.5 NUDOS Y ENCUENTROS EN LA EDIFICACIÓN Los sistemas de nudos o encuentros de los elementos estructurales van a condicionar el comportamiento de las estructuras al sufrir las acciones externas no previstas. En los incendios el comportamiento de las estructuras depende muchas veces del tipo de uniones que se disponga entre sus elementos. Las estructuras con uniones apoyadas o articuladas tendrán peor reacción frente la acción de los incendios que las estructuras con nudos rígidos. Es muy importante saber identificar el tipo de estructura con el fin de conocer el tipo de uniones de que dispone y así poder prever respuestas de las estructuras a la acción de los incendios. Existen gran variedad de tipologías de nudos, y las uniones básicas son:  



Apoyos y articulaciones. Uniones empotradas.

APOYOS Y ARTICULACIONES.

Son las uniones que permiten el desplazamiento horizontal y el giro. El único movimiento que no permite es el desplazamiento vertical.

Pág. 31


El problema de este tipo de encuentros es que la única acción que se transmite al soporte es la vertical, pero ni el desplazamiento horizontal ni el giro tienen impedimentos para que se produzcan giros o desplazamientos, con lo que los elementos estructurales con este tipo de nudos son más susceptibles de sufrir deformaciones y colapsos. Un ejemplo de estos tipos de nudos serian las cerchas trianguladas. Estos elementos estructurales están realizados a base de nudos y apoyos articulados. Si sufren la acción de un incendio tienden a colapsar rápidamente, ya que el sistema estructural no resiste los esfuerzos generados por las deformaciones. Y como este tipo de cerchas suele disponer de perfiles de escasa sección, sus propiedades mecánicas se pierden con mayor rapidez que en elementos de más sección.

Pág. 32


Las estructuras tradicionales disponen de forjados apoyados en muros de carga, en los que el zuncho perimetral aporta mayor rigidez. Pero muchas veces las viguetas apoyan directamente en el muro sin que exista ningún elemento de unión. En el caso del forjado sobre el perfil metálico el nudo tampoco ofrece gran resistencia al giro y desplazamiento horizontal con lo que las consecuencias en un incendio pueden ser nefastas, con el agravante de la deformación prevista en el perfil de acero.

Pág. 33


En el caso de un nudo viga-pilar de acero articulado, la viga se apoya en el ángulo y solo se realizan unos cordones de soldadura en los laterales del alma para mantener sujeta y estable la viga. Frente a un esfuerzo adicional la soldadura no realizará la función de unión viga-pilar. En el apoyo de viga metálica sobre pilar de hormigón o de ladrillo, se produce un encuentro que tampoco ofrece resistencia a los movimientos que se puedan originar, con lo que, en situaciones de incendio, el comportamiento será deficiente con riesgo de rápido colapso. 

NUDOS EMPOTRADOS.

Son las uniones que mejor se comportan frente a la acción de un incendio, ya que poseen la característica de poder absorber los esfuerzos que se generan cuando algunos elementos estructurales sufren deformaciones o perdidas de resistencias. La estructura con un sistema de uniones empotradas por excelencia es la estructura de hormigón armado realizada in situ. Esta característica le confiere una unidad estructural que la hace disponer de unos muy buenos comportamientos frente a la acción de los incendios. Son estructuras hiperestáticas que en el momento en que un elemento estructural falla, el resto de la estructura es capaz de absorber los esfuerzos extras y reorganizar el estado general de los esfuerzos para lograr la estabilidad estructural. En las estructuras metálicas se suelen realizar nudos empotrados.

Pág. 34


En los pórticos de las naves industriales, se distinguen de los de las cerchas, en que todos sus nudos son empotrados. Su comportamiento será mejor que en las cerchas, y son elementos estructurales que se deformarán con la acción del incendio, pero no llegarán a colapsar tan rápidamente como puede ser el caso de las cerchas.

Pág. 35


En este ejemplo tenemos la tipología de hormigón armado in situ que se realiza en la actualidad. Todos los encuentros de pilares-vigas y vigas-forjados son empotrados y tienen un mejor comportamiento que las estructuras vistas anteriormente.

En el encuentro viga-pilar empotrado de acero, se dispondrá de un mejor comportamiento que las uniones vistas de acero anteriormente. En definitiva, el material tiene un deficiente comportamiento frente a la acción de un incendio, pero el comportamiento y el proceso de deformación del nudo, no tiene nada que ver con los encuentros que permiten ciertas libertades de movimiento.

2.6 TIPOS DE ESTRUCTURA Aunque los tipos de estructura existentes son muy variados, comentaremos aquí dos formas distintas de proyectar las construcciones de edificios, las cuales se refieren por un lado a las que existían antiguamente y por otro a las que comúnmente hoy se utilizan en la mayoría de las edificaciones, siendo estas : 

Muros de carga:

En este tipo de estructuras, las cargas son transmitidas por los forjados a los muros que actúan como elementos resistentes.

Pág. 36


Este tipo de estructura era habitual hasta los comienzos de este siglo; sin embargo, la aparición del acero laminado y el hormigón armado como materiales para los elementos estructurales hicieron desaparecer prácticamente este tipo de estructuras, aunque actualmente aun se utilizan en la construcción de edificaciones de escasa altura y superficie: chalet, naves industriales, etc. En general son estructuras isostáticas (el fallo de un elemento no es capaz de ser absorbido a bsorbido por el resto de la estructura, produciendo su hundimiento). Como elementos de construcción de estos muros se utiliza fundamentalmente fundamentalmente el ladrillo macizo o el bloque de hormigón. Por otro lado, los forjados están constituidos a base de viguetas de madera, acero, cerámica u hormigón armado y un entrevigado de revoltón de ladrillo, bovedillas de yeso o cerámicas, donde sus senos se rellenan de cascotes o morteros y encima de este conjunto se colocaba el solado. Comentar que estos muros de carga a su vez ejercían las funciones de cerramiento exterior. 

Pórticos:

En este tipo de estructuras, las cargas son transmitidas a entramados paralelos que suelen estar formados por las vigas o forjados y los pilares. A diferencia de las anteriores, las estructuras mediante pórticos transmiten las cargas entre sus distintos elementos, dejando libres a los muros que, únicamente, tienen función de cerramiento o distribución; consiguiéndose una clara separación entre la estructura y el resto de la obra edificada. Es decir, los elementos fundamentales de este tipo de estructuras son los pilares, las vigas y los forjados; donde las sobrecargas son absorbidas, principalmente, por los forjados que transmiten a su vez dichas cargas a las vigas (si existen) y dicho conjunto a los pilares, que son los elementos fundamentales que transmiten las cargas al terreno a través de la unión que tiene con la cimentación. Son por lo general estructuras hiperestáticas (cuando los esfuerzos o cargas soportados por un elemento, el cual por cualquier causa falla, pueden ser absorbidos por otros elementos del sistema estructural), lo cual confiere que aumenten las condiciones de seguridad y estabilidad de la edificación. Estas estructuras están construidas fundamentalmente con hormigón armado, acero o mixtas, aunque antiguamente también se utilizaba el ladrillo en la construcción de pilares. Aunque podemos disponer de forjados unidireccionales o bidireccionales (según entramados); dichos forjados generalmente están constituidos de un entrevigado que alojan las bovedillas, rellenados sus senos de hormigón se coloca encima una capa de compresión que alberga un mallazo de reparto.

2.7 ELEMENTOS DE LAS ESTRUCTURAS Los elementos que generalmente nos podemos encontrar en las estructuras, son variados pero principalmente los podemos resumir a los siguientes:

Pág. 37


Forjados:

También denominados losas o pisos, es un elemento estructural horizontal que recibe las cargas de forma directa y las transmite al resto de la estructura; es decir, son los elementos resistentes encargados de recibir y transmitir las sobrecargas. Además materializa la separación entre plantas consecutivas y desempeña funciones de aislamiento y soporte de acabados. Existen multitud de tipologías, sin embargo lo más habitual es clasificarlos de acuerdo a como están constituidos y como es el sistema de transmisión de cargas, existiendo así dos tipos de forjados que podemos diferenciar: 

Forjados unidireccionales:

Se denominan así por transmitir sus cargas en una única dirección. Generalmente están compuestos por unas viguetas de hormigón armado o metálicas y unas bovedillas cerámicas, de hormigón o escayola. Las viguetas pueden ser prefabricadas (hormigón pretensado o acero, etc.), semi-prefabricadas (semiviguetas, viguetas resistentes, viguetas de "violín", etc.) o fabricadas "in situ". Sobre ellas se coloca un mallazo de acero y se vierte una capa de hormigón, denominada capa de compresión. La capa de hormigón rellena los senos existentes entre las bovedillas y las viguetas y forma una capa sobre ellas de unos centímetros de espesor. Las bovedillas no tienen misión resistente, su único fin es actuar como encofrado perdido y servir de molde a la capa de compresión. Los esfuerzos son transmitidos de la capa de compresión a las viguetas y estas lo transmiten a las vigas, que a su vez lo transmiten a los pilares. 

Forjados bidireccionales y reticulares.

Estos tipos de forjados se denominan así por transmitir las cargas en las dos direcciones, ya sea por llevar dichas cargas a los entramados de dos direcciones (pórticos entrelazados) entrelazados) o bien directamente a los pilares a través de la formación de una retícula de elementos nervados de hormigón armado, entre los cuales se colocan las bovedillas, bloques de áridos ligeros o encofrados de plásticos recuperables; siendo su aspecto final el de una retícula lisa o con casetones (reticulares). Las cargas se transmiten a través de los elementos nervados a las cabezas de los pilares, zona en la que no existen casetones y en la que suele haber una gran cuantía de armaduras.

Pág. 38


Si analizamos la multitud de tipologías de forjados dependiendo del material con que están realizados, podemos encontrar: o

o

o

o

o

o





Forjados de madera. Forjados de acero. Forjados sobre chapa. Forjados de hormigón armado con elementos prefabricados. Forjados de hormigón armado in situ. Forjados cerámicos.

Forjados de madera: Son los forjados que principalmente nos vamos a encontrar en las edificaciones tradicionales. Se componen de viguetas de madera y un entrevigado realizado generalmente en bóveda. Nos podremos encontrar con bóvedas realizadas de ladrillo macizo, rasillas, o realizadas in situ. En este tipo de forjados la separación entre las viguetas oscila alrededor de los 60 cm. Las viguetas pueden ser simples rollizos descortezados hasta viguetas rectangulares obtenidas de la escudaría de los troncos.

Forjados de acero: Se desarrollan a partir de la aparición, desde mediados del siglo pasado, del acero en la construcción y también desde la obtención de perfiles laminados que fueron desplazando la utilización de vigas y viguetas de madera.

Pág. 39


Son forjados análogos a la madera, manteniendo la situación de paralelismo de las viguetas, pero aumentando la separación entre las viguetas debido a su resistencia, pasando a ser entrevigados de 70 cm. El relleno de las superficies entre las viguetas metálicas pueden adoptar cualquiera de las soluciones para los suelos con bóveda inferior o bien con bovedillas cerámicas o de hormigón, que apoyadas en las viguetas moldean el relleno y la capa de compresión superior. La misión de la bovedilla para estos forjados como para los de hormigón armado es la de ser un elemento no estructural que hace la función de encofrado para realizar una bóveda de hormigón y para obtener una superficie plana en la cara inferior del forjado.



Forjados sobre chapa: En estos forjados la superficie se crea a partir de un tablero que está formado por materiales metálicos planos. Las superficies se obtienen con alguno de los tipos de chapa plegada. Se suelen utilizar en instalaciones industriales y en edificios comerciales y de oficinas.

Pág. 40




Forjados de hormigón armado: En estos forjados, el hormigón armado logra el monolitismo con un eficaz arriostramiento de la estructura en sentido transversal. Estos forjados siguen la disposición longitudinal de los elementos resistentes capaces de absorber los esfuerzos a flexión. Se pueden realizar forjados de hormigón con elementos prefabricados o con elementos realizados in situ: o Con elementos prefabricados: Suponen la obtención de sistemas ajenos a la propia obra de los elementos resistentes, quedando para la puesta en obra su correcta distribución y reparto, siendo necesario en la mayoría de los casos completarlos con el relleno y macizado de hormigón para obtener superficies adecuadas. Encontramos forjados formados con viguetas pretensadas de hormigón armado, entre las que se colocarán las bovedillas. También encontramos forjados con viguetas a tope o losas alveolares pretensadas.

Pág. 41


Las viguetas de hormigón armado son los elementos prefabricados que más se utilizan para la realización de forjados. En la fabricación se les aplica un pretensado en la parte inferior con lo que se consigue un ligero arqueo de las viguetas que mejora su comportamiento a flexión.

o

Con elementos hormigonados in situ: Ejecución directa de los elementos resistentes del forjado pudiendo utilizar algunos elementos prefabricados, pero sin que ninguno de ellos posea inicialmente la resistencia necesaria a las solicitaciones a las que se verá sometido. Comprenden la ejecución de losas de hormigón en todas sus variedades como son las losas nervadas, planas, aligeradas o reticulares.

Pág. 42




Forjados cerámicos: son forjados que en la actualidad no se utilizan, pero que los podemos encontrar en edificaciones antiguas. La mayoría corresponden a sistemas patentados y se basan en conseguir elementos resistentes a la vez que ligeros, se recurre a la fabricación de piezas cerámicas que permiten alojar en su interior las armaduras adecuadas.

Pág. 43


Como anteriormente hemos mencionado, los pisos, losas, solados o forjados desempeñan funciones adicionales a la de transmisión de cargas; por ello estos se componen fundamentalmente de tres partes distintas: 

Elementos de la sustentación: Son aquellos que reciben las cargas, como : 

Viguetas o semiviguetas: de madera, hormigón, metal o mixtas.



Vigas: de madera, hormigón, metálica.

Forjados de relleno, losas de hormigón armado, macizas, aligeradas nervadas. 





Revestimientos: Son las pavimentaciones acabadas que se colocan sobre los elementos de sustentación, embaldosado, parquet de madera, revestimiento sintético, etc. Cielo raso: Son los techos colocados bajo los elementos de sustentación, como los enlucidos de yeso, las placas prefabricadas de materiales de diferentes clases, etc.

Pág. 44


Vigas:

En los forjados tradicionales las vigas eran muy aparentes y de mucho mayor canto que las viguetas; en realidad, éstas se "apoyaban" sobre ellas. En la actualidad se suelen utilizar los llamados "forjados planos" en los cuales, las vigas tienen el mismo canto que el forjado, y las viguetas quedan "embebidas" "embebidas" en ellas. Las vigas son elementos de hormigón armado, metálicos o mixtos. En el caso de que las vigas sean de hormigón, su sección es rectangular o cuadrada y pueden sobresalir del forjado (forjados tradicionales) o no (forjados planos); de ser metálicas, están constituidas por perfiles de acero simples o compuestos. compuestos. Cuando son mixtas, constan de un perfil metálico en la parte inferior que absorbe los esfuerzos de tracción y una cabeza de hormigón armado que absorbe los esfuerzos de compresión, ambos sólidamente unidos mediante garras o "conectores”. La viga es un elemento horizontal que generalmente está sometido a esfuerzos de flexión. 

Pilares:

Son elementos verticales que reciben las cargas que le transmiten las vigas o directamente los forjados, cuyos esfuerzos principales son los de compresión y de pandeo debido a las cargas axiles. Estos se construían antiguamente basado en estructuras de fabrica de ladrillo macizo o sillería unidos o compactados por morteros, también fueron en ocasiones construidos a partir de columnas metálicas o fundición. Nos los podemos encontrar realizados de distintos materiales: - Hormigón armado. - Acero. - Ladrillo. Sin embargo, hoy en día prácticamente todas las construcciones utilizan hormigón armado para su proyecto, ya que dicho compuesto absorbe adecuadamente los esfuerzos referidos anteriormente.

2.8 OTROS ELEMENTOS Junto a los elementos estructurales propiamente dichos, existen otros elementos que además de poseer otros tipos de funciones (como servir de comunicación horizontal y vertical, sectorización y compartimentación, protección contra agentes atmosféricos, aislamiento y confort, embellecimiento, etc.), a veces, forman parte de la propia estructura o simplemente arriostran y confinan el conjunto de la edificación; consiguiendo así un sistema de edificación sólido, estable y seguro. Entre ellos podemos destacar los siguientes:

Pág. 45




Escaleras:

Las escaleras y cajas de escaleras son elementos de unión transitables, que a través de escalones sucesivos, nos permiten acceder a los diversos niveles de una edificación. Además dichas cajas de escalera nos sirven para arriostrar el conjunto interior de la edificación. El diseño de las escaleras viene regulado por normas, las cuales nos proporcionan unas dimensiones con el fin de que su utilización sea cómoda. Las distintas partes a proporcionar en una escalera son: peldaños (huellas y contrahuellas), anchos, altura de barandillas, pendiente, tramos o cantidad de escalones sin descansillo, etc. 

Voladizos:

Son normalmente aquellos elementos denominados balcones, terrazas, miradores, galerías, etc. Estos elementos son por lo general empotrados como losas en voladizo en los tramos del forjado, como empotramientos de los muros de carga, o simplemente como prolongación de dichos forjados; de forma que ocupan espacios total o parcialmente abiertos al aire libre y que están protegidos por elementos verticales como las barandillas, los antepechos, los quitamiedos o incluso elementos acristalados y reforzados. 

Cerramientos:

Son los parámetros que delimitan el perímetro del edificio. Cuando la estructura es a partir de muros portantes, los cerramientos son casi siempre parte de la estructura resistente. Sin embargo, en las estructuras de pórticos, los cerramientos cumplen una misión exclusivamente de aislamiento y confort. Por otro lado, se denominan paredes o muros a aquellos elementos que suelen realizar funciones portantes verticales y que tienen secciones rectas muy alargadas. Los tabiques, en cambio, no tienen función portante alguna. Como elementos de cerramiento tenemos los siguientes: 



Fachadas y muros: Constituyen en general el conjunto de las paredes exteriores o de fachada. Aparte de su cualidad portante deben ofrecer también un aislamiento térmico y acústico suficiente. Paredes divisorias: Sirven por lo general de apoyo intermedio a los pisos o forjados y proporcionan arriostramiento a la construcción o edificación. En ocasiones no

Pág. 46








tienen capacidad portante formando los tabiques de separación entre viviendas (de mayor espesor) o dentro de la propia vivienda (menor espesor). Paredes medianeras: Construidas sobre el límite de la finca, pertenecen a dos o más propietarios, separan edificaciones. Muros de contención: Están destinados a oponerse al empuje, que las tierras o terrenos ejercen; por ello, soportan esfuerzos que tienden a volcarlos o deslizarlos. Cubiertas: Constituyen el cerramiento superior del edificio y que que protegen al mismo de los agentes atmosféricos. Sus formas pueden ser rectas (planas o inclinadas) o curvas (arcos, bóvedas y cúpulas). En dichas cubiertas se pueden distinguir por lo general dos tipos de elementos o materiales: los llamados resistentes (pueden ser metálicos, de hormigón, de madera o mixtos) y los de cubrición (materiales que protegen al edificio). Según el uso: -

Cubiertas planas: Formadas por el forjado de cubierta y una terminación que depende de que si la cubierta es o no transitable. En cualquier caso llevará un material para la pendiente y una impermeabilización vista u oculta. - Cubiertas inclinadas: Estas pueden ser a una, dos o más aguas de inclinación o vertiente. Están formadas en la mayoría de los casos por el forjado de cubierta, tabiquillos de ladrillo hueco ("tabiquillos conejeros"), un tablero de apoyo de cubierta, un impermeabilizante y un material de cubrición, normalmente teja, pizarra, o piezas de hormigón ligero. 

En los edificios destinados a usos industriales (normalmente naves): Las cubiertas suelen ser a partir de cerchas o pórticos en forma de cubierta a una o dos aguas o en diente de sierra. La diferencia entre una cercha y un pórtico estriba en su forma de trabajo y con comportamiento diferente ante el fuego, siendo: - La cercha: Es un elemento triangular que solo transmite a los puntos de apoyo esfuerzos de compresión. Se les reconoce por su aspecto triangular mallado, y por la existencia frecuente de un cordón inferior. - El pórtico: Es un elemento triangular que generalmente no necesita del cordón inferior para cumplir su función resistente, ni presenta la estructura mallada característica de las cerchas.

Pág. 47


3. INSTALACIONES DE SUMINISTROS Y RIESGOS ASOCIADOS 3.1. LA DISTRIBUCIÓN DE LA ELECTRICIDAD El sistema de distribución de la electricidad

CENTRALES: sus alternadores producen energía trifásica de10 Kv a 20 Kv y sus centrales de transformación elevan esa tensión a 66 y 380 KV Los principales tipos de centrales de producción de energía eléctrica son: 

Térmicas



Hidroeléctricas



Nucleares

LÍNEAS DE ALTA TENSIÓN : transportan esa energía de las centrales hasta las subestaciones a tensiones entre 380 380 y 66KV; 66KV; las normalizadas normalizadas son las siguientes: 380.000 v 110.000 v 220.000 v 66.000 v 132.000 v Se trata de tensiones entre fases (esas tensiones permiten transportar energía a grandes distancias con pequeños conductores y pequeñas pérdidas)

Pág. 48


SUBESTACIONES: situadas cerca de los centros de consumo, están en el interior de recintos y como partes fundamentales de las mismas podemos citar: - líneas de alta tensión - embarrados de alta tensión - transformadores de potencia - interruptores de alta - seccionadores de alta

En las subestaciones ubicadas en las ciudades se reduce la alta tensión a media tensión 10 y 45 KV

Pág. 49


Pág. 50


Pág. 51


LINEAS DE MEDIA TENSIÓN : desde la subestaciones hasta los lugares de consumo dentro de las ciudades son generalmente subterráneas subterráneas tensión entre 10 y 45 KV, llegando estas a los centros de transformación y de reparto.

CENTRO DE REPARTO : es aquella instalación en la que se hace una distribución de la energía eléctrica a nivel de media tensión , que va dar servicio a los centros de transformación o algunos clientes en MT, sus partes fundamentales serían: - celdas de entrada en MT - celdas de salida en MT Pág. 52


-

embarrado en MT

CENTROS DE TRANSFORMACIÓN : les llega de la media media tensión y la reducen a la normalizada 220/320 220/320 voltios (220 entre fase y neutro y 320 320 entre fases), (suelen estar dentro de fachadas de finca con acceso directo desde la calle e independiente de los portales, en determinados casos suelen ser aéreos sobre torretas o postes de tensión o en plantas bajas). Se componen fundamentalmente en: - celdas - transformador - cuadro BT

Pág. 53


Tipos de celdas

Pág. 54


Pág. 55


A partir de la salida del cuadro de baja tensión de los Centros de Transformación, nos encontramos en el ámbito de las instalaciones domésticas convencionales.

Cuadro BT de un Centro de Transformación y detalle de seccionadores

Las tensiones nominales habitualmente utilizadas en la distribución de la corriente alterna serán:

Pág. 56


380 Voltios entre fases



220 V entre fases y neutro

La frecuencia empleada en la red será de 50 Hz. LINEAS DE BAJA TENSIÓN: desde los centros de transformación a los abonados 220/380 V Los conductores utilizados en las redes aéreas serán de cobre, aluminio o de otros materiales o aleaciones que posean características eléctricas y mecánicas adecuadas y serán preferentemente aislados mediante un recubrimiento tal que garantice una buena resistencia a las acciones de la intemperie y deberán satisfacer las exigencias especificadas en la norma UNE 21.030. La sección mínima permitida en los conductores de aluminio será de 16 mm 2, y en los de cobre de 10 mm 2. Los conductores aislados de tensión nominal 0,6/1 kV podrán instalarse como: -

Cables posados: directamente posados sobre fachadas o muros, mediante abrazaderas fijadas a los mismos y resistentes a las acciones de la intemperie.

-

Cables tensados: los cables con neutro fiador, podrán ir tensados entre piezas especiales colocadas sobre apoyos, fachadas o muros, con una tensión mecánica adecuada, sin considerar a éstos efectos el aislamiento como elemento resistente. Para el resto de los cables tensados se utilizarán cables fiadores de acero galvanizado.

Acometida: Formalmente, se denomina acometida a la parte de la instalación de la red de distribución que alimenta la caja o cajas generales de protección o unidad funcional equivalente. La acometida será responsabilidad de la empresa suministradora, que asumirá la inspección y verificación final de la misma.

Pág. 57


En general se dispondrá de una sola acometida por edificio o finca. Sin embargo, podrán establecerse acometidas independientes para suministros complementarios establecidos en el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión o aquellos cuyas características especiales (potencias elevadas entre otras) así lo aconsejen. Atendiendo a su trazado, al sistema de instalación y a las características de la red, las acometidas podrán ser: TIPO

SISTEMA INSTALACIÓN

Aéreas

Posada sobre fachada Tensada sobre poste

Subterráneas

Con entrada y salida En derivación

Mixtas









Aero-Subterráneas

Acometida aérea posada sobre fachada: En este tipo de acometidas los cables se instalarán distanciados de la pared y su fijación a ésta se hará mediante accesorios apropiados. Acometida aérea tensada sobre postes: Los cables serán aislados y podrán instalarse suspendidos de un cable fiador, independiente y debidamente tensado o también mediante la utilización de un conductor neutro fiador con una adecuada resistencia mecánica, y debidamente calculado para esta función. Cuando los cables crucen sobre vías públicas o zonas de posible circulación rodada, la altura mínima sobre calles y carreteras no será en ningún caso, inferior a 6 m. Acometida subterránea: Se tendrá en cuenta las separaciones mínimas indicadas en la ITC-BT-07 en los cruces y paralelismos con otras canalizaciones de agua, gas, líneas de telecomunicaciones y con otros conductores de energía eléctrica. Acometida aero-subterránea: Son aquellas acometidas que se realizan parte en instalación aérea y parte en instalación subterránea. En el paso de acometidas subterráneas a aéreas, el cable irá protegido desde la profundidad establecida según ITC-BT-07 y hasta una altura mínima de 2,5 m por encima del nivel del suelo, mediante un conducto rígido.

Instalaciones de enlace : Se denominan instalaciones de enlace, aquellas que unen la caja general de protección o cajas generales de protección, incluidas éstas, con las instalaciones interiores o receptoras del usuario. Comenzarán, por tanto, en el final de la acometida y terminarán en los dispositivos generales de mando y protección. Estas instalaciones se situarán y discurrirán siempre por lugares de uso común y quedarán de propiedad del usuario, que se responsabilizará de su conservación y mantenimiento.

Pág. 58


PARTES QUE CONSTITUYEN LAS INSTALACIONES DE ENLACE - Caja General de Protección (CGP) - Línea General de Alimentación (LGA) - Elementos para la Ubicación de Contadores (CC) - Derivación Individual (DI) - Caja para Interruptor de Control de Potencia (ICP) - Dispositivos Generales de Mando y Protección (DGMP)

En los esquemas con contadores centralizados se incluye un elemento nuevo respecto del RBT 1973, que es el interruptor general de maniobra, obligatorio para concentraciones de mas de dos contadores. Dicho interruptor-seccionador tiene por misión dejar fuera de servicio, por ejemplo en caso de incendio,

Pág. 59


Pág. 60


CAJA GENERAL DE PROTECCION Son las cajas que alojan los elementos de protección de las líneas generales de alimentación. Se instalarán preferentemente sobre las fachadas exteriores de los edificios, en lugares de libre y permanente acceso. Dentro de las mismas se instalarán cortacircuitos fusibles en todos los conductores de fase o polares, con poder de corte al menos igual a la corriente de cortocircuito prevista en el punto de su instalación. El neutro estará constituido por una conexión amovible situada a la izquierda de las fases, colocada la CGP en posición de servicio, y dispondrá también de un borne de conexión para su puesta a tierra si procede. En el caso de edificios que alberguen en su interior un centro de transformación para distribución en baja tensión, los fusibles del cuadro de baja tensión de dicho centro podrán utilizarse como protección de la línea general de alimentación, desempeñando la función de CGP. En este caso, la propiedad y el mantenimiento de la protección serán de la empresa suministradora. Cuando la acometida sea aérea podrán instalarse en montaje superficial a una altura sobre el suelo comprendida entre 3 y 4 m. Cuando la acometida sea subterránea se instalará siempre en un nicho en pared, que se cerrará con una puerta preferentemente metálica, con grado de protección IK10, según UNEEN 50.102, revestida exteriormente de acuerdo con las características del entorno y estará protegida contra la corrosión, disponiendo de una cerradura o candado normalizado por la empresa suministradora. La parte inferior de la puerta se encontrará a un mínimo de 30 cm del suelo. En todos los casos se procurará que la situación elegida, esté lo más próxima posible a la red de distribución pública y que quede alejada o en su defecto protegida adecuadamente de otras instalaciones tales como de agua, gas, teléfono,… Cuando la fachada no linde con la vía pública, la CGP se situará en el límite entre las propiedades públicas y privadas. Para el caso de suministros para un único usuario o dos usuarios alimentados desde el mismo lugar, al no existir línea general de alimentación, podrá simplificarse la instalación colocando en un único elemento, la CGP y el equipo de medida. Dicho elemento se denominará caja de protección y medida.

Pág. 61


En el caso de edificios que alberguen en su interior un centro de transformación para distribución en baja tensión, los fusibles del cuadro de baja tensión de dicho centro podrán utilizarse como protección de la línea general de alimentación, desempeñando la función de caja general de protección. En este caso, la propiedad y el mantenimiento de la protección serán de la empresa suministradora.

Pág. 62


LINEA GENERAL ALIMENTACION Es aquella que enlaza la CGP con la centralización de contadores. De una misma línea general de alimentación pueden hacerse derivaciones para distintas centralizaciones de contadores. Las líneas generales de alimentación estarán constituidas por:  Conductores aislados en el interior de tubos empotrados  Conductores aislados en el interior de tubos enterrados  Conductores aislados en el interior de tubos en montaje superficial  Conductores aislados en el interior de canales protectoras cuya tapa sólo se pueda abrir con la ayuda de un útil  Canalizaciones eléctricas  Conductores aislados en el interior de conductos cerrados de obra de fábrica, proyectados y construidos al efecto El trazado de la línea general de alimentación será lo más corto y rectilíneo posible, discurriendo por zonas de uso común. Además, cuando la línea general de alimentación discurra verticalmente lo hará por el interior de una acanaladura o conducto de obra de fábrica empotrado o adosado al hueco de la escalera por lugares de uso común. Los conductores a utilizar, tres de fase y uno de neutro, serán de cobre o aluminio, unipolares y aislados, siendo su tensión asignada 0,6/1 kV. Los cables y sistemas de conducción de cables deben instalarse de manera que no se reduzcan las características de la estructura del edificio en la seguridad contra incendios. Los cables serán no propagadores del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida.

Pág. 63


CONTADORES. DIFERENCIAS MÁS IMPORTANTES ENTRE EL RBT 2002 Y EL RBT 1973 Los contadores y demás dispositivos para la medida de la energía eléctrica podrán estar ubicados en: 

Módulos (cajas con tapas precintables)



Paneles



Armarios

Deberán permitir de forma directa la lectura de los contadores e interruptores horarios, así como la del resto de dispositivos de medida, cuando así sea preciso. Cada derivación individual debe llevar asociado en su origen su propia protección compuesta por fusibles de seguridad, con independencia de las protecciones correspondientes a la instalación interior de cada suministro. Estos fusibles se instalarán antes del contador y se colocarán en cada uno de los hilos de fase o polares que van al mismo y tendrán la adecuada capacidad de corte en función de la máxima intensidad de cortocircuito que pueda presentarse en ese punto y estarán precintados por la empresa suministradora. Colocación de contadores en forma individual. Esta disposición se utilizará sólo cuando se trate de un suministro a un único usuario independiente o a dos usuarios alimentados desde un mismo lugar. Se hará uso de la Caja de Protección y Medida, que reúne bajo una misma envolvente, los fusibles generales de protección, el contador y el dispositivo para discriminación horaria. En este caso, los fusibles de seguridad coinciden con los generales de protección.

Colocación en forma concentrada.

Pág. 64


En el caso de: -

Edificios destinados a viviendas y locales comerciales

-

Edificios comerciales

-

Edificios destinados a una concentración de industrias

Los contadores y demás dispositivos para la medida de la energía eléctrica de cada uno de los usuarios y de los servicios generales del edificio, podrán concentrarse en uno o varios lugares, para cada uno de los cuales habrá de preverse en el edificio un armario o local adecuado a este fin, donde se colocarán los distintos elementos necesarios para su instalación.

Cuando el número de contadores a instalar sea superior a 16, será obligatoria su ubicación en local. En función de la naturaleza y número de contadores, así como de las plantas del edificio, la concentración de los contadores se situará de la forma siguiente: 



En edificios de hasta 12 plantas se colocarán en la planta baja, entresuelo o primer sótano. En edificios superiores a 12 plantas se podrá concentrar por plantas intermedias, comprendiendo cada concentración los contadores de 6 o más plantas. Podrán disponerse concentraciones por plantas cuando el número de contadores en cada una de las concentraciones sea superior a 16.

En local Pág. 65


Estará situado en la planta baja, entresuelo o primer sótano, salvo cuando existan concentraciones por plantas, en un lugar lo más próximo posible a la entrada del edificio y a la canalización de las derivaciones individuales. Será de fácil y libre acceso, tal como portal o recinto de portería y el local nunca podrá coincidir con el de otros servicios tales como cuarto de calderas, concentración de contadores de gas, telecomunicaciones, maquinaria de ascensores o de otros como almacén , cuarto trastero, de basuras,… En armario Si el número de contadores a centralizar es igual o inferior a 16, la concentración podrá ubicarse en un armario destinado única y exclusivamente a este fin. Estará situado en la planta baja, entresuelo o primer sótano del edificio, salvo cuando existan concentraciones por plantas, empotrado o adosado sobre un paramento de la zona común de la entrada lo más próximo a ella y a la canalización de de las derivaciones individuales.

Pág. 66


RBT 1973

RBT 2002

MI BT 15-pto.1.1

ITC-BT 16-pto.1

A los conductores aislados no se les exige Los cables serán no propagadores del incendio con ninguna característica específica de comportamiento emisión de humos y opacidad reducida. frente al fuego. MI BT 15-pto.1.2

ITC-BT 16-pto.2.1

La colocación de contadores de forma La colocación de contadores de forma individual se individual no está limitada en cuanto al número de limita a un único usuario ampliable como máximo a dos usuarios. cuando se alimente desde el mimo lugar. En estos casos los contadores y sus fusibles de protección se instalarán en una caja de protección y medida (CPM) MI BT 15-pto.1.3

ITC-BT 16-pto.2.2

No se permite el uso de un armario. Los Si el número de contadores a instalar es superior a contadores se deben centralizar en un local o espacio 16 será obligatoria su instalación en local. Hasta 16 adecuado a este fin. contadores se pueden instalar en un armario.

MI BT 15-pto.1.3

ITC-BT 16-pto.2.2

No se especifican los casos en los que se Se podrán concentrar los contadores por plantas en pueden utilizar varias centralizaciones de contadores. edificios de más de 12 plantas y cuando existan más de 16 contadores en cada centralización. MI BT 15-pto.1.3

ITC-BT 16-pto.2.2

El local donde se instalen los contadores El local será de fácil y libre acceso, tal como portal será de fácil y libre acceso, tal como portal, recinto o recinto de portería y nunca podrá coincidir con el de otros de portero o un departamento o habitación servicios especialmente dedicado para ello. Además estará situado en la planta baja, entresuelo o primer sótano, salvo cuando existan concentraciones por plantas, en un lugar lo más próximo posible a la entrada del edificio y a la canalización de las derivaciones individuales. MI BT 15-pto.1.3

ITC-BT 16-pto.2.2

El local no ha de ser húmedo, no se describe El local estará construido con paredes de clase M0y nada en cuanto a las características que definen el suelos de clase M1, separado de otros locales que presenten comportamiento al fuego de las paredes y suelos. riesgos de incendio o produzcan vapores corrosivos y no estará expuesto a vibraciones ni humedad.

Pág. 67


Instalaciones interiores o receptoras. Las instalaciones interiores o receptoras son las que, alimentadas por una red de distribución o por una fuente de energía propia, tienen como finalidad principal la utilización de la energía eléctrica. Dentro de este concepto hay que incluir cualquier instalación receptora aunque toda ella o alguna de sus partes esté situada a la intemperie. En toda instalación interior o receptora que se proyecte y realice se alcanzará el máximo equilibrio en las cargas que soportan los distintos conductores que forman parte de la misma, y ésta se subdividirá de forma que las perturbaciones originadas por las averías que pudieran producirse en algún punto de ella afecten a una mínima parte de la instalación. Esta subdivisión deberá permitir también la localización de las averías y facilitar el control del aislamiento de la parte de la instalación afectada. Los sistemas de protección para las instalaciones interiores o receptoras para baja tensión impedirán los efectos de las sobreintensidades y sobretensiones que por distintas causas cabe prever en las mismas y resguardarán a sus materiales y equipos de las acciones y efectos de los agentes externos. Asimismo, y a efectos de seguridad general, se determinarán las condiciones que deben cumplir dichas instalaciones para proteger de los contactos directos e indirectos. Los dispositivos generales de mando y protección, se situarán lo más cerca posible del punto de entrada de la derivación individual en el local o vivienda del usuario. En viviendas y en locales comerciales e industriales en los que proceda, se colocará una caja para el interruptor de control de potencia, inmediatamente antes de los demás dispositivos, en compartimento independiente y precintable. Dicha caja se podrá colocar en el mismo cuadro donde se coloquen los dispositivos generales de mando y protección. En viviendas, deberá preverse la situación de los dispositivos generales de mando y protección junto a la puerta de entrada y no podrá colocarse en dormitorios, baños, aseos,…

Pág. 68


En los locales destinados a actividades industriales o comerciales, deberán situarse lo más próximo posible a una puerta de entrada de éstos. Los dispositivos individuales de mando y protección de cada uno de los circuitos, que son el origen de la instalación interior, podrán instalarse en cuadros separados y en otros lugares. Los dispositivos generales e individuales de mando y protección serán, como mínimo: Un interruptor general automático de corte omnipolar, que permita su accionamiento manual y que esté dotado de elementos de protección contra sobrecarga y cortocircuitos. Este interruptor será independiente del interruptor de control de potencia. Un interruptor diferencial general, destinado a la protección contra contactos indirectos de todos los circuitos, salvo que la protección contra contactos indirectos se efectúe mediante otros dispositivos de acuerdo con la ITC-BT-24. Dispositivos de corte omnipolar, destinados a la protección contra sobrecargas y cortocircuitos de cada uno de los circuitos interiores de la vivienda o local. Dispositivo de protección contra sobretensiones, según ITC-BT-23, si fuese necesario.

3.2. LEGISLACIÓN RELATIVA A LA ELECTRICIDAD Y EL RIESGO ELÉCTRICO   





R.D 842 / 2002 de 2 de agosto de 2002, por el que se aprueba el Reglamento electrotécnico para baja tensión. R.D 3151 / 1968 de 28 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de líneas aéreas de alta tensión. R.D 3275 / 82 de12 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros de transformación. Orden de 6 de julio, por la que se aprueban las Instrucciones Técnicas Complementarias del Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros de transformación. R.D 614 / 2001 de 8 de junio sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico

3.2.1. R . D 614/2001 P ROTECCIÓN

DE LA SALUD Y SEGURIDAD DE LOS TRABAJADORES FRENTE AL RIESGO ELÉCTRICO 

Establece, en el marco de la ley 31/1995 de 8 de noviembre de Prevención de Riesgos Laborales las disposiciones mínimas de seguridad para la protección de los trabajadores frente al riesgo eléctrico en los lugares de trabajo.

Pág. 69






Tiene por objeto la protección de los trabajadores frente al riesgo eléctrico, aplicándose a todos los lugares donde exista éste, ya sea el derivado de las propias instalaciones eléctricas o de los trabajos que se realicen en ellas o en sus proximidades. Todo trabajo en una instalación eléctrica, o en su proximidad, que conlleve un riesgo eléctrico, deberá efectuarse sin tensión, salvo en los casos específicos determinados en el artículo 4 del R.D

Hay que recordar que la ley 31/1995 en su artículo 3: Ámbito de aplicación especifica que dicha ley no será aplicable a aquellas actividades cuyas particularidades lo impidan en el ámbito de las funciones públicas como son la Policía y los servicios operativos de protección civil en los casos de grave riesgo, catástrofe y calamidad pública. No obstante dice también literalmente: “No obstante, esta Ley inspirará la normativa específica que se dicte para regular la protección de la seguridad y la salud de los trabajadores que prestan sus servicios en las indicadas actividades”.

3.3. EL RIESGO ELÉCTRICO Durante siglos los únicos accidentes eléctricos conocidos se limitaban a los accidentes ocasionados por el rayo. Hace alrededor de ochenta años, que el uso industrial y doméstico de la electricidad y la utilización cada vez mayor de esta forma de energía, han sido la causa de la aparición de una nueva clase de accidentes: Los debidos al contacto con conductores o partes bajo tensión. En términos generales, puede decirse, que toda técnica nueva trae junto con ventajas y comodidades, nuevos riesgos. El gran número de víctimas en accidentes automovilísticos, es el ejemplo más patente que podemos citar. La utilización de la electricidad, de perfecto acuerdo con esta regla general, lleva en sí cierto grado de peligro, por lo que es necesario conocerlo, así como su prevención. Esta importancia, como fácilmente se comprende, se acentúa en los profesionales de la electricidad. Debe señalarse, que el número de accidentes no sigue el ritmo de la electrificación de un país. A medida que se fue extendiendo el uso de la electricidad, se tomaron medidas de prevención cada vez mejor estudiadas y legisladas y se protegieron más adecuadamente los aparatos eléctricos. Los estudios estadísticos relativos a la frecuencia de los accidentes eléctricos, deben dividirse en tres apartados:  



-Accidentes ocurridos durante el trabajo en Empresas Industriales. Accidentes en los profesionales de la producción, transporte y distribución de la electricidad. Accidentes domésticos.

Pág. 70


Las electrocuciones de tipo doméstico, constituyen un grupo de importancia menor, pero es necesario insistir en la educación del público en cuanto a los riesgos eléctricos se refiere. Los accidentes motivados por la subida a postes que sostienen conductores bajo tensión, o por manipular con cables caídos en tierra por personas sin experiencia, son cada vez más raros, pero, por desgracia, aún siguen presentándose. Pretendemos estudiar con detalles, en qué circunstancias se producen habitualmente los accidentes eléctricos y las medidas de prevención que se desprenden de ello. Estas medidas, cuando se aplican de forma general y perseverante, conducen a una disminución del número de accidentes eléctricos, pese al continuo crecimiento de la utilización de la electricidad.

FALSAS TEORIAS Y ERRORES EN LOS ACCIDENTES ELECTRICOS: En la enseñanza de las lesiones producidas por la electricidad, anidan dos grandes errores que se han difundido durante años y que han sido causa de un considerable retraso en la evolución del tratamiento de este tipo de accidentados, con la consiguiente pérdida de vidas al no existir una asistencia adecuada. El primero de ellos, fue el de expresar numéricamente la magnitud del peligro, admitiendo a rajatabla dosis máximas y mínimas en la descarga eléctrica y creando el concepto de que las bajas tensiones no son peligrosas. En lo tocante a este punto, no hay más que examinar los trabajos técnicos hasta el año 1924, que señalaban: "Las bajas tensiones (hasta 300 voltios), en general, no son peligrosas". Se pensaba que la electricidad era como un veneno que a dosis pequeñas puede ser completamente inofensivo para el organismo, pero que administrado en mayores proporciones, mata. Señala Jellinek, ilustre médico austriaco que ha consagrado su vida al estudio de la patología de la electricidad, que ha contribuido a la idea de que el peligro de un contacto eléctrico encuentra su expresión en los valores numéricos de la tensión, el hecho de que la electrotecnia científica y práctica siempre distingue entre alta y baja tensión, y con este criterio están redactados los diferentes reglamentos de seguridad; además, en la práctica, los locales y conducciones de alta tensión están provistos de indicaciones de precaución que llaman la atención del público, lo que no sucedía en las instalaciones de baja tensión. En realidad, como veremos más adelante, sea cual fuere la tensión, es peligrosa, no avisa, no conoce a nadie, no tiene amigos. La más baja tensión, según nuestras referencias, que ha ocasionado la muerte, ha sido de 60 voltios; al lado de esto, se han descrito casos en los que se soportó la descarga de 120.000 voltios de corriente alterna trifásica. En la segunda y tercera década del siglo actual, se tendió a opinar que las bajas tensiones eran las realmente peligrosas, porque su efecto alcanzaba directamente al corazón, fundamentando esta opinión en el hecho de que había mayor número de víctimas por contactos con baja que con alta tensión. Esto, tampoco es exacto en términos generales; el problema es mucho más complejo. En realidad, no hay que olvidar que si bien hay mayor número de accidentes mortales producidos por la baja tensión, también existen más personas expuestas a este tipo de contacto. No hay que distinguir al realizar los trabajos cotidianos entre alta y baja tensión. Se deben tomar siempre las medidas oportunas de prevención, considerando como peligrosas todas las tensiones de la distribución de energía eléctrica. Pág. 71


Jellinek, señaló que, repetidas veces, el médico llamado para un accidente eléctrico, omitía desde el principio todo socorro, si sabía que la tensión era de algunos centenares o miles de voltios. Preguntado un médico por qué omitía tal auxilio, dijo textualmente: "¿Con 5.000 voltios de tensión?, ¡Absolutamente muerto!". Cuando a finales del siglo pasado se produjo la primera víctima de la electrotecnia, se le aplicó el diagnóstico de "muerte por electricidad", que se esparció por todo el mundo, repitiéndose fielmente en toda persona que a consecuencia de una electrocución caía sin señales de vida. El papel del médico se limitaba prácticamente a extender el certificado de defunción, existiendo algunos casos, como el que referimos a continuación, en los que el médico quedó totalmente desairado al prestar un auxilio eficaz los compañeros de la víctima: "En una fábrica escocesa de electricidad, después de abandonar el médico al electrocutado considerándole muerto, reemprendieron los obreros los intentos de reanimación interrumpidos y obtuvieron un éxito completo". Esta actitud pasiva, de no hacer nada, debe ser totalmente desterrada. Queremos referir alguno de los casos que han sido reanimados por empleados de Iberdrola. Estando el operario J.M.R. efectuando unos empalmes en una línea aérea, recibió una descarga que le hizo perder el conocimiento. No habían transcurrido más de dos minutos del accidente, cuando V.N.F. comenzó la respiración boca-boca. A los 10-12 insuflaciones empezó a tomar color sonrosado la piel del accidentado, y tras 30-40 ya empezó a respirar espontáneamente. El productor M.P.G. estaba con otros compañeros realizando el cambio del equipo de medida en un Centro de Transformación. al tratar de localizar la placa de características del transformador de alumbrado, se produjo un arco al acercarse demasiado a las varillas de alimentación del transformador. Perdió el conocimiento y se le incendió la ropa. Sus compañeros, tras apagarle las ropas, comenzaron la respiración boca-boca con éxito. El operario V.E.M. procedió a empalmar un conductor, y en ese momento, resbaló del poste, cogiéndose de una fase con la mano y haciendo contacto con el cuerpo en el neutro. Rápidamente los compañeros lo separaron del poste y comenzaron la respiración boca-boca sobre el mismo tejado, reanimándole en unos minutos

3.3.1. M ECANISMO DE ACCIÓN DE LA ELECTRICIDAD Las diferentes reacciones que pueden producirse en el organismo humano tras el contacto con conductores bajo tensión, dependen de cierto número de elementos, que son: La intensidad de la corriente La resistencia eléctrica del cuerpo La tensión de la corriente La frecuencia y forma de la corriente El tiempo de contacto El trayecto de la corriente en el organismo La frecuencia de la corriente Condiciones fisiológicas del accidentado Aunque la acción de cada uno de estos factores sea muy conocida actualmente, gracias a experiencias que hacen variar a uno de ellos, manteniendo constantes los demás, podemos Pág. 72


señalar que no actúan independientemente unos de otros. Existen, por el contrario, interacciones de algunos de estos factores con los demás. Vamos a analizar el papel de estos factores, señalando de antemano que incurriremos en una serie de repeticiones, ya que deseamos explicar detalladamente las perturbaciones que producen en el organismo y las dependencias que existen entre ellos.

PAPEL DE LA INTENSIDAD "Es la intensidad la que mata". Este hecho hay que tenerlo siempre presente. Recientemente, por medio de estudios experimentales, se ha precisado los umbrales mínimos, es decir, los niveles, susceptibles de originar ciertas percepciones y trastornos en el organismo. Hay que advertir, y esto es importante, que los valores numéricos que señalamos a continuación, no hay que tomarlos como rigurosamente exactos, sino sólo como indicación de orden de magnitud.

Umbral de percepción de la corriente .- A partir de una intensidad de 1,6 miliamperios (mA) con corriente alterna, el 99 por 100 de las personas notan una sensación de cosquilleo al paso de la corriente.

Umbral de contracción muscular .- Para valores de intensidad de 10 a 25 mA se produce una contracción muscular que, dependiendo de la forma de contacto y de la parte afectada del organismo humano, la persona puede ser separada bruscamente del punto de contacto o dejarle asido al mismo. Esto puede ocasionar una contractura de los músculos respiratorios, que produciría una asfixia en breves minutos. Debe conocerse que la acción de la corriente eléctrica sobre los músculos se detiene cuando cesa el contacto con un conductor bajo tensión, no siendo probable ninguna perturbación grave si esta suspensión de la respiración no se prolonga más allá del momento a

Pág. 73


partir del cual la víctima corra el peligro de no poder ser reanimada por medio de la respiración artificial. Es decir, las posibilidades de salvar al electrocutado son máximas, si se comienza la reanimación en los dos primeros minutos que siguen al accidente.

Umbral de las corrientes peligrosas .- Se considera que, a partir de 80 miliamperios, una corriente alterna de 50 períodos, es susceptible, si su trayecto interesa la región cardiaca, de ocasionar la muerte de la víctima por fibrilación ventricular, ya que este fenómeno es irreversible espontáneamente en el hombre. El límite superior de la intensidad de la corriente susceptible de determinar la fibrilación, ha sido estudiado también. Se ha demostrado que para tiempos de contacto de uno a tres segundos (que son los habituales en caso de accidente eléctrico), la probabilidad de accidentes mortales debidos a la fibrilación disminuye considerablemente si la intensidad de la corriente excede de 3 ó 4 amperios.

Umbral de las corrientes susceptibles de determinar una depresión grande del sistema nervioso.- La determinan las intensidades superiores a 3 ó 4 amperios. Esta acción inhibidora de la corriente eléctrica sobre el sistema nervioso, al revés de lo que ocurre cuando actúa sobre el sistema muscular (cesan los fenómenos al terminar el paso de la corriente), persiste durante un tiempo más o menos largo después del paso de la corriente. Por otra parte, mientras los fenómenos de fibrilación son en general irreversibles, los fenómenos de inhibición nerviosa, son temporales y entrañan entra ñan un estado de muerte aparente. apare nte. Si las maniobras de reanimación, que pueden permitir una vida latente durante el tiempo necesario para que cese la inhibición, son iniciadas lo suficientemente pronto y prolongadas durante el tiempo necesario, es posible la recuperación de estos accidentados. Según Hauf los efectos sobre el cuerpo humano en función de la intensidad son los siguientes:

Pág. 74


Se han hecho muchas clasificaciones de las corrientes eléctricas, según su intensidad y su acción sobre el organismo. Vamos a señalar una de las más aceptadas: la de Koeppen.

Categoría I. -Intensidades inferiores a 25 mA. Se comprueba la aparición de contracciones musculares sin ninguna influencia nociva sobre el corazón. Categoría II.-Intensidades de 25 a 80 mA. Son susceptibles de ocasionar parálisis temporales cardíacas y respiratorias. Categoría III .-Intensidades de 80 mA a 4 A. Es la zona de intensidad particularmente peligrosa, al producir la fibrilación ventricular. Categoría IV .-Intensidades superiores a 4 A. Producen parálisis cardiaca y respiratoria, así como graves quemaduras. De lo que se deduce que no son las mayores intensidades las más peligrosas, y como es natural, lo mismo puede decirse de las tensiones. Ya señalamos con anterioridad el falso error que ha existido al considerar que a más tensión, más riesgo. Entre otros muchos ejemplos que podríamos citar a este respecto, señalaremos lo ocurrido en las ejecuciones de los condenados a muerte en los Estados Unidos. Cuando empezó a utilizarse la silla eléctrica en 1888, se aplicaron tensiones del orden de los 2.000 V, entre dos electrodos bastante grandes, colocados uno sobre el cuello y otro por debajo de los riñones, y ocurría, en ocasiones, que la víctima soportaba el paso de la corriente, incluso durante minutos, sin más daños que quemaduras, volviendo a la vida cuando se cortaba la corriente. Se observó que al sustituir la tensión de 2.000 V por otra de 200 a 400 V, la víctima moría rápidamente. En el primer caso, las intensidades que se soportaban eran superiores a 4 A, y en el segundo estaban comprendidas en los límites de las intensidades peligrosas que producen fibrilación ventricular.

Pág. 75


PAPEL DE LA RESISTENCIA ELECTRICA DEL CUERPO Ya hemos señalado cómo experimentalmente se conoce de forma precisa, el papel que juega la intensidad en la acción que la corriente eléctrica ejerce en el organismo. Ahora bien, la resistencia del cuerpo humano no es una constante, sino un elemento que varía según la influencia de diversos factores. Vamos a analizar algunos de ellos. Buenos y Malos conductores. Aislamiento Es un hecho, de sobra conocido, el que distintos cuerpos o sustancias ofrecen más o menos facilidad al paso de la corriente eléctrica, o bien, y viene a ser lo mismo, presentan una mayor o menor resistencia a dicha corriente. No sería difícil confeccionar una relación de materiales conocidos, naturales o industriales, que representaran una escala de valores que, variando poco del uno al siguiente, comprendieran desde los mejores a los peores conductores. Los materiales comprendidos entre los peores conductores son los que se utilizan para aislantes. Interesa hacer notar, que los aislantes son conductores, conductores muy malos, de mucha resistencia eléctrica, pero conductores al fin. Como tales conductores, si están en contacto con elementos a distinta tensión, serán atravesados por una corriente cuyo valor I vendrá dado en la relación. I =

V R

en la que I es la intensidad de la corriente, medida en amperios, V la tensión aplicada en voltios y R la resistencia eléctrica en ohmios. Esta fórmula, de uso general, relaciona entre sí tres magnitudes fundamentales en todos los fenómenos eléctricos y es la expresión de la célebre Ley de Ohm. Hay que advertir que en el caso particular de los aislantes, esta fórmula sólo es válida para corrientes pequeñas, o sea, valores de la tensión relativamente débiles, que serán distintos según la naturaleza y el tipo de aislante considerado. Así pues, cada material tiene una resistencia propia, según su naturaleza, pero la resistencia de un objeto determinado no depende sólo del material de que está hecho, sino también de su forma y tamaño. Un ejemplo claro, lo tenemos con los aisladores; supongamos aisladores de porcelana para 220, para 500, para 10.000 y para 45.000 voltios, todos de porcelana con la misma resistencia específica. El valor que ha de tener la resistencia eléctrica de cada aislador, según sea la tensión que se va a utilizar, se consigue dándole la forma y el tamaño adecuados.

Variaciones debidas a la naturaleza del contacto con el suelo Para que se produzca el accidente, es necesario que el cuerpo de la víctima sea atravesado por una corriente eléctrica, para lo cual tiene que establecer contacto por dos sitios con otros buenos conductores que estén a distinto potencial. en la práctica, esto puede ocurrir de tres formas:

Pág. 76


Rh = Resistencia global del cuerpo humano. Rp = Resistencia piel en punto contacto. Ri = Resistencia interna miembro

TRAYECTO Mano mano * Rh = 2 (Rp+Ri) Mano pies

*

Rh = 1,5 (Rp+Ri)

Manos pies

*

Rh = Rp + Ri

Mano pecho *

Rh = Rp + Ri

Manos pecho *

Rh = 0,5 (Rp+Ri)

Pág. 77


Que el cuerpo forme circuito derivado entre dos puntos de un mismo conductor: hecho que no suele ocurrir. Que el cuerpo establezca circuito entre dos conductores a distinta tensión, caso de cortocircuito.

Pág. 78


Lo más frecuente es, que esté en contacto por un lado con un conductor bajo tensión, y por otro, generalmente los pies, con el suelo. Para calcular la intensidad que atraviesa el cuerpo con una tensión dada, se debe, pues, añadir a la resistencia propia del cuerpo, la de la tierra y la del calzado que lleva la víctima. El suelo corriente (piedra, ladrillos, cemento, madera, etc.), es mal conductor cuando está bien seco, pero cuando se humedece, y más si está empapado de un líquido, su resistencia disminuye considerablemente. Es conocido el clásico ensayo con tres tablas, las tres de la misma madera y de iguales dimensiones, pero con la siguiente diferencia: Una perfectamente seca, otra expuesta algún tiempo a la intemperie en un lugar húmedo y la tercera sumergida en agua hasta quedar bien empapada. En estas condiciones se les puso a las tres, por cada cara, un papel metálico igual, se conectaron estas láminas a 110 V y se midió la corriente en cada uno de los tres circuitos establecidos, obteniéndose: . en la seca:

0,0009 A

. en la húmeda: 0,003 A . en la empapada:

0,7 A

Como la tensión era en los tres casos de 110 V, podemos determinar la resistencia, valiéndonos de la fórmula ya conocida: R=

V I

que nos da para cada uno de los tras casos:

110/0,0009 = 122.000 * 1 110/0,003

= 37.000 * 1/3

110/0,7

=157 *

1/800

Dado que las tablas tenían en principio la misma resistencia, resulta que sólo la humedad ha disminuido la resistencia a la tercera parte y al empaparse de agua la tabla, la resistencia fue 800 veces menor que la de la tabla seca. Debe tenerse presente al manipular con la electricidad, estas grandes variaciones de la resistencia del suelo, las que hay entre la tierra húmeda, buena conductora, al suelo seco de cemento. Las mismas existen entre las suelas muy húmedas de unas alpargatas y las suelas fuertes de cuero seco y sin clavetear de unas botas.

Variaciones de la resistencia del cuerpo humano El elemento esencial de la resistencia del cuerpo humano está constituido por la resistencia de la piel, y ésta puede variar desde unos centenares de ohmios en casos desfavorables, como contactos con el baño o sobre una superficie metálica, hasta un millón de ohmios que se han medido entre mano y mano de un obrero con la piel seca y callosa.

Pág. 79


Eliminando los valores extremos, que son excepcionales, los límites relativamente normales de la resistencia de la piel, quedan comprendidos entre 1.000 y 100.000 ohmios. La resistencia de la piel, que es la verdaderamente importante, ya que la del medio interno es prácticamente constante, es inversamente proporcional a la superficie de contacto con la fuente productora de electricidad. Esta resistencia varía también según la tensión de la corriente y el tiempo de contacto. En el caso de piel seca y suelo no conductor la resistencia aproximada = 50.000 ohmios. Para una tensión de 220 V, tenemos:

Este valor será inofensivo o inocuo para el accidentado. Para una resistencia de piel mojada el valor será de unos 1000 ohmios

Dalziel, ha esquematizado en el cuadro que sigue, los distintos efectos que se producen en el organismo en función de la resistencia para tensiones dadas:

Tiene gran importancia en las variaciones de la resistencia, la diferente situación personal de cada uno. Así como se dice, con razón, que los gustos de cada persona son distintos, del mismo modo podemos afirmar que es igualmente distinta su resistencia a la electricidad. Esta se encuentra notablemente disminuida en individuos enfermos, sobre todo si tienen lesiones en la piel, o con una debilidad constitucional evidente, así como en personas sanas que por cualquier circunstancia se encuentren en condiciones de inferioridad: hambre, sueño, sed, fatiga, preocupaciones. Esto debe tenerse muy en cuenta, ya que puede ocurrir que la misma corriente eléctrica que en algún momento no causó ningún daño en una persona en contacto con ella, en otro puede llegar a producirle incluso la muerte.

Pág. 80


Ya de antiguo, los médicos preocupados por el estudio de la patología de la electricidad, señalaron que los daños ocasionados por el paso de la corriente, son mayores en una persona despierta que en otra dormida, e igualmente más graves cuando el accidentado no espera la descarga, que si está preparado para ello. A este respecto, se ha hecho un experimento muy demostrativo. Se encierra un gato en una jaula y se le lanza de un modo inesperado una descarga eléctrica; entonces cae y queda durante algunos segundos atontado. Pero si se ha repuesto completamente y se le amenaza con un bastón por delante de los hierros de la jaula, se lanza furiosamente sobre el bastón y queda en acecho mientras se mueve dicho bastón de un lado para otro. Si en el mismo instante en que el gato está en acecho, y sigue con atención el movimiento del bastón, se le aplica una nueva descarga, el efecto de ésta es completamente diferente al de la primera: no es arrojado al suelo, ni se atonta, sino que salta rápidamente a las paredes de la jaula para coger el bastón. Al estar el gato en acecho, tiene la preparación psíquica para la corriente, no experimenta sorpresa alguna y no se produce ningún efecto de terror. Insistimos en la importancia de la humedad de la piel, ya que hemos observado que por este motivo, fundamentalmente, son más frecuentes en verano. En esta época, hay que extremar los cuidados y no exponer la piel desnuda al contacto con conductores bajo tensión.

PAPEL DE LA TENSION DE LA CORRIENTE Al aumentar la tensión, disminuye la resistencia. Con tensiones superiores a 2.000 V, la resistencia del cuerpo se reduce a la del medio interno. Como repetidas veces hemos señalado, la tensión de la corriente y la resistencia del cuerpo, son los factores que influyen en la producción de las intensidades peligrosas. En las condiciones habituales de resistencia del cuerpo, el riesgo de fibrilación alcanza su máximo con corrientes cuya tensión varía de 300 a 800 voltios. Pero se comprueba igualmente, que la fibrilación puede producirse en aquellos casos en que la resistencia del organismo es débil con tensiones más bajas: 100 y hasta 60 V.

Pág. 81


A este respecto, queremos insistir acerca de cuál es el valor mínimo de la tensión a partir del cual puede producir alteraciones serias en el organismo, sin llegar a la fibrilación ventricular. Si la resistencia del cuerpo fuese de 1.000 ohmios y teniendo en cuenta que intensidades de 25 mA originan en ocasiones parálisis cardíacas y respiratorias que pueden conducir a la muerte, si no se ponen en práctica las maniobras de reanimación, la tensión necesaria para que se produjese esa intensidad, sería: V = I x R = 0,025 x 1.000 = 25 V. Este valor coincide con el límite que el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión fija para las pequeñas tensiones. Por otra parte, la resistencia muy elevada del organismo, no evita por completo la fibrilación, si la tensión de la corriente es del orden de 1.000 a 2.000 V.

La intensidad tiene un papel esencial en la cantidad de calor desprendido por la corriente a su paso por el organismo. Viene dado por la Ley de Joule: Q = 0,24 RI 2t Q = Cantidad de calor (Calorías) R= Resistencia (Ohmios) I = Intensidad (Amperios) t= Tiempo de paso de la corriente (Segundos) Pág. 82


PAPEL DE LA FRECUENCIA Y FORMA DE LA CORRIENTE Se ha comprobado que para alcanzar los valores anteriormente definidos, eran necesarias con la corriente continua, intensidades aproximadamente cuatro veces más altas que con las corrientes habitualmente empleadas (alterna de 50 períodos). La corriente continua, muy poco utilizada, produce, en líneas generales, efectos semejantes a los que venimos señalando, si bien hay que advertir que por la electrólisis puede provocar perturbaciones particulares en el organismo. Cuando la frecuencia aumenta por encima de 1.000 períodos, los umbrales de acción de la corriente aumentan, siendo bien conocido que la utilización médica de aparatos de alta frecuencia no ocasiona ninguna percepción dolorosa al paciente, sino solamente un efecto térmico. La importancia de la acción determinada por una corriente, es también función, siendo iguales los demás factores, de las distintas variedades de cada impulso de esta corriente. Cuanto más abruptas sean las pendientes de variación, más importante será la acción.

PAPEL DEL TIEMPO DE CONTACTO Era clásico considerar que el tiempo de paso de la corriente no parecía intervenir más que en la producción de quemaduras eléctricas. Hoy se ha demostrado, sin que podamos entrar en detalles, que son un tanto complicados, que para producirse la fibrilación ventricular, es necesario que el tiempo de contacto sea, por lo menos, de un segundo.

PAPEL DEL TRAYECTO DE LA CORRIENTE La fibrilación se produce cuando el circuito afecta directamente a la región cardiaca. Cuando el trayecto de la corriente no pasa por el corazón, se necesitan intensidades superiores para producir la fibrilación. En resumen, con tensiones altas la norma es que se produzcan quemaduras eléctricas más o menos graves. Las tensiones por debajo de 2.000 V, son las que habitualmente producen la fibrilación ventricular.

Pág. 83


3.4. ACTUACIONES TIPIFICADAS SERVICIOS BOMBEROS EN PRESENCIA DE RIESGO ELÉCTRICO SINIESTRO DE VIVIENDA UNIFAMILIAR

1º Avisar a la Empresa Eléctrica para que proceda a cortar el servicio eléctrico. 2º En su caso, proceder a abrir la alimentación eléctrica:  Actuando sobre los fusibles de la Caja General de Protección (CGP) situados en la fachada o valla.  Actuando sobre el diferencial y/o magnetotérmicos o fusibles del interior de la propia vivienda. 3º En caso de no ser accesible alguno de los elementos anteriores, actuar sobre la red de alimentación caso de ser una línea aérea con las necesarias medidas de precaución, en evitación de desplome de apoyos de sustentación de la línea aérea por corte de conductores. 4º En cualquier caso, proceder usando los medios de protección personal y herramientas adecuadas.

SINIESTRO DE PISO O FINCA

1º Avisar a la Empresa Eléctrica para que proceda a cortar el servicio eléctrico.

Pág. 84


2º En su caso, proceder a abrir la alimentación eléctrica actuando sobre:  El diferencial y/o magnetotérmicos o fusibles del interior de la propia vivienda.  En determinadas situaciones será más práctico actuar en la centralización de contadores, cortando con el interruptor general de la finca o retirando fusibles del servicio de la vivienda afectada.  En ocasiones la mejor posibilidad estará en actuar sobre los fusibles generales instalado en la Caja General de Protección (CGP) situada en el portal o fachada. 3º En caso de no ser accesible alguno de los elementos anteriores, actuar sobre la red de alimentación caso de ser una línea aérea, tomando las medidas de precaución necesarias para evitar el desplome de los apoyos de sustentación de la línea aérea por el corte de conductores. 4º En cualquier caso, proceder usando los medios de protección personal y herramientas adecuadas.

SINIESTRO EN INDUSTRIA

1º Avisar a la Empresa Eléctrica para que proceda a cortar el servicio eléctrico. 2º Avisar y localizar al responsable de mantenimiento de la empresa o industria afectada para que:  En su caso proceda a abrir la alimentación eléctrica en baja tensión.  Actuar en el cuadro del servicio eléctrico de la zona afectada (abrir diferenciales, magnetotérmicos o retirar fusibles).  Actuar sobre el interruptor general en las instalaciones de Alta Tensión. 3º Controlar la zona afectada por el fuego, evitando el estacionamiento de personas, material y parque móvil debajo de líneas del tendido eléctrico. Prohibir la manipulación de objetos largos, escaleras móviles, etc. debajo o en proximidad de líneas eléctricas. 4º En cualquier caso, proceder usando los medios de protección personal y herramientas, respetando las distancias de seguridad correspondientes, hasta que les

Pág. 85


sea comunicado por la Empresa Eléctrica o personal de mantenimiento de la Industria afectada que no existe riesgo debido a presencia de tensión o energía eléctrica en las instalaciones afectadas por el incendio.

INCENDIO FORESTAL

1º Controlar la zona afectada por el fuego, evitando el estacionamiento de personas, material y parque móvil debajo de líneas del tendido eléctrico. Prohibir la manipulación de objetos largos, escaleras móviles, etc. debajo o en proximidad de líneas eléctricas. 2º Avisar a la Empresa Eléctrica, indicando lo más exactamente posible el lugar y el tipo de instalación eléctrica afectada, con indicación de sus características generales, tipo de aisladores, número y disposición de los mismos, si el conductor eléctrico está aislado o no, si se apoya en postes de madera, hormigón o metálicos. 3º En cualquier caso, proceder usando los medios de protección personal adecuados y respetando las distancias de seguridad correspondientes, hasta que les sea comunicado por la Empresa Eléctrica que no existe riesgo al haberse dejado fuera de servicio y sin tensión la línea eléctrica afectada.

SINIESTRO CON RIESGO DE ACUMULACIÓN DE GASES COMBUSTIBLES 1º Controlar la zona en previsión de posibles daños a terceros. 2º Avisar a la Empresa suministradora de Gas, para que proceda al corte de servicio. Asimismo hacerlo respecto a la Empresa eléctrica. 3º Abstenerse absolutamente de maniobrar ningún equipo eléctrico (ni abrir un simple interruptor de alumbrado) dentro de la zona afectada por el gas, que pueda ser punto de ignición de una mezcla de gas y aire inflamable o explosiva, hasta que se haya ventilado la zona suficientemente. 4º Para efectuar el corte de servicio, éste debe hacerse desde un lugar fuera de la zona de influencia del gas

Pág. 86


3.5. EJEMPLO DE INCENDIO DE ORIGEN ELÉCTRICO

Pág. 87


Pág. 88


Pág. 89


Pág. 90


Pág. 91


Pág. 92


Pág. 93


3.6. GENERALIDADES SOBRE GASES COMBUSTIBLES 3.6.1. E L GAS NATURAL Y SUS COMPONENTES En este primer punto trataremos de explicar brevemente los diferentes tipos de gas natural, después nos referiremos a los elementos que componen el gas natural. Denominamos gas natural a una mezcla de gases, de composición variable, con el metano como componente predominante, que se encuentra a presiones relativamente elevadas en formaciones geológicas, porosas y estancas, de la corteza terrestre, conocidas como rocas almacén que constituyen yacimientos de hidrocarburos. Existe una gran variedad de combinaciones de presión y temperatura en los yacimientos naturales, por lo que no existe una línea divisoria clara para clasificarlos. Nosotros haremos una división poco técnica pero intuitiva, según la temperatura y presión, tendremos que la mezcla de hidrocarburos puede encontrarse en fase líquida, en fase gaseosa o en convivir a las dos fases, líquida y gaseosa, y en diferentes proporciones de líquido y gas. Se dice que un yacimiento es de petróleo cuando, a las condiciones de presión y temperatura del subsuelo, la mezcla de hidrocarburos que lo constituye se encuentra en fase líquida en el yacimiento. En el mismo sentido, se dice que un yacimiento es de gas, cuando en condiciones de presión y temperatura del subsuelo, la mezcla del hidrocarburo se encuentra en fase gaseosa. La longitud de la cadena de los hidrocarburos está directamente relacionada con su tendencia a estar en una una fase u otra: cuanto más corta es, mayor mayor tendencia tiene el hidrocarburo a estar en fase gaseosa, y por el contrario, cuánto mas larga es la cadena , mayor

Pág. 94


tendencia tiene a estar en fase líquida o incluso sólida. Por ejemplo, a presión atmosférica y temperatura ambiente, el metano y el propano se encuentran es fase gaseosa, mientras que el hexano e hidrocarburos superiores a presión atmosférica y para temperaturas inferiores a 70º se encuentra siempre en fase líquida. Dependiendo de la composición del gas en el yacimiento, la mezcla de hidrocarburos se puede dividir en: a)Gas a) Gas seco, que no forma fase líquida en la superficie, a la temperatura ambiente y presión de la planta de tratamiento, y que suele estar constituido en su mayor parte por metano, etano y pequeños porcentajes de propano y butano, estando ausentes hidrocarburos superiores al pentano b)Gas húmedo, que forma pase líquida en la superficie, a la temperatura ambiente y presión en la planta de tratamiento. La fase gaseosa suele estar constituida también por metano y etano, pero con proporciones relevantes de propano, butano y cantidades residuales de hexano. A la fase líquida se la denomina condensado o gasolina natural. A continuación se muestra la tabla 1.1 la composición molar en porcentaje de distintos gases a la salida del pozo.

COMPONENTE Metano (CH4) Etano (C2H6) Propano (C3H8) Butano (C4H10) Pentano (C5H12) Hexano (C6H14) Heptano (C7H16) y + N2 CO2

GAS SECO 95,65 3,60 0,04 0,01 0,40 0,30 Tabla 1.1

GAS HUMEDO 68,17 10,27 4,28 2,12 1,69 1,22 10,81 0,46 0,98

Composiciones morales (%) típicas de distintos gases a la salida del pozo (excluida el agua)

El gas natural no debe confundirse con los gases licuados del petróleo (GLPs), como el propano y el butano, que se encuentran también presentes en el gas natural. A presión atmosférica son gaseosos, pero son fácilmente licuables mediante enfriamiento y compresión. Fundamentalmente son hidrocarburos de cadena de tres carbonos (el propano y el propileno o propeno –C3H6-) o de cuatro (el butano, tanto e iso-butano como el normalbutano, y el butileno o butano –C4H8-). Los LGN (líquidos condensados del gas natural), incluyen a los GLPs y a las gasolinas naturales o condensados que se encuentran en fase líquida a temperatura ambiente y

Pág. 95


presión atmosférica, y comprenden al pentano (C5H12), hexano, heptano, octano e hidrocarburos superiores. Algunos de los componentes contaminantes del gas natural, natural, tienen que eliminarse como el CO2 y H2S que pueden estar presentes en cantidades significativas. El mercurio pude aparecer bien como metal en fase de vapor o como compuesto órgano-metálico en fracciones líquidas. Hay que señalar que el gas natural, debido a su composición, en la práctica no tiene olor característico, y si embargo, es un hecho conocido que el gas natural utilizado por el consumidor final es fácilmente reconocible por su olor. A las salidas de las plantas de tratamiento o regasificación, y antes de llegar a los centros de consumo, se oloriza, fundamentalmente por motivos de seguridad, normalmente con la adición de THT (Tetrahidrotiofeno) compuesto orgánico que tiene un átomo de azufre en su molécula. Como fuente de energía, el gas natural presenta ventajas importantes, siendo la primera de ellas su elevada capacidad calorífica, que varía habitualmente entre 9000 y 12000 Kcal/Nm3, siendo mayor cuanto menor contenido en componentes inertes como nitrógeno, helio o argón tenga y más hidrocarburos pesados contenga. La segunda es la mayor facilidad en su utilización frente a otras alternativas; su consumo es, sin duda más fácil y limpio que el del carbón, el fuel óleo o el gasóleo, combustibles con los que compite para generar electricidad o calor en procesos industriales, al igual que compite como energía final con la electricidad y previsiblemente, de forma creciente y a futuro, con las gasolinas y el gasóleo para la automoción. El gas natural es una energía primaria y final, al mismo tiempo, lo que le da una gran versatilidad. Las características medioambientales del gas son comparativamente más favorables que las de otros combustibles fósiles, puesto que su combustión apenas produce subproductos distintos al CO2 y vapor de agua, y en términos de emisiones específicas por KWh producido es claramente inferior a los del carbón o el fuel óleo. En la ya centenaria historia de utilización de los hidrocarburos, al principio las compañías buscaban esencialmente petróleo en lugar de gas, básicamente por la mayor demanda y facilidad de transporte dada por los grandes petroleros. Actualmente, la creciente demanda de gas, los avances tecnológicos que han permitido reducir considerablemente los costes de licuefacción, transporte y regasificación, junto con el bajo impacto ambiental y el incremento de eficiencia de las centrales de ciclo combinado hacen del gas un producto cada vez más valorado y utilizado. ¿Cuál es la diferencia entre el GNL, GNC, LGN, GLP y el GAL? Es importante entender las diferencias que existen entre el Gas Natural Licuado(GNL), El Gas Natural Comprimido (GNC), los Líquidos de gas Natural (LGN), Gas Licuado del Petróleo (GLP), y el Gas convertido a Líquidos (GAL). La siguiente figura muestra las diferencias en la composición típica de estos productos.

Pág. 96


El GNL está compuesto principalmente de metano. El proceso de licuefacción requiere la remoción de componentes como el anhídrido carbónico, agua, butano pentano y los componentes más pesados del gas natural. El GNC es el gas natural que se presuriza y almacena en tanques similares a los tanques de soldadura bajo presión. Típicamente, el GNC tiene la misma composición que el gas natural que se transporta. Los LGN (Líquidos del Gas Natural) son compuestos principalmente por moléculas más pesadas que el metano, tal como el etano, propano y butano. El GLP (Gas licuado del petróleo) es una mezcla de propano y butano en estado líquido a temperatura ambiente. El GAL (Gas convertido a Líquidos) se refiere a la conversión de gas natural en productos como el metanol, éter di-metílico (DME), destilados medios (el diesel y diesel de jets), químicos especializados y ceras.

3.6.2. E L GRUPO DE LOS G . L . P ( GASES LICUADOS DEL PETRÓLEO) Esta formado esencialmente por el propano y el butano; ambos son mas densos que el aire, de ahí la prohibición de su almacenamiento y empleo en sótanos. Se comercializan licuados en botellas de acero, cuya presión interior depende de la temperatura a que se encuentren y no del grado de llenado de la botella. El butano comercial contiene cantidades variables de propano y algunos hidrocarburos no saturados y el propano lleva pequeñas proporciones de butano. Los GLP se obtienen en la destilación de los crudos del petróleo y no tienen olor, por lo que para poder detectar cualquier posible fuga se les adicionan mercaptanos que son compuestos derivados de sustituir un hidrógeno del sulfuro de hidrógeno por un radical alquilo. Los mercaptanos dan el olor característico similar al de los ajos. Las botellas domésticas (color butano) van provistos de un disco de ruptura tarado a 26 kg/cm2 y para su uso se les empalma un regulador de presión que proporciona una presión constante de 280 a 300 mm.c.a (28 a 30 gr/cm2), de tal forma que la botella no puede abrirse si el regulador no está perfectamente colocado. Las botellas pequeñas (color azul) no

Pág. 97


disponen de disco de ruptura y se emplean si regulador de presión, regulando la misma a mano mediante la válvula del aparato de consumo. Del párrafo anterior se deducen aplicaciones prácticas: - Prácticamente es imposible que una botella (color butano) que se encuentre sometida a un incendio estalle, primero porque está prevista para resistir mas de 50 kg/cm2 y segundo por la existencia del disco de ruptura que abre la botella a 26 kg/cm2 pero lo que si debe tenerse en cuenta es la situación de este disco de ruptura ya que puede dispararse en el momento de acercarnos a la botella y lanzarnos el correspondiente chorro de gas inflamado. En el caso de que un dardo de fuego incida sobre la parte superior de la botella, o sea en la zona que no hay butano líquido, puede dicha zona ponerse al rojo y perder su resistencia mecánica abriéndose en la botella una brecha por la que saldrá el butano inflamado pero esto no significa el estallido de la botella. - Las botellas pequeñas (color azul), a pesar de su tamaño, deben inspirar desconfianza en caso de incendio, ya que por no disponer de disco de ruptura pueden fácilmente llegar a estallar por razones puramente mecánicas, cuando estén sometidas al efecto de una llama, además dada la forma de conexión de los aparatos sin regulador son más propensas a sufrir fugas al conectarlas.

3.6.3. E L ACETILENO Puede obtenerse en generadores apropiados a partir del carburo cálcico y agua pero generalmente se emplea el que viene disuelto en acetona y envasado en cilindros de acero rellenos de una materia porosa. Su potencia calorífica es de unas 14000 kcal/m3 y es ligeramente menos denso que el aire. Por sus especiales características conviene hacer algunos algunos comentarios sobre su comportamiento. Puede ocurrir, bien sea por un retorno intempestivo de la llama del soplete, por un defecto en el relleno poroso de la botella, por falta de acetona, o bien por un incendio fortuito junto a la botella, que esta se caliente por haberse iniciado reacciones de descomposición en su interior, en este caso debe apagarse el posible incendio y cerrar de inmediato el grifo de salida, asimismo debe rociarse abundantemente con agua la botella para enfriarla, durante el tiempo que sea preciso sin moverla de la situación en que se encuentre, hasta comprobar que no vuelve a calentarse, sólo entonces se trasladará con cuidado a un depósito con agua, donde se introducirá, avisando al suministrador de lo ocurrido para que se retire y revise la botella. En un principio parece que sería lógico abrir el grifo para aliviar la presión interior y trasladar la botella de inmediato a un depósito de agua, sin embargo, si la botella se ha calentado significa que en el interior de la misma se ha formado un espacio en el que se ha destruido el relleno y en el que no hay acetona, el hecho de abrir el grifo y mover la botella ocasionaría un nuevo aporte de acetileno a dicha zona que normalmente estará con restos de carbón y con hidrógeno, productos de descomposición del acetileno, ambos ya inactivos, por ello es preferible refrigerar fuertemente y tan solo cuando se tenga la seguridad de haber frenado la descomposición, trasladar la botella y vaciarla lentamente mientras continua la Pág. 98


refrigeración. Si no se refrigera la botella la reacción puede acelerarse, hasta poner al rojo las paredes de la misma, llegando incluso a hacerla estallar. Es conveniente dejar en todo momento la llave de cuadradillo sobre la botella para poder cerrarla rápidamente en caso de emergencia. Las botellas de acetileno se emplearán en posición vertical y como máximo recostadas, nunca se usarán en posición horizontal y si ha sido necesario transportarlas horizontalmente se dejarán durante al menos 15 minutos en posición vertical antes de emplearlas.

3.6.4. E L BIOGÁS Se entiende por “biogás” cualquiera de los gases combustibles obtenidos por la fermentación anaerobia de materias orgánicas, generalmente residuos urbanos, industriales o agropecuarios, mediante procesos de “digestión” que tienen lugar en un depósito cerrado, llamado digestor durante el tiempo suficiente para que tenga lugar la acción bacteriana de los microorganismos que contiene; este proceso, que normalmente duraría entre 60 o 90 días, se puede acelerar manteniendo en el reactor una temperatura superior a la ambiente y agitando convenientemente la masa en reacción, de esta forma el proceso puede durar solamente unos 20 días. La composición de los biogases depende de la materia prima empleada, así como del digestor y de las condiciones de fermentación. A continuación se indican los límites entre los cuales suelen estar comprendidas las características de los biogases: Composición: Metano……………. Entre 50 y 70% Hidrógeno ………… entre 1 y 3% Monóxido de carbono …………… entre 0 y 0,1 Oxígeno ………………………….. entre 0,1 y 1% Nitrógeno ………………………… entre 0,3 y 0,5% Anhídrido carbónico ……………… entre 35 y 40% Otros gases (SH2, NH·) …………… entre 1 y 5% Potencia calorífica superior entre 4500 y 6500 kcal/m3 Densidad relativa entre 0,8 y 0,9 Los principales inconvenientes de los biogases son la dificultad de mantener una calidad uniforme y su carácter corrosivo por su elevado contenido en anhídrido carbónico y ácido sulfhídrico. Generalmente se emplea como fuente de calor o de energía en el propio centro productor de los residuos, después de un somero proceso de depuración. Para su almacenamiento se emplean gasómetros hinchables de plástico.

Pág. 99


3.7. REDES DE DISTRIBUCIÓN DE GAS En la proximidad de los centros principales de consumo, los gasoductos de transporte presentan derivaciones para alimentación de las redes de distribución. La adaptación a las condiciones de presión requeridas por las redes de distribución se realiza mediante Estaciones de regulación y Medida (ERM) que adecuan la presión a la de la red de distribución y constituyen un punto de medida en la salida hacia dichas redes. Las redes de distribución se diseñan de forma ramificada, en la que cada usuario tiene una única línea de suministro o ramal; o de forma mallada, en la que la red que suministra al usuario está interconectada mediante varios puntos con la red de distribución. En las redes de distribución de Gas Natural no encontraremos nunca fase líquida, únicamente aparecerá gas. El reglamento de Redes y Acometidas para Combustibles Gaseosos (BOE 6.12374), modificado posteriormente en el BOE 8.11.83 y BOE 23.7.84 clasifica las redes de gas en función de la presión máxima de servicio a la que pueden trabajar: Redes de alta presión tipo B (APB): Son aquellas redes de servicio cuya presión de servicio es superior a 16 Bar. Son redes específicamente de transporte, cuya finalidad es conducir el gas a grandes distancias, para alimentar a otro tipo de redes, a través de las correspondientes estaciones de regulación. La red de transporte en España funciona a presiones de orden de 72 Bar, y el material utilizado para este tipo de redes es el acero. Redes de alta presión tipo A (APA): son aquellas cuya presión de servicio está comprendida entre 4 y 16 Bar. Estas redes simultanean las funciones de transporte y distribución, ya que además de aportar gas a las redes de media presión, suministran a usuarios industriales, en función de sus exigencias de caudal y presión (Azulejeras, Papeleras…) El material utilizado para este tipo de redes es el acero. Redes en Media Presión tipo B (MPB ): son aquellas cuya presión de servicio está comprendida entre 0,4 y 4 Bar. Este tipo de redes se utiliza para el consumo de pequeñas industrias, para consumos doméstico-comerciales y para el suministro a redes de Media Presión A y Baja presión. El material utilizado para este tipo de redes es principalmente el Polietileno. Redes en Media Presión tipo A (MPA): son aquellas cuya presión de servicio está comprendida entre 0,05 y 0,4 Bar. Este tipo de redes se utilizan para el consumo domestico-comercial, a la vez que suministran a redes de baja presión. El material utilizado para este tipo de redes es principalmente el Polietileno. Redes de Baja Presión (BP): son aquellas cuya presión de servicio es inferior a 0,05 Bar. Este tipo de redes se utilizan para el consumo domestico-comercial, a la vez que suministran a redes de baja presión. El material utilizado para este tipo de redes es principalmente el Polietileno Las redes de distribución cuentan con un sistema de válvulas para poder seccionar, derivar, purgar o ventear y medir determinados parámetros. Las válvulas de seccionamiento dividen la red en secciones, de forma que se puede aislar cualquier sección y proceder a su vaciado por medio de venteos realizados a través de las válvulas previstas para esa función. Las válvulas se instalan enterradas, o en arqueta, y protegidas de la corrosión. La parte de la canalización que une la red de distribución con la instalación receptora de gas es lo que denominamos ACOMETIDA o RAMAL. La acometida está unida a la instalación receptora

Pág. 100


por una VALVULA DE ACOMETIDA. 3.8.

ESTACIONES DE REGULACIÓN Y MEDIDA

Las estaciones de regulación son elementos auxiliares de la red de distribución que regulan la presión a un valor prefijado y constante para caudales variables entre cero y un valor máximo de diseño. Se intercalan en la red de distribución uniendo dos partes de esta que generalmente tendrán una categoría diferente, según la clasificación del Reglamento de redes y acometidas. Los componentes principales de una Estación de regulación son: Filtro: previsto para eliminar el polvo o partículas sólidas que pueda arrastrar el gas. Regulador Principal: es el regulador que trabaja en condiciones normales, y su función es la de reducir la presión Regulador Monitor: es otro regulador montado en serie con el principal, y que en condiciones normales esta en posición totalmente abierta. Si fallara el regulador principal, dejaría pasar toda la presión de entrada abriendo totalmente, y se pondría a regular el regulador monitor. Válvulas de interrupción del Suministro (VIS) son dos: o Por máxima presión: interrumpe totalmente el paso de gas si la presión pasa de un valor predeterminado aguas abajo del regulador o Por mínima presión: interrumpe el paso de gas si la presión baja de un valor predeterminado aguas abajo del regulador. Válvula de escape (VES): es una válvula que dejaría salir gas a la atmósfera en caso de sobrepresión por fallo de los sistemas anteriores. En la mayoría de casos, las ER son de doble línea, por lo que tienen duplicados todos los elementos descritos anteriormente. Las estaciones de regulación y medida son aquellas ER que tienen incorporado un contador de gas para la medición de los caudales emitidos. Actualmente existen ERM que están telecontroladas, de modo que en el Centro de Atención de Avisos Urgentes (CAAU) se detectan las alarmas que puedan producirse on-line. Se controlan valores como: presión de entrada, presión de salida, caudal instantáneo, actuación de las válvulas de seguridad…

3.9. ACOMETIDAS Se entiende por acometida (también conocida como ramal) el conjunto de tubería y accesorios que partiendo de un punto de la canalización, aporta el gas a una instalación receptora, para el suministro de uno o varios usuarios. La acometida a su vez se divide en los siguientes elementos: toma de acometida, tubo de acometida, y llave de acometida, a partir de las cual las instalaciones dejan de ser responsabilidad de la compañía distribuidora para serlo del propietario de la instalación, bien sea de la comunidad de vecinos o del inquilino del local… Las acometidas por el hecho de estar situadas en sentido perpendicular a las vías de circulación y además a poca profundidad, son propensas a ser dañadas durante la realización de trabajos de obra civil por empresas ajenas. Para las acometidas realizadas sobre redes de media presión se emplea indistintamente acero y el polietileno. Pág. 101


Una parte importante de cualquier acometida es la llave de acometida ya que mediante su actuación es posible cortar, en caso de emergencia, el gas que penetra en un local o edificio. Se encuentra enterrada a poca distancia del acceso al edificio que alimenta, estando protegida por una arqueta convenientemente cerrada por la trampilla correspondiente. Obligatoriamente toda acometida debe disponer de dicha llave. En el caso de que la acometida de un local no pueda por razones constructivas estar situada rente a la puerta de entrada, es preciso colocar un rótulo de aviso, indicando por donde penetra la acometida correspondiente. Las llaves de acometida antiguas son del tipo de espita de macho cónico, sin embargo desde hace unos 10 años todas las llaves de acometida que se instalan o las que se sustituyen son del tipo de válvula esférica, auto engrasadas, totalmente estancas y aisladas mediante un tubo protector de PVC cuyo tapón roscado aparece bajo la trampilla correspondiente. En las llaves de acometida de macho cónico, éste está sujeto al cuerpo de la llave mediante un collarín. Este tipo de llaves acostumbra a agarrotarse y a veces es difícil su maniobra, la forma de solucionar este problema consiste en:  Aflojar o incluso sacar el anillo de apriete si este existe  Hacer fuerza con la llave en el sentido de giro, al tiempo que con un perpal y una maceta se da un golpe seco en el cuerpo de la llave, con lo cual es posible que se mueva el macho  En algún caso puede ser útil situar debajo del macho una piedra que ayude a desclavarlo en el momento del golpe.

Las llaves de acometida se maniobran mediante una llave que adopta en su parte inferior Pág. 102


la forma adecuada para adaptarse al resalte de la llave, este resalte sirve para reconocer la posición de abierta o cerrada, en la posición de abierta estará perpendicular a la fachada y paralelo a la misma cuando esté cerrada. En algunos barrios antiguos, especialmente en el área metropolitana de Valencia, existen todavía llaves de acometida empotradas en pared de la vivienda y protegidas por una portilla metálica. En el interior de los armarios de regulador de finca o abonado existe una válvula de paso. Cuando el armario está situado junto a la entrada del local y cuando es accesible no se instala la llave de acometida enterrada, si esto ocurre se indica en la puerta del armario que en su interior se encuentra la llave de acometida. Una observación en general importante a tener en cuenta es que una llave de acometida, montante o contador que se encuentre cerrada, o bien se haya cerrado equivocadamente, no debe abrirse bajo ningún concepto, in realizar la prueba de estanquidad preceptiva.

3.10. PRESCRIPCIONES PARA TUBERÍAS ENTERRADAS EN INSTALACIONES RECEPTORAS Para los tramos de la instalación receptora que discurran enterados, se deberán tener en cuenta para su localización los criterios establecidos en el Reglamento de Redes y Acometidas de Combustibles Gaseosos según la presión y la distribución y el material de la tubería, recomendándose el polietileno como material de tramo. Los tramos enterrados desde la llave de acometida, o desde la llave del edificio hasta el edificio de la instalación común o hasta el muro límite donde se sitúe el contador de la instalación individual.

3.11. INSTALACIONES RECEPTORAS Las instalaciones receptoras deben cumplir respectivamente, según sean domésticas, comerciales o bien industriales, con los siguientes reglamentos:  Reglamento de instalaciones de gas en locales destinados a usos domésticos, colectivos o comerciales (BOE 24.11.93)  Instrucciones sobre documentación y puesta en servicio de las instalaciones receptoras de gases combustibles (BOE 9.1.86 y Norma UNE 60620-1977) Se entiende por instalación receptora la que va desde la válvula de la acometida excluida esta a la válvula de los aparatos de consumo incluida. Por tanto, queda excluida de la instalación receptora de gas, los aparatos de consumo y la unión de estos a la instalación. No hay que confundir la llave del aparato de consumo con los mandos de regulación del propio mando. Podemos distinguir dos partes: - Instalación común: Parte de la instalación receptora de gas que va desde la válvula de acometida excluida, a la válvula de cliente incluida. - Instalación individual: Parte de la instalación receptora que va desde la llave del cliente excluida a la llave de aparatos de consumo incluidos.

Pág. 103


3.11.1. I NSTALACIÓN COMÚN Los diseños de las instalaciones receptoras comunes son distintos en función de la presión de la Red de Distribución que las alimenta. Así podemos encontrarnos con: 



Instalaciones comunes de BP y MPA: la instalación está compuesta por las conducciones, que generalmente discurren por fachada, y que están comprendidas entre la válvula de acometida y las válvulas de los clientes. La instalación puede ser: a) Centralizada: existe una caseta, armario o cuarto de contadores, en el que hay instaladas una válvula para cada cliente y el contador de cada uno de ellos. De esta caseta sale una tubería individual a cada uno de los clientes b) Con contadores en vivienda: una única tubería discurre generalmente por fachada, y tiene las derivaciones necesarias para alimentar a todas las viviendas. Antes de entrar a cada vivienda se instala la válvula del cliente, que separará la instalación común de la individual. Instalaciones comunes alimentadas en MPB: El material de la instalación es generalmente de acero, cobre o polietileno, y disponen de un primer tramo de la instalación en el cual la presión puede ser variable entre 0,4 y 4 Bar (MPB). Esta presión se mantiene hasta un armario regulador de finca. Este armario regulador dispone de los siguientes elementos principales: Filtro  Regulador: Su función es reducir la presión desde la entrada a MPA,  generalmente están tarados a una presión de salida de 55 mb. Válvula de seguridad por máxima: su función es interrumpir el suministro si  la presión aguas abajo del regulador supera un valor predeterminado. Generalmente están taradas a 110 mb. Una vez reducida la presión a MPA la instalación pasa a una centralización de contadores, o tras discurrir por las fachadas entre directamente a las viviendas, si los contadores no son centralizados, existiendo antes la válvula de cliente.

3.11.2. I NSTALACIÓN INDIVIDUAL La instalación individual es la parte de la instalación comprendida entre la válvula de cliente excluida y las de aparato incluidas. En aquellas instalaciones individuales que están suministradas con presión MPA, bien sea desde la propia red, o a través de un armario regulador de finca, se instala un regulador de abonado, que regula la presión hasta la de consumo (22 mb). Este regulador lleva incorporada una válvula de corte por mínima presión de rearme automático.

Pág. 104


Las instalaciones individuales que se alimentan en BP no precisan de ninguna regulación más antes de los aparatos de consumo. En algunas de ellas, dependiendo de lo mallada que se encuentre la red de suministro, se instalan válvulas de seguridad por mínima presión y de rearme automático.

Instalación común

Instalación individual (hasta llaves de conexión de aparato, incluidas éstas)

Pág. 105


1. Conexión del armario de regulación con el tramo en media presión B 2. Armario de regulación A-25 o A-50 de modelo aceptado por el grupo Gas Natural 3. Centralización de contadores

centralización de contadores en armario en azotea de edificio de viviendas

4. Toma de presión a la entrada de la centralización de contadores 5. Llave de abonado. Hace las funciones de llave de entrada del contador

Pág. 106


6. Regulador de abonado MPA/BP de modelo aceptado por el Grupo Gas Natural con válvula de seguridad por defecto de presión de rearme automático incorporada 7. Limitador de caudal insertado en la rosca de entrada del contador 8. Contador G-4 9. Toma de presión a la salida del contador 10. Límite de vivienda 11. Llave de vivienda. Puede estar situada en el exterior de la vivienda, pero ha de ser accesible desde el interior de la misma

12. Toma de presión en vivienda. La Empresa Suministradora informará sobre la necesidad de su instalación 13. Llave de conexión de aparato

Pág. 107


14. Aparato de utilización

15. En previsión de nuevas instalaciones individuales donde no se instale el regulador de abonado, se deberá colocar una identificación indeleble que indique que la presión es MPA.

3.12. ACTUACIONES DE EMERGENCIA La Fuga de gas natural, dado que es un gas menos denso que el aire tenderá a elevarse rápidamente en la atmósfera. Antes de entrar de lleno en las posibles actuaciones, conviene recordar: - El caudal de gas que sale por un orificio es directamente proporcional a la sección del orificio y a la raíz cuadrada de la presión a la que se encuentra el gas en el punto de la fuga. También depende de la forma del orificio y de la densidad del gas. - La presión en el orificio de una fuga producida en un depósito es igual a la presión en el depósito. No ocurre lo mismo con la tubería, ya que existen rozamientos que hacen que la presión en el punto de fuga no coincida con la del inicio de la

Pág. 108


-

-

-

tubería. Un derrame de Gas Natural Licuado es mucho más grave que uno de gas, ya que el volumen de líquido derramado equivale al evaporarse a 500 veces el volumen que podría salir por el mismo orificio. Toda fuga de gas combustible, lleva consigo el riesgo de inflamación o deflagración. Sin embargo, esta sólo podrá producirse si hay un punto de ignición en la zona en la cual la mezcla se encuentra en el “rango de inflamabilidad”. Como regla general, esta última condición en una fuga importante de gas solo se cumple en la parte exterior de la nube gaseosa. La amplitud de esta zona será más o menos amplia en función de determinadas condiciones locales: viento, turbulencias, forma y diámetro del orificio del derrame… Las consecuencias de una deflagración de gas adquieren importancia, cuando este ha podido introducirse previamente en un recinto cerrado (alcantarillas, edificios, pozos…) Las consecuencias de una deflagración al aire libre son menos importantes, ya que los únicos efectos a tener en cuenta son los derivados de la fuerte radiación térmica. Las fugas debidas a causas naturales (oxidación, envejecimiento de juntas) suelen tener, en principio, pequeña entidad para ir aumentando con el tiempo. En esta primera etapa pueden ser detectadas por el olor o por medio de aparatos detectores. Mayor importancia tienen las causadas por imprudencias o por trabajos realizados, sin tomar las debidas precauciones, en lugares donde existen instalaciones de gas.

3.12.1. E LIMINACIÓN DE LA FUGA La forma más efectiva para eliminar una fuga de gas es actuar sobre las válvulas de las tuberías que la alimentan. No obstante cabe hacer algunas puntualizaciones: Ante una fuga en una tubería de Alta Presión o Media Presión B, será preciso el cierre de las válvulas adecuadas. Generalmente puede transcurrir bastante tiempo desde que se efectúe el cierre y el momento en que deja de salir el gas. En general es preferible no descomprimir totalmente la tubería, sino únicamente lo suficiente para poder proceder a los trabajos de reparación de la fuga, sin riesgo de penetración de aire en las tuberías. En las redes de distribución en MPA y BP la actuación sobre las válvulas puede no ser aconsejable. En general es posible detener la fuga con pastas sellantes y cintas especiales hasta el momento de realizar la reparación definitiva. En el caso de una tubería seccionada por completo, es conveniente taponar cuanto antes en ambos sentidos, para detener la fuga y evitar que penetre aire en las canalizaciones. 3.12.2. E LIMINACIÓN DE FOCOS DE IGNICIÓN Los principales focos de ignición pueden ser: - Llamas libres. No hay que olvidar las llamas piloto permanentes de los aparatos de consumo. - Superficies calientes: solo se pueden encontrar en procesos industriales ya

Pág. 109


-

que la temperatura debe ser superior a 500 ºC para el caso del gas natural. Vehículos automóviles: pueden producir la inflamación del gas a través de chispas y gases calientes del tubo de escape. Chispas eléctricas: por el accionamiento de cualquier interruptor o relé Chispas producidas por herramientas: Conviene advertir que el empleo de herramientas antideflagrantes no garantiza que no se puedan producir chispas con energía elevada, con lo que se puede tener una sensación de falsa seguridad. Se deben tomar algunas precauciones: se manejaran evitando golpes, en caso necesario mojar las piezas en contacto con agua o aceite refrigerante, al abrir una zanja con presencia de gas, se debe mantener humedecida con agua la zona de trabajo.

3.12.3. E VACUACIÓN DE LA ZONA Cuando se produzca una fuga de gas que no pueda ser controlada inmediatamente, es conveniente alejar de la zona, en la que exista riesgo de inflamación, al personal no implicado en la resolución de la misma. La odorización del gas Natural está prevista para que una fuga pueda detectarse por el olfato mucho antes que la concentración de gas alcance el Límite Inferior de inflamabilidad. Esto significa que el riesgo de inflamación existirá en aquellas zonas que se perciba olor a gas. No será preciso tomar precauciones especiales donde no se detecte dicho olor. 3.12.4. A CTUACIÓN EN FUGAS INCENDIADAS Si una fuga de gas está incendiada, es preferible, en general, permitir que continúe ardiendo, ya que si se apaga, el gas seguirá fluyendo y podrá acumularse con el consiguiente riesgo de producir una deflagración. Se puede considerar como excepción a esta regla: - Que las llamas estén ocasionando daños graves y siempre que se pueda evitar la reignición. Por ejemplo si la tubería es de plomo o polietileno, el calor hará que se fundan y el diámetro aumente. En este caso la mejor solución es aplastar la tubería en el caso del plomo y en tirar unas paletadas de tierra que aíslen la tubería de la llama, en el caso del polietileno. - Cuando se prevea que una vez apagada la llama se podrá eliminar inmediatamente y con toda seguridad la fuga. Si la fuga de gas es muy pequeña se puede apagar fácilmente con un extintor de CO2 o de polvo, aunque el polvo presente luego el inconveniente a la hora de efectuar la corrección provisional de la fuga. Siempre es conveniente refrigerar con agua, pues puede reencenderse con mucha facilidad. El producto extintor debe lanzarse, no ya a la base de las llamas sino al punto por el que sale el gas, de forma que se mezcle con el mismo. Una vez apagado no acercarse de inmediato al punto de la fuga en previsión de un reencendido intempestivo. Cuando sea preciso apagar una fuga de gas de una tubería de Baja Presión que se haya encendido, se apagará automáticamente en el momento que se pueda cubrir con algo más de 20 cm. de agua, aunque esto tiene el riesgote llenar la canalización de agua y barro. En principio la espuma no es apta para apagar un fuego de gas aunque puede ayudar al empleo de otros medios de extinción.

Pág. 110


Un pegote de barro, lanzado con acierto al punto de fuga puede ser muy útil para apagar la llama e incluso taponar momentáneamente la fuga. En cambio la tierra seca o la arena puede complicar el problema ya que lo que se consigue es subdividir los puntos de fuga y extender por tanto la llama. En muchas ocasiones, se ha polemizado sobre la posibilidad que se produzca el retorno de la llama de una fuga incendiada hacia el interior de la tubería o depósito de donde procede dicha fuga. Esto sólo es posible si se dan ciertas circunstancias muy poco frecuentes y jamás mientras en el depósito o tubería se mantenga una presión positiva sobre la atmosférica.

3.12.5. F UGA DE GAS AL AIRE LIBRE Una fuga de gas canalizado cuando tiene lugar al aire libre, a parte de lo comentado anteriormente presenta algunas características específicas: - Las fugas tienen importancia cuando se producen por causas externas, generalmente trabajo con maquinaria de obras públicas, en cuyo caso la fuga se produce de forma instantánea y con un caudal de gas que puede ser muy importante. - La probabilidad de que se inflame el gas procedente de una fuga de una tubería de alta presión es menor que en el caso de una tubería de baja presión, ya que: 









Las tuberías de alta presión transcurren normalmente por zonas poco habitadas mientras que las de baja o media presión lo hacen por lugares en los que es más fácil que existan focos de ignición La cantidad de gas fugado es mayor en el caso de una tubería de alta presión y por tanto no alcanzará la mezcla adecuada con el aire para poderse inflamar hasta un lugar alejado de la fuga y normalmente elevado respecto a la misma o sea con poca probabilidad de encontrar un punto de ignición. La velocidad con la que sale el gas suele ser más elevada que la velocidad de propagación de la llama. Todo ello no es óbice para que en el caso de inflamarse la fuga, el tamaño de las llamas sea mucho mayor en el caso de la tubería de alta presión, que en de una de baja. Los gases combustibles presentan sustancias odorizantes. En ocasiones este olor se confunde o queda enmascarado por otros olores tales como el de cloacas, o el de humedad. A veces se identifica como olor a gas el desprendido por disolventes. Los cables eléctricos recalentados por exceso de carga o por algún cortocircuito, desprenden productos volátiles originados por la descomposición de sus envolventes y aislantes, cuyo olor puede confundirse con el del gas e incluso pueden ser detectados por un explosímetro. Un indicio que puede servir para indica si se trata o no de una fuga de gas es que sus síntomas tienden a disminuir en el caso de los cables, mientras que en gas tienden a mantenerse o aumentar. Es posible que una fuga de gas procedente de una tubería enterrada pueda acumularse en cavidades del terreno o en servicios tales como Pág. 111


cloacas, cámaras de telefónica, tubulares… produciendo en el caso de que exista un punto de ignición, una deflagración. Es muy posible que después de haberse producido la deflagración, no se detecte con el explosímetro la presencia de gas, ya que la fuga puede ser muy pequeña y en el subsuelo lo que queda son los gases quemados. Para que el explosímetro marque de nuevo será necesario que pase algo de tiempo

3.12.6. F UGA DE GAS EN INSTALACIONES DE CONSUMO Una fuga de Gas Natural, en un primer momento tenderá a acumularse contra el techo, aunque más o menos rápidamente se difundirá por todo el local. De ahí la necesidad de colocar orificios de ventilación en la parte alta del local, los cuales sirven a su vez para evacuar los productos de combustión. Si en un edificio se detecta olor a gas y se localiza su origen, bastará airear la zona en la que se haya almacenado el gas, evitando cualquier foco de ignición y cerrar la llave de aparato, la de vivienda, la de montante, la de contador o la de acometida, según el lugar donde se hubiera localizado la fuga, a la espera que algún instalador autorizado proceda a la reparación de la avería. Si se detecta que el olor de gas en el interior de un edificio procede de una fuga de red que se introduce a través de las cloacas o de las conducciones de otros servicios, por encontrar el gas el camino más fácil por ellos que a través del pavimento de la calle, se debe actuar rápidamente en el triple sentido de suprimir cualquier punto de ignición, ventilar locales y advertir a la empresa suministradora, para que esta proceda con toda urgencia a la localización y detección de la fuga.

3.12. LA COMBUSTIÓN DEL GAS NATURAL: PELIGROS La combustión se produce al reaccionar químicamente dos cuerpos: el combustible, que puede ser en nuestro caso un gas (butano, gas natural…) y el comburente, el oxígeno del del aire. El resultado de esta reacción en nuestro caso es una llama, a mayor o menor temperatura, con el consiguiente desprendimiento de calor y humos. Vamos a ver sin entrar en detalles la reacción del metano CH4 + 2O2 + 7,62 N2 = CO2 + 2H2O + 7,62N2 Observamos como se forma anhídrido carbónico CO2 y vapor de agua H2O, aparte del Nitrógeno que salía de la reacción tal como entró a formar parte de ella. Analizando las fórmulas se puede comprobar que si el aire no está en la debida proporción se formará óxido de carbono CO y el combustible arderá incompletamente. El CO se puede generar por reacciones de combustión incompletas debidas a: Falta de aire primario/secundario  Exceso de aire para la combustión, pero deficientemente mezclado  Incorrecta evacuación de los productos de la combustión  Quemador deficientemente diseñado 

Pág. 112


Estos efectos pueden aparecer con más frecuencia en aquellos aparatos cuya reacción de combustión se produzca en recintos cerrados y/o con dificultad para tomar aire o evacuación de humos. El CO en una reacción de combustión representa dos factores negativos: Es peligroso por su toxicidad  Disminuye el rendimiento de la combustión, ya que el CO es un estado  intermedio ente el CH4 y el CO2 Por lo tanto tenemos que siendo el Gas Natural un gas no tóxico, si que pueden serlo los humos procedentes de cualquier mala combustión.

3.12.1. A SFIXIA El aire está compuesto en un 21 % de oxigeno, estando el 79% restante formado principalmente por nitrógeno. El hombre precisa de este 21% de oxigeno para vivir, o mejor dicho, que el oxigeno se encuentre con una presión parcial del orden de 160mm de mercurio (213 mbar). Si la presión parcial del oxigeno disminuye, ya sea por la disminución de la presión total del aire (como ocurre en el caso del ascenso a las altas montañas, globos …) o por dilución del aire por otros gases, se producen diversos efectos fisiológicos, originados por la falta de oxigeno, que pueden ir desde el incremento y profundidad de las respiraciones, acompañadas de mareos, dolores de cabeza y aumento del ritmo cardiaco, hasta la muerte por asfixia, que se produce para presiones parciales de oxigeno inferiores a 92 mm de mercurio (123 mbar). Los efectos fisiológicos derivados de la falta de oxígeno empiezan a notarse cuando se respira una atmósfera con menos de un 16% de oxigeno, lo que significa la dilución del aire con un 24% de otro gas desprovisto de oxigeno (por ejemplo Gas Natural). 3.12.2. I NTOXICACIÓN El monóxido de carbono puede generar intoxicaciones, debido a que reacciona con la hemoglobina de la sangre, inutilizándola para realizar su función transportadora de oxigeno entre los pulmones y las células del organismo, con lo que estas acaban muriendo. Una persona que permanece realizando un ejercicio moderado (andar) en una atmósfera con tan solo un 0,05% de monóxido de carbono padecería síntomas graves al cabo de una hora y media. Con la concentración del 0,1% y en las mismas circunstancias puede producir la muerte. En ocasiones se confunden ambos efectos (intoxicación y asfixia), pero ni sus causas n sus consecuencias son iguales. Ante la presencia, tanto de un intoxicado por monóxido de carbono como de un asfixiado las acciones a tomar son las mismas: Sacar el accidentado a lugar ventilado Aflojarle las ropas sin desabrigarlo Si no respira, iniciar respiración asistida Si no tiene pulso, realizar masaje cardíaco o

o

o

o

Pág. 113


Para distinguir entre ambos efectos, es útil saber que los intoxicados por monóxido de carbono presentan un color sonrosado, mientras que los asfixiados tienen un color azulado. Cuando el asfixiado se recupera es posible que no necesite de ninguna otra atención médica, sin embargo los intoxicados por monóxido de carbono, necesitan atención médica.

Pág. 114


4. PATOLOGÍAS EN LA EDIFICACIÓN. GENERALIDADES 4.1 LESIONES EN LOS EDIFICIOS 4.1.1 INTRODUCCION Existen múltiples factores que condicionan la no perdurabilidad de las construcciones, entre las que podemos encontrar: Diseño de la estructura en disposición de elementos o en el dimensionado. Durabilidad de los materiales empleados. Falta de conocimiento de utilización de materiales. Agentes inherentes a la edificación, como los meteorológicos, incendios, sismos, inundaciones, etc. Cuidados que se le han prestado a la edificación en la fase de proyecto, construcción y con el posterior mantenimiento. o

o

o

o

o

Las lesiones que pueden producirse en las edificaciones y construcciones pueden ser debidas a diferentes y muy diversas causas, las cuales dependen del tipo de estructura que ha sido utilizada para construirla. No es adecuado, por lo general, intentar asociar una lesión producida en una edificación a una única causa, ya que normalmente suele deberse a un conjunto de causas u orígenes. Sin embargo, la realización de estudios de los diferentes tipos de lesiones que pueden aparecer e intentar asociarlos a sus posibles orígenes o causas, nos proporciona información valida para poder tomar decisiones que pueden prevenir o evitar la perdida de vidas humanas y materiales. Esto hace que el diagnóstico exacto sea complejo y la duración del estado de equilibrio imposible de precisar. La mayor parte de los daños que presenta una estructura son de tipo evolutivo. Las lesiones se manifiestan no solo en la estructura, sino a través del resto de elementos constructivos, instalaciones e incluso percibidos por los propios usuarios en el caso de vibraciones, oscilaciones o cualquier otro tipo. Las causas de las lesiones que pueden ocasionar un desequilibrio estructural en un edificio pueden ser: o

o

o

o

o

Uso de la explotación. Modificaciones del suelo y acción aguas freáticas. Influencias externas: incendios, inundaciones, vientos, explosiones, humedades, hongos e insectos xilófagos, agentes atmosféricos. Movimientos sísmicos. Sobrecargas. Pág. 115


Errores de proyecto, de calidad de materiales, de ejecución. 4.1.2 SINTOMATOLOGIA La principal forma de manifestarse en un edificio las lesiones es mediante la aparición de grietas y fisuras. De acuerdo a ello, podemos decir que las diferentes lesiones o desordenes que puedan aparecer en las edificaciones, se van a manifestar a través de una serie de señales o signos más o menos visibles, podemos destacar: o



Deformaciones.



Disgregaciones.



Desagregaciones.



Hinchazones.



Cambios de coloración.



Desplomes, pandeos y torsiones.



Agrietamientos y fisuraciones.



Separaciones de elementos estructurales.

En las construcciones, todos cuantos defectos se originen en el cálculo o proyecto, en la ejecución, la mala calidad de los materiales, en el mal uso o explotación, mala conservación o en acciones no previstas o accidentales, se suelen manifestar por medio de alguno de los signos o señales anteriormente mencionados. Por ello vamos a ver de qué se trata cada uno de ellos: 

Deformaciones: Son normalmente aquellas desviaciones o cambios de forma que se suelen presentar en prácticamente todos los elementos estructurales al tener aplicada un esfuerzo o conjunto de ellos, por ello si dichas deformaciones son excesivas nos indicarán que en ese elemento se están produciendo cargas o dilataciones (acción del calor) no previstas, que pueden dar lugar a desordenes o lesiones que afecten seriamente a la edificación o construcción. Son típicas las deformaciones o dilataciones que se producen en las estructuras de acero y más concretamente en los elementos de tipo horizontal como las vigas y los forjados o en las cerchas y pórticos. Las deformaciones en elementos planos también nos nos pueden dar una idea del estado en que se encuentran las edificaciones y obedecerán a un exceso de cargas, a una merma en las secciones de las viguetas, a contraflechas en los encofrados o a un descenso de los mismos. Hay que tener en cuenta que la deformación de un elemento estará condicionada por las cargas que reciba, así como, por la mayor o menor rigidez y flexibilidad que tenga, por lo que elementos de hormigón presentarán niveles de

Pág. 116


seguridad inferiores a elementos de acero o madera con las mismas deformaciones, que siempre serán mayores en estos últimos antes de producirse el agotamiento de la pieza. 

Disgregaciones: La disgregación de los materiales de construcción, tiene su origen en esfuerzos internos que dan lugar a fuertes tracciones que no son capaces de soportar. Cuando la tensión de tracción sobrepasa a la tensión de rotura, se producen fisuras que pueden enlazarse entre sí, haciendo que salte el material que se encuentra entre ellas. Uno de los motivos de la disgregación es la corrosión de armaduras, que mediante la presión ejercida por la capa de óxido de éstas sobre los materiales que las contienen, dan lugar a un fuerte estado tensional que termina haciendo saltar el hormigón o mortero que los recubre. Otro motivo de disgregación puede ser un fuerte estado tensional producido por cargas excesivas que dan lugar a deformaciones en elementos estructurales. El material disgregado es un material sano que conserva sus características de origen en general, pero que ha sido incapaz de soportar los esfuerzos anormales que sobre ellos han actuado. A veces las disgregaciones son producidas por un efecto de desagregación interna de los materiales, reconociéndose por la falta de cohesión y que la rotura afecta a la pasta aglomerante, siendo en este caso muy peligrosas ya que indican que la resistencia está mermada.



Desagregaciones: Es también una típica lesión de los hormigones hormigones y donde se produce una perdida de cohesión de los materiales que lo componen de forma que se desmenuzan y pierde su capacidad de resistencia para el cual fue diseñado. Entre las causas principales tenemos los ataques químicos de sustancias (sulfatos, cloratos, etc.), cargas muy excesivas, mala calidad de los materiales, vejez de la obra, etc. El fenómeno de la desegregación se inicia en la superficie de los materiales con un cambio de coloración en general, seguido de un aumento en el espesor de las fisuras entrecruzadas que aparecen por este motivo y de un abarquillamiento de las capas externas debido a los aumentos de volumen que experimenta y, finalmente de la desintegración de la masa del mismo. Como consecuencia de la desegregación, los materiales pierden su cohesión al destruirse el conglomerante, perdiendo por tanto aquellos sus resistencias iniciales y acabando por convertirse en una masa incoherente.

Pág. 117


En la desagregación de hormigones y morteros, el cemento va perdiendo su carácter de conglomerante quedando por lo tanto, los áridos libres de la unión que les proporciona la pasta. Las desagregaciones deben ser preocupantes y motivo de alarma por los graves efectos a que pueden dar lugar sobre los elementos estructurales y especialmente sobre las cimentaciones. 

Hinchazones: Estos síntomas suelen aparecer en las estructuras de madera y de hormigón, ya sea por una excesiva humedad, ataque de algunos productos químicos, deformaciones de las armaduras en el hormigón armado, etc. Estos síntomas son por lo general difíciles de diagnosticar y pueden ir acompañados por disgregaciones o desagregaciones.



Cambios de coloración. Este fenómeno puede presentarse en la mayoría de los elementos estructurales y pueden ser motivados por la acción de agentes químicos, la humedad, la acción del calor o incendios, presencia de sales solubles (eflorescencias y criptoflorescencias), etc.



Desplomes, pandeos y torsiones: Aunque en definitiva no son más que caídas o deformaciones producidas en algún elemento estructural, han sido tratados a parte por presentarse generalmente en elementos que están soportando cargas excesivas o de forma progresiva, produciéndose en ellos normalmente empujes, giros y rotaciones, que combinados hacen perder la posición del elemento diseñado, separándose de sus adyacentes, deformarse apreciablemente e incluso pudiendo peligrar su estabilidad y con ello produciéndose su desplome. La gravedad de los desplomes y pandeos radica en que frecuentemente la causa originaria sigue actuando y es de temer su progresión por empujes, a la vez que la distribución de esfuerzos sobre la base de sustentación sufre modificaciones por transformar el trabajo a compresión de un elemento vertical en flexión compuesta, dada la aparición simultanea de esfuerzo de tracción y compresión sobre dicho elemento vertical, que en la mayoría de los casos no está preparado para absorber estos esfuerzos cuando son importantes.



Separaciones de elementos estructurales:

Pág. 118


Se presenta en general en sistemas estructurales isostáticos sin suficientes elementos de arriostramiento y donde la unión entre elementos estructurales se confía al rozamiento en las uniones entre elementos verticales y horizontales. Entre las causas que provocan estas lesiones cabe destacar las siguientes: giros y rotaciones como consecuencia de movimiento de las cimentaciones, empujes de arcos, bóvedas y del terreno, empujes por dilataciones, etc. Se puede dar en elementos estructurales de fábrica compuestos de varias hojas, en los que por falta de ligazón entre ambas o por la existencia de cargas excéntricas que no son capaces de redistribuir hace que se separen. Las vigas suelen ver reducida su longitud de entrega, siendo más grave en el caso de vigas de madera con posible ataque en cabeza por insectos xilófagos. Esta reducción de entrega tiene un agravante en vigas de grandes solicitaciones y deformaciones excesivas, ya que al reducir el momento de empotramiento en la unión con el elemento vertical, aumenta el momento en el vano y la deformación de la viga y se transmite un empuje en el apoyo, contribuyendo con ello a aumentar la separación inicial. 

Grietas y fisuras: Aunque en toda lesión puede aparecer alguna de las manifestaciones anteriores, por lo general estas irán siempre acompañadas por la aparición, más o menos visible, de grietas o fisuras, debido a la rigidez y fragilidad de la mayoría de los materiales. Es decir, la fisuración es el síntoma patológico por excelencia. Estas manifestaciones pueden ser o no importantes para el comportamiento posterior de la estructura, ya que la existencia de un fenómeno de desorden en evolución, pueden indicarnos al efecto que éste pueda causar en el comportamiento de la misma. Toda fisura y grieta supone una interrupción en la transmisión de esfuerzos de una parte a otra de la estructura, y si la fisura aumenta de longitud y profundidad, el espacio de interconexión de tensiones es cada vez menor, con lo que éstas se concentran peligrosamente en una zona pequeña, manteniéndose difícilmente el equilibrio inicial. Cada vez se hace más difícil el estudio de las fisuras y las grietas en los elementos estructurales, al quedar la mayor parte de ellos ocultos por elementos tales como revestimientos formando elementos decorativos no adheridos a la estructura, gran cantidad de falsos techos, así como el uso extendido de los forjados planos en los que las vigas y viguetas quedan embebidas. Se hace necesario el estudio del conjunto del edificio, así como el de los elementos que ocultan los elementos estructurales y otros como los cerramientos. Las grietas y fisuras que se originan o manifiestan en las Estructuras de hormigón armado son las más comunes y por sus semejanzas pueden ser

Pág. 119


trasladadas en muchos de los casos, a las originadas en otro tipo de estructuras. Pudiendo por consiguiente distinguir entre :

Fisuras y grietas que no afectan a la resistencia: Son aquellas fisuras o grietas que no afectan a la capacidad resistente de la edificación, siendo por lo general superficiales y poco profundas. Por ello, generalmente el único peligro que existirá cuando se produzcan, será la posible destrucción con el tiempo de las armaduras por los agentes atmosféricos, humos, vapores o sustancia nocivas en contacto con el hormigón. Las causas que pueden dar origen a este tipo de fisuras, suelen ser entre otras: 

Afogarado (secado superficial).



Retracción hidráulica o térmica del hormigón.



Curado deficiente.



Recubrimientos insuficientes.



Dilataciones o entumecimiento del hormigón.



Defectuosa calidad del cemento



Mala dosificación (ya sea por un exceso del cemento o de agua).



Acción de las bajas temperaturas durante el comienzo del fraguado.

Temperaturas elevadas que produzcan desecación rápida del hormigón. 



Flechas excesivas.

Grietas que afectan a la resistencia: Este tipo de grietas son más profundas que las anteriores e incluso seccionan a los elementos estructurales, suponiendo un riesgo en la estabilidad de la estructura ya que son el reflejo de que existe una anomalía debida al fallo de alguno de los elementos o a la existencia de sobrecargas excesivas. Aunque las causas que pueden originarlas son múltiples (corrosiones, punzonamientos, torsiones, tracciones, compresiones, flexiones, esfuerzos cortantes, sismos, inundaciones o humedades excesivas, incendios, etc.), nos vamos a referir solamente a aquellas fisuras que aparecen por efecto mecánico, dividiéndolas en seis grandes grupos:

Pág. 120

DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIÓN, EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MÓDULO III: EDIFICACIÓN. CONCEPTOS BÁSICOS. INSTALACIONES. PATOLOGÍAS 

Grietas originadas por flexión.

Son generalmente las más habituales y conocidas, pudiéndose producir tanto por flexiones simples como por compuestas. Estas se suelen manifestar en las vigas y forjados, produciéndose por lo general por: Insuficiencia en la sección metálica.- Estas grietas se manifiestan siempre en los bordes de las piezas sometidos a tracción, localizándose en general en las zonas de máximo momento flector, es decir, en el centro de las vigas apoyadas y, en los apoyos y centro de las vigas continuas o empotradas así como en el apoyo de las vigas voladizo. 

Insuficiencia en su sección de hormigón.- En este caso las grietas se manifiestan en las partes comprimidas, produciéndose un desconchado del hormigón localizándose en las zonas de momento máximo, es decir, en el centro de las piezas apoyadas y en los arranques y en el centro de las vigas continuas o empotradas y en el apoyo de las vigas en voladizo.





Grietas originadas por asiento de apoyos.

Las deformaciones producidas por el descenso de un apoyo es igual a la que se obtendría por la acción de un momento positivo en el apoyo que cede y de otro negativo en el apoyo opuesto. En este caso las grietas se producirán entonces por: Insuficiencia en la sección metálica.- Grietas en la parte inferior del apoyo que cede y en la parte superior al apoyo opuesto.



Insuficiencia en la sección de hormigón. - Grietas en la parte superior del apoyo que cede y en la parte inferior del apoyo opuesto.





Grietas originadas por el esfuerzo cortante.

Estas grietas son siempre perpendiculares a las tensiones de tracción que se originan normalmente en las almas de las vigas y que progresan hacia las armaduras hasta llegar a los puntos de aplicación de las cargas (ejemplo de ello son las grietas aparecen en los apoyos, inclinadas 45º, con un sentido ascendente hacia el centro de la viga). Estas fisuras (son muy peligrosas y que se generan de forma rápida) se deben siempre a insuficiencia de la sección del acero, por defectuosa disposición de las barras inclinadas, cercos y estribos, o porque su sección sea inferior a la necesaria para recibir las tensiones a 45º, que origina el esfuerzo cortante. Para que estas grietas no se produzcan es necesario efectuar cuidadosamente la distribución de las barras inclinadas y de los estribos o cercos.

Pág. 121




Grietas originadas por esfuerzos de compresión.

Este tipo de grietas se suele dar en elementos verticales o pilares, de forma que aparecen paralelas a la dirección del esfuerzo axil; este tipo de grietas o fisuras suelen ser muy finas y peligrosas, indicando cuando se localizan en dichos pilares un hundimiento de la zona afectada. La separación de las mismas es muy variable y su trazado irregular debido a la heterogeneidad del hormigón, por ello a veces dejan de ser paralelas cortándose en forma de ángulos agudos. En el caso de piezas esbeltas las fisuras suelen ser finas y situarse juntas en el centro de la pieza y en una de sus caras, siendo síntoma de peligrosidad y de inicio del fenómeno de pandeo. 

Grietas originadas por esfuerzos de tracción.

Este tipo de fisuras suelen presentar superficies perpendiculares a la dirección del esfuerzo. Son poco frecuentes ya que son impedidas por las armaduras del hormigón armado y por consiguiente aparecen cuando hay deficiencia o escasez de estas armaduras. Estas aparecen de forma súbita y atraviesan generalmente toda la sección.

Grietas originadas por esfuerzos de torsión. t orsión. Estos tipos de esfuerzo suelen producir fisuras inclinadas a 45º, que aparecen en las caras de las diferentes piezas.



4.2 CONSIDERACIONES PRÁCTICAS Cuando se inspecciona una estructura dañada o lesionada se debe realizar un examen visual de todas las partes de la edificación y una estimación o cuantificación de los daños producidos en la misma, para poder tomar decisiones y medidas urgentes para poder prevenir males mayores. Por ello se deben de identificar las posibles manifestaciones de las lesiones que hemos mencionado, pudiéndose en general realizar por medio de: 

Medidas geométricas.

Observación de la verticalidad de elementos, perdidas de horizontalidad, excentricidad. 



Manifestación de las fisuras y grietas (trayectoria, forma, anchura).



Aparición de flechas residuales.

Pág. 122

DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIÓN, EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MÓDULO III: EDIFICACIÓN. CONCEPTOS BÁSICOS. INSTALACIONES. PATOLOGÍAS 

Evolución de las manifestaciones anteriores.

En el estudio de las grietas y fisuras, según la actividad que estas presentan podemos encontrar: 





Vivas: son las que están sometidas a movimientos y especialmente a cambios en su amplitud y longitud y progresan con el paso del tiempo, indicando que la lesión no se ha estabilizado. Se manifiestan con los bordes limpios y se aprecia en la fisura el color vivo del material recién fisurado. Muertas: son las que no sufren progresión, cualquiera que haya sido su origen e indicando que el movimiento se ha estabilizado. En este tipo se encuadran las que aparecen durante la construcción y en el periodo inicial de la vida del edificio, tanto las debidas al efecto de retracción como las que desde su aparición actúan de juntas de dilatación y acusan el movimiento a lo largo de las estaciones del año. Se suelen manifestar con los bordes y el interior de la fisura sucios. Mixtas: son aquellas que como consecuencia de un nuevo estado de desequilibrio en la estructura, se forman una serie de fisuras en los extremos de las que se consideraban muertas. Se debe considerar la totalidad de la grieta como un elemento de observación del movimiento general.

Normalmente el estudio de las grietas y fisuras suele ser el procedimiento más empleado para denotar la gravedad y evolución de las lesiones que suelen aparecer en las edificaciones. Por ello en primer lugar, es importante saber distinguir entre las grietas superficiales y las profundas. Ello se puede conseguir con un simple rascado de la superficie. Una vez averiguado que la grieta es profunda, interesa saber si es reciente o si es antigua; es decir, si esta viva o muerta. Esto se puede deducir de la limpieza o suciedad de la parte interior de la grieta. Si está mas clara que la superficie externa, es muy posible que la grieta sea reciente y debemos prestar especial atención a su anchura, longitud y su evolución o progreso. Si esta oscura y con polvo la grieta es antigua, denotando que existió una causa que la produjo y está se ha detenido o desaparecido. Hay veces que en el recorrido de una grieta hay una primera zona más oscura y una segunda mas clara; ello puede indicar la existencia de una grieta antigua que se ha agravado recientemente.

Pág. 123


Por ello, una vez detectada una grieta, para poder comprobar la evolución o progresión de la misma, existen varias formas de realizar un seguimiento de la misma, siendo las más utilizadas las siguientes: Hacer una marca con un lápiz o elemento punzante en el extremo final de la misma; si al cabo de un tiempo la grieta ha rebasado la marca, es señal de que está evolucionando. 

Realizar una incisión en forma de lazo, tal como indica la figura y colocar un testigo de yeso muy fino de 2 o 3 mm de espesor; si al cabo de un tiempo se ha roto es señal de que la grieta crece. Es conveniente marcar sobre el testigo de yeso la fecha y hora de su ejecución con un elemento punzante. Es un procedimiento en que hay que tener en cuenta la humedad del elemento en que se dispone, ya que si se entumece el yeso se dificulta la rotura. 

Instalación de un fisurómetro (aparato que consiste en dos plaquitas de plástico transparente graduadas). Estas se colocan cada una falcada en un extremo de la fisura y de forma que ajusta el fiel. La evolución de la misma se puede seguir tanto sí se agranda como si se estrecha, comparando la posición en cada momento del fiel respecto a la situación inicial. 

Pág. 124






Encajar en la fisura la punta de una aguja, si al cabo de un tiempo cae, es señal de que esta evolucionando. Colocar a ambos lados de la fisura formando una línea perpendicular a ella unos clavos con arandela y resalto plano, que permiten además de detectar un movimiento, al realizar un registro intermitente de su progresión mediante un calibre o pie de rey, posibilitando el control del movimiento de la fisuración con el tiempo. Es un sistema poco adecuado en inspecciones de urgencia.

En general, y durante la evolución de una emergencia, lo mas aconsejable es utilizar métodos sencillos (marca con un punzón, testigos), seguir la evolución de la estructura y "verla" por el color de las grietas y, fundamentalmente averiguando cual es la causa que la produce y analizando la estructura en su conjunto (desplome de muros, despegue de forjados, lesiones en la tabiquería, etc.). Indistintamente del procedimiento que se emplee, es conveniente que se indique junto a él, la fecha y la hora en que se puso, ya que nos servirá de utilidad tanto para realizar un seguimiento y evolución de las lesiones durante la inspección de urgencia, como para una posterior inspección detallada. También es muy importante la distinción entre grieta y fisura, debiendo distinguir que la grieta es toda abertura que surge en un elemento generalmente superficial que afecta a todo su espesor, y la fisura es toda abertura que afecta solamente a la superficie de un elemento o a su acabado superficial. El conocimiento lo más exacto posible de las causas nos permitirá adoptar en cada caso la solución idónea, bien sea la descarga de un elemento, bien su apuntalamiento apuntalamiento de urgencia o bien, si fuese preciso, la evacuación del edificio.

Pág. 125


4.3 TIPOS DE LESIONES Una vez identificadas las diversas manifestaciones que pueden aparecer en una edificación así como sus causas, peligros y consideraciones practicas, podemos intentar relacionar los diferentes tipos de lesiones que se suelen presentar en función de las causas u orígenes que la determinan, así como los trabajos y medidas correctoras a desarrollar, según la gravedad del siniestro. 

Lesiones por adaptación o encaje: Se producen cuando hay un aumento limitado y progresivo de las cargas que soporta el plano de sustentación del edificio. Provoca por ello una redistribución en las cargas que soporta el apoyo, pudiendo llegar a romper el límite elástico del terreno. Por lo general produce deformaciones irreversibles en toda la estructura afectada.



Lesiones por asentamiento: Se define como el descenso del plano de apoyo de un edificio, debido a la ruptura del equilibrio entre la compresión que genera el peso de la obra sobre el terreno y la resistencia que este es capaz de sustentar. Las causas generales suelen ser: La falta de resistencia del terreno, que puede atribuirse a diferentes factores que hay que tener en cuenta : 

La no adecuación correcta del terreno para poder soportar el peso del edificio en cuestión. 



Defectos en la consolidación del plano de sustentación.

Infiltraciones en el plano de asiento, ya que una mala distribución o falta de conservación de los desagües puede determinar fugas que ejercen una acción erosiva sobre los muros de fundación o empapando el suelo del plano de asiento cuya resistencia puede disminuir.





Descensos de la capa freática.

Otra causa es un aumento de cargas de tipo eventual de forma considerable. Esto puede suceder cuando el plano de sustentación no puede equilibrar una presión por encima de la adecuada.



Pág. 126


Los efectos que se produce en los edificios son cedimientos o asientos de las zapatas o pilares y con ello la aparición de grietas en los parámetros verticales o fachadas, que tienen su

origen generalmente en las esquinas de las aberturas de la edificación (partes débiles) y ramifican o terminan hacia el lugar o eje donde se ha producido el cedimiento. Un asiento diferencial es un caso particular de la incidencia de un esfuerzo de flexión en un sistema complejo, constituido por materiales y elementos de distintas rigideces, como muros de cerramiento de gran rigidez compuestos por elementos de poca resistencia a flexión como el ladrillo, así como por vigas de poca rigidez. En la primera fase de la deformación por asiento, todo el esfuerzo es resistido por los elementos de cerramiento, que una vez que han fallado, las solicitaciones pasarán sobre los elementos estructurales. Cualquier tipo de edificio con independencia del tipo de estructura presentará síntomas muy parecido. Las discontinuidades de construcción, las zonas de menor resistencia y la presencia de vigas y zunchos, suelen implicar modificaciones sensibles a los casos generales. Normalmente los asentamientos producen una rotura de los muros de cerramiento que descienden en el mismo plano vertical en que se encontraban. Si lo que se produce es un asiento central en un edificio con paramento aligerado por huecos, da lugar a compresiones en las plantas superiores y tracciones en las inferiores a nivel de la cimentación, manifestándose dos tipos de grietas: o

o

Grietas por la formación de un arco de descarga natural sobre la zona que ha cedido siguiendo las líneas de menor sección del paramento, anchas en la parte central y capilares en los extremos. Grietas verticales en la parte inferior central de la zona que ha cedido del paramento, anchas en la parte inferior y capilares en la superior, si el fenómeno es de importancia.

Pág. 127


Sobre una estructura de pórticos de hormigón armado o acero con relleno de los mismos, aparecen unas fisuras parabólicas en los paramentos adyacentes al pilar que cede y en todas las plantas, que siguen una diagonal teórica entre la parte superior del pilar que cede en esa planta y la base de los pilares laterales, con la concavidad hacia el pilar que cede, siendo ancha en la parte central y capilar en los extremos. Si lo que se produce son asientos en los extremos de un edificio el fenómeno a que da lugar son tracciones en las plantas superiores y compresiones en las inferiores a nivel de cimentación, manifestándose en distintos tipos de grietas: o

o

Grietas en forma curva siguiendo las líneas de menor sección del paramento que se opone al movimiento, con centro aproximado en el encuentro del muro de cerramiento con la cimentación, repitiéndose en ambos extremos en función de la diferencia de asiento entre ambos. Grietas verticales en la parte superior central del paramento, anchas en la parte superior y capilares en la inferior.

Sobre un muro sin huecos en que han cedido los extremos, el apoyo rígido queda exclusivamente en la parte central del mismo, manifestándose unas grietas radiales concentradas en ese punto, y que conforme se alejan hacia los extremos ascienden, siendo anchas en la parte central y capilares en los extremos. En una estructura de pórticos de hormigón armado o acero con relleno de los mismos, aparecen unas grietas parabólicas en los paramentos adyacentes al pilar que cede y en todas las plantas, que siguen una diagonal teórica entre la parte superior del pilar de esquina en esa planta y la base de los pilares laterales, con la concavidad hacia el pilar que cede, siendo ancha en la parte central y capilar en los extremos. Si se producen asientos en las esquinas el desplazamiento se manifiesta mediante una serie de grietas horizontales abiertas de igual amplitud en los distintos cedimientos localizados y de unas fisuras verticales que se encuentran cerradas con un ligera inclinación contraria hacia el lado del cedimiento. Pueden aparecer diferentes tipos de grietas: o

o

o

Grietas verticales en la parte alta cercana al centro del paramento, con inclinación hacia la esquina que cede, aumentando la inclinación al acercarse más a esta y siendo anchas en la parte superior y capilares en la inferior. Grietas inclinadas en forma de S en la parte superior de la esquina, anchas en la parte central y capilares en los extremos. Grietas horizontales cercanas al suelo, ancha en la esquina y capilar en el extremo, con aparición más tardía que el resto. Generalmente aparecen cuando el cedimiento es muy rápido.

Pág. 128


Si se producen producen asientos puntuales en la base de cimentación de un paramento paramento con cimentación corrida, se manifiesta mediante la formación de arcos de descarga naturales. Si el asiento se debe a una carga importante, se manifiesta mediante fisuras de cortante inclinadas 45º con la vertical a los lados de la fracción del paramento que cede. El asiento de un pilar interior del edificio, se manifiesta en los paramentos que tienen encuentro con el pilar mediante grietas de forma parabólica que siguen una diagonal teórica que une la parte superior del pilar que cede con la parte inferior del otro extremo del paramento, con la parte cóncava hacia el pilar, siendo anchas en la parte central y capilares en los extremos. - Las medidas correctoras de urgencia y medidas posteriores son: Cuando el movimiento tiene lugar de un modo rápido y gradual, de manera que se vean progresar las lesiones, resulta urgente : 

Proceder a la evacuación del edificio.

Apuntalar las partes externas en peligro, especialmente en los puntos que más hayan cedido. 



Apuntalar las escaleras de manera que el peso descargue verticalmente.

Descargar por medio de pies derechos, traviesas, etc., los pisos y las bóvedas que se sostengan sobre los muros que han cedido.





Reforzar los vanos de puertas y ventanas.

Una vez determinado el cedimiento de un edificio deberán averiguarse las causas que lo han provocado, realizando un atento examen de los cimientos. Se averiguará si el origen proviene de :



Aguas en el plano de asiento; se procederá a su captación, conducción y alejamiento del lugar. 



Infiltraciones de aguas residuales.

Excavaciones contiguas o zonas para cimentaciones de nuevos edificios. En este caso deberán detenerse estos trabajos hasta la consolidación del edificio en peligro. 

Fugas o escapes de agua de tuberías a presión, en estos casos simplemente se cierra la llave de paso hasta que se subsane la avería.





Lesiones por aplastamiento.

Este tipo de lesiones consisten o son debidas a la reducción de los materiales en su tamaño. Los materiales que se comprimen se acortan en sentido vertical y se dilatan en el horizontal. Al aumentar la presión en los materiales pétreos de construcción, se rompen antes de aplastarse, presentando grietas. Sin embargo los materiales de mucha cohesión se aplastan a menudo sin agrietarse previamente. Las causas generales suelen ser: 

Insuficiencia en el espesor de los muros. Pág. 129


Deficiencia en la edificación debida a baja calidad de los materiales o a componentes con mezclas inadecuadas.



Vejez de la obra. La cohesión de los morteros decrece y llega a anularse con los años, lo que ocasiona la disgregación de la masa.



Factores climáticos. Pueden aparecer aplastamientos a causa de realizar levantamientos de muros en épocas de fríos o calores intensos. No es una causa frecuente pero puede afectar también a construcciones recientes.



- Los

efectos que se produce en los edificios son debidos a que la mayoría de las lesiones de aplastamiento son debidas a vejez de la obra y consecuente disgregación de los materiales y sus efectos más visibles y evidentes son el abombamiento de los muros exteriores y las grietas de separación en el interior, entre forjados y los muros combados. Una estructura de pórticos de hormigón armado o acero que ha sufrido un acortamiento de uno de sus pilares en plantas intermedias, puede manifestar distintos tipos de grietas: o En plantas superiores al pilar que se ha acortado, aparecen grietas de forma parabólica. o Fisuras de aplastamiento en los paramentos adyacentes al pilar así como en el mismo, en su planta. Las medidas correctoras de urgencia a realizar antes de comenzar la ejecución de una obra de consolidación de muros lesionados por aplastamiento son:

-

Tapiar o rellenar todas las aberturas o huecos que se encuentran en los muros sujetos a dicho aplastamiento.



Apuntalar todos los pisos y bóvedas que tengan su apoyo en los muros en cuestión, con objeto de descargar las sobrecargas.



Sostener con puntales la zona superior del muro a aquella en que se produce el aplastamiento. 

Pág. 130


En casos graves, embutir el muro que se aplasta entre tablas sujetas fuertemente por traviesas (apuntalamiento múltiple o encofrado).



- Determinar la magnitud del aplastamiento, el cual puede ser de tres tipos: Aplastamiento leve.- Su origen suele estar en la pérdida de cohesión de los morteros y está más acentuada y es más peligrosa en la superficie de los muros que en su interior. 

Aplastamiento grave de carácter parcial.- Suelen resultar afectados los ángulos y las cruces de los muros. Siendo parcial su aplastamiento no resulta precisa la reconstrucción total del muro, basta con consolidar racionalmente las partes dañadas.



Aplastamiento grave total.- Se precisa siempre la reconstrucción y no sirven los métodos normales de reparación. Los apuntalamientos se limitan a prevenir el derrumbe rápido del edificio y es preciso la evacuación.





Lesiones por rotación:

La rotación es la desviación ciertos elementos constructivos de su plano vertical. El ángulo descrito por el elemento que gira es el ángulo de rotación. Este tipo de lesiones suele aparecer en edificios y elementos que no disponen de suficiente arriostramiento horizontal, así como, en aquellos que reciben empujes o cargas importantes no simétricas. Cuando se produce una rotación sobre un muro, se pueden observar las siguientes lesiones: o

o

o

o

o

o

Grietas en las fachadas laterales (perpendiculares al eje de giro) de forma parabólica que parten de la parte superior del muro que gira y que se separan del mismo de forma descendente, con la concavidad hacia la base del muro que gira, siendo anchas en la parte superior y capilares en la inferior. Pérdida de verticalidad de los muros exteriores. Separación de forjados en la entrega de los apoyos que no debe de confundirse con la separación que ocurre cuando existe excesiva deformación de las viguetas. A veces si el enlace está bien ejecutado y resiste el esfuerzo de tracción, se traslada la separación al extremo opuesto de los forjados, debiendo observar en este caso la separación del paramento desplomado con los perpendiculares a él, para determinar si la rotación se debe a un empuje de la construcción. Grietas en la unión del muro con la tabiquería interior, más anchas en la parte superior. Grietas en el entrevigado del forjado cuando este es paralelo al muro que gira. Grietas horizontales en el intradós del muro próximas a la zona de giro, con amplitud uniforme a lo largo de ellas. Pág. 131


Las causas determinantes de la rotación de un muro son siempre debidas a los empujes laterales; es decir en general, puede decirse que no existen rotación sin un empuje. Aunque también puede darse el caso de que un muro se desplome a causa de un cedimiento del plano de asiento. Los síntomas característicos de la rotación son: 

Desplome del muro más acentuado en la parte superior que en la inferior.



Despegue de la pared del muro de los pavimentos internos.

Ruptura de la clave y a veces también en los riñones de los arcos y bóvedas que han producido la rotación. 

En algunas ocasiones se produce una rotación del conjunto del edificio. Este caso es frecuente cuando se construye un edificio de pequeña entidad junto a una de mayor, al estar el terreno consolidado en la proximidad del edificio construido por la edificación anterior, estas lesiones se manifiestan mediante una grieta en la unión de ambos edificios, más ancha en la parte superior que en la inferior. - Los

efectos que se producen son debidos a que las lesiones más visibles presentan fisuras en forma de arco parabólico sobre la pared del muro encastrado al que gira. -

Las medidas correctoras varían según que las rotaciones sean de pequeña cuantía y ya en periodo estacionario o bien sean de importancia y continúas. Para ratificar si el movimiento de rotación avanza o no, deben observarse durante cierto tiempo los síntomas, dependiendo la duración de observación de la edad del edificio, la estructura, número de pisos y al hecho de estar aislado.

Pág. 132


Lesiones por movimiento del terreno:

El corrimiento del plano de fundación consiste en el deslizamiento del mismo sobre la capa de terreno en la cual se apoya. Las tierras comprimidas desde largo tiempo son las que mejores condiciones reúnen para sostener las construcciones. Además si poseen un cierto grado de humedad la cohesión aumenta. Ahora bien la disminución excesiva o el anegamiento pueden llegar a anular la cohesión. El plano sobre el que se desliza el macizo situado bajo del edificio se denomina plano de corrimiento, dicho plano nunca es superficial y cumple las siguientes condiciones: 

Esta situado por debajo del plano de asiento.



Tiene una textura pastosa.



Su posición es por lo general inclinada.

La manifestación de estas lesiones están sujetas casi siempre a la llegada de los periodos de verano, permaneciendo generalmente estacionarias en invierno. Esto es debido a deshielos y aumentos de las aguas subterráneas que se producen, y con ello desplazarán o correrán el terreno.

Pág. 133


Los edificios que presentan dichas lesiones, los cuales suelen estar situados en lugares montañosos o en la proximidad de vertientes rápidas con subsuelo arcilloso y suelen resultar siempre los más castigados por los deslizamientos. Los movimientos pueden ser recientes o antiguos, estos últimos aunque estén consolidados por la acción del tiempo, recobran a veces su movimiento a causa de inundaciones. El desplazamiento de un muro como consecuencia de un empuje horizontal, se manifiesta mediante grietas verticales con igual amplitud en todas ellas en función del desplazamiento y grietas horizontales que se encuentran cerradas pero con cierta inclinación hacia el lado desplazado. En edificios con muros de carga con falta de arriostramiento horizontal en el que el plano de apoyo ha deslizado, se manifiesta mediante grietas verticales que parten del encuentro del muro con la cimentación, anchas en la parte inferior y capilares en la superior. En muros de sótano que reciben empujes del terreno, se pueden manifestar: o

o

o



Grietas verticales en el intradós del paramento comprendido entre pilares debido a la flexión del mismo. Grietas horizontales en el intradós del paramento comprendido entre los forjados debido al pandeo del mismo. Fisuras de compresión en el forjado en la primera hilada de bovedillas cuando las viguetas están dispuestas de forma paralela al muro, con rotura de enlucido inferior del forjado y del solado en la cara superior del mismo.

Lesiones por sismo:

Los terremotos bruscos y violentos provocan el cuarteamiento de los edificios y su derrumbamiento en todos los sentidos. Las causas que las producen son debidas a las sacudidas rápidas y multiformes de fenómenos sin ley conocida, los cuales son por regla general imprevistos. Los efectos generales de estas lesiones son fisuras que se manifiestan o se producen en sentido perpendicular a los radios sísmicos. En ellos se producen también multitud de lesiones, derrumbamientos y flexiones de todo tipo. Las medidas correctoras dependerán del tipo de daño producido en las edificaciones. Si este es parcial, se puede devolver la estabilidad primitiva al edificio, reconstruyendo las partes derruidas y consolidando las lesiones. Si los daños han sido totales, no queda otra solución que proceder a la reconstrucción completa del edificio.

Pág. 134


En las estructuras metálicas debido a su ductilidad se comportan bien ante los efectos del sismo, en general. Los efectos sobre los elementos estructurales que han soportado el sismo son generalmente deformaciones, que afectan a las uniones rígidas y donde se pueden producir roturas frágiles, entorno a las zonas próximas a las soldaduras. Sin embargo las fábricas que no están reforzadas interiormente con armaduras o no están confinados exteriormente presentan un comportamiento deficiente ante el mismo, que puede causar múltiples lesiones, desde agrietamientos importantes hasta derrumbamientos parciales o totales. Los elementos de hormigón armado son muy susceptibles ante la acción del mismo, afectando a todos los elementos que forman la estructura. 

Lesiones por corrosión:

En los aceros, en función de la naturaleza de las reacciones que intervienen en la corrosión, se pueden clasificar: o Corrosión química: consecuencia del ataque del metal por reacciones químicas en el medio ambiente. Las reacciones químicas se desarrollan en la interfase entre el metal y el medio corrosivo, y los productos de la corrosión se desarrollan en toda la superficie expuesta, ejerciendo una acción protectora aunque no total, porque el depósito forma una capa porosa y el proceso no se detiene. o

Corrosión electroquímica: consecuencia de la aparición de corrientes eléctricas. Los potenciales más negativos forman las regiones anódicas, lugar donde se depositan los productos de corrosión y no se oponen a la prosecución del ataque. La corrosión se efectúa en la superficie formando cráteres.

Pág. 135


Independientemente del tipo de corrosión, sus efectos se traducen en una pérdida de sección y en el caso de piezas compuestas o de uniones, debido al aumento de volumen que experimentan los óxidos, se producen abombamientos a bombamientos e incluso rotura de uniones. En estructuras de hormigón armado este tipo de fisuras es muy frecuente en la gran mayoría de construcciones, producidas por la corrosión de la armadura y consiguiente expansión del óxido que crea tracciones en el hormigón que la rodea. Las fisuras se manifiestan próximas y paralelas a las armaduras alcanzando una gran anchura, con cambios de coloración en la misma e incluso en el entorno de la fisura debido a las sales del óxido. Cuando la corrosión afecta a barras de esquina, se desprende el recubrimiento de la misma cuando el estado de corrosión es importante. 

Lesiones por incendio: En los incendios de estructuras metálicas se tendrá en cuenta que el acero es un material que tiene una buena reacción al fuego, pues no arde, pero presenta una mala resistencia al fuego debido a un alto coeficiente de conductividad térmica que hace que toda la sección de acero alcance rápidamente la misma temperatura. La acción del fuego depende de varios factores, tales como: la función que realice el elemento estructural, la magnitud de las tensiones a que esté sometido, la superficie libre que se expone, el espesor y la temperatura que se alcance en el interior de la pieza. La acción del incendio causa los siguientes efectos: o

o

o

Alteración de las características mecánicas del acero. Efectos de deformaciones impuestas como consecuencia de las dilataciones impedidas, tanto en los elementos afectados como en los adyacentes. Esfuerzos producidos por gradientes de distribución de temperaturas.

Las lesiones que presentan los elementos de acero son generalmente: o Deformaciones de elementos, flechas, pandeos laterales de vigas y pandeos de pilares. o Deformaciones en pórticos anexos debido a esfuerzos de dilatacióncontracción. Como consecuencia de la dilatación, suelen verse afectados los muros y pilares por los empujes que reciben.

Pág. 136


Este tipo de estructuras son especialmente peligrosas cuando están en fase de enfriamiento tras el incendio, debido a las contracciones que experimentan y la posibilidad de roturas frágiles. En los incendios en fábricas, sus componentes (mampostería, ladrillos, morteros, bloques, etc.) tienen una buena reacción al fuego y el conjunto presenta también una buena resistencia al fuego. Estos materiales tienen unos coeficientes de conductividad bajos, por lo que el interior de las fábricas se encontrará mucho menos caliente que el exterior, y éste se verá sometido a una rápida dilatación que tiende a redondear las formas de las piezas. La acción del incendio generalmente causa las siguientes lesiones: o

o

o

o

En materiales pétreos las tensiones internas causan roturas generalmente de las aristas, y en algunos casos, la deformación por el aumento de volumen se mantiene en parte permanente. En materiales cerámicos, cuando son macizos las tensiones internas causan roturas, generalmente de las aristas; en piezas huecas, se produce la rotura de la cara expuesta y de los nervios de las piezas próximos. En bloques de hormigón, las tensiones internas causan agritamientos. En elementos constructivos como pilares y muros, la dilatación diferencial entre la cara expuesta al incendio y la no expuesta, puede causar deformaciones importantes.

En los incendios en estructuras de hormigón , encontramos que el hormigón tiene una buena reacción al fuego pues no arde, así como una buena resistencia al fuego debido a su bajo coeficiente de conductividad térmica que proporciona una buena protección para las armaduras de acero, y hace que las temperaturas varíen a través del espesor, incluso después de una exposición prolongada. La acción del fuego es un fenómeno complejo en las estructuras de hormigón armado, con comportamientos y reacciones muy diferentes según la clase de árido, cantidad de cemento, calidad de la mezcla, contenido de humedad, forma en que el elemento está cargado, nivel de esfuerzo durante la exposición y número de caras expuestas. La acción del fuego puede causar los siguientes efectos: o

o

o

Alteraciones en las características mecánicas del hormigón y armaduras. Efectos sobre la adherencia entre ambos materiales. Efectos de las deformaciones impuestas como consecuencia de las dilataciones impedidas, tanto en los elementos afectados como en los adyacentes. Pág. 137

DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIÓN, EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MÓDULO III: EDIFICACIÓN. CONCEPTOS BÁSICOS. INSTALACIONES. PATOLOGÍAS o

Esfuerzos producidos por gradientes de distribución de temperaturas.

Las lesiones que presentan los elementos de hormigón armado son generalmente: o

o

o

o

Disgregaciones y desagregaciones en puntos localizados, así como, en zonas próximas a armaduras con poco recubrimiento. Pandeo de armaduras. Fisuras de retracción, compresión, flexión, cortante, torsión, etc., como consecuencia de las deformaciones. Deformaciones, tanto por la pérdida de resistencia como por los esfuerzos consecuencia de la dilatación.

La madera es un material combustible con una mala reacción al fuego, sin embargo presenta buena resistencia al fuego. El incendio actúa ante la madera eliminando el contenido del agua e inflamándola posteriormente, al ir quemándose va formando un material carbonizado, que debido a su menor combustibilidad térmica, va ofreciendo una resistencia al avance del fuego hacia el interior de la madera. La resistencia mecánica de la sección aumenta inicialmente al disminuir la humedad de la misma y luego disminuye en función de la sección atacada y consumida por el incendio. 

Lesiones por humedades: En las fábricas la humedad queda reflejada por una franja o zona oscurecida, con el borde exterior de color blanquecino debido a las sales. La acción de la humedad es especialmente importante en las fábricas de ladrillo mácizos. Entre las lesiones que causa podemos encontrar: o

o

o

o

Disgregaciones del mortero y de las piezas debido a la cristalización de las sales en el interior de las fábricas. Redondeado de los cantos de las piezas. Abombamientos. Desprendimientos de los revestimientos.

Pág. 138


5. TÉCNICAS BÁSICAS DE APEOS Y APUNTALAMIENTOS 5.1. INTRODUCCIÓN El apeo es una estructura auxiliar que asegura la estabilidad de un edificio o de algunas de sus partes en el caso de que los sistemas estructurales de éste tengan que permanecer fuera de servicio. Es fundamental, para su puesta en obra, el conocimiento y la interpretación total de la estructura existente, ya que supone una variación estructural en la edificación en que se instala. La función de estos sistemas es suspender por un tiempo el trabajo mecánico a realizar por algunos elementos estructurales del edificio, mediante una transferencia de esfuerzos, constituyendo un sistema de equilibrio de fuerzas formado por los elementos de apeo y los propios del edificio apeado. El concepto de apeo, por lo tanto, está muy ligado a un carácter efímero, dado que su finalidad y objetivo es devolver a la estructura dañada las condiciones óptimas de seguridad y estabilidad. Por el contrario, la idea de refuerzo no implica esta temporalidad, ya que pueden ser empleados como soluciones definitivas, ayudando a la estructura existente. Así, a grandes rasgos, los apeos y todas las estructuras auxiliares deben cumplir unas condiciones básicas que respondan a sus definiciones: carácter estructural y carácter efímero: -

Resistencia y estabilidad ante las cargas a transferir

-

Optimización económica y de montaje

-

Seguridad para las personas y para el propio edificio

No existe una norma fija que indique cuando hay que apear. Sin embargo, es muy recomendable ponderar los riesgos a la hora de acometer una obra de edificio en proceso de ruina, por muy lento que éste sea. En general, es necesario apear en caso de: -

En procesos de ruina

-

Cuando existe una afección a los edificios colindantes y a los viandantes

-

Si hay que garantizar la estabilidad durante las intervenciones en el edificio (mantenimiento, recuperación, revisión, intervenciones de emergencia,…)

-

Para recalces

-

Cimbres y descimbres

-

Sujeción de fachadas

La intervención para la recuperación de una operación dañada comprende, como todo tratamiento patológico, un proceso de diagnóstico (análisis de la estructura y la construcción

Pág. 139


en general y análisis patológico), otro de tratamiento (intervenciones de seguridad y mantenimiento) y otro de operación, si llegara el caso (intervenciones de eliminación y mejora).

FASE DIAGNÓSTICO (investigación de los procesos degenerativos) El deterioro de un edificio puede surgir de disfunciones en diferentes elementos y ser fruto de su interacción a lo largo del tiempo o puede surgir por intervención directa o indirecta de agentes externos. -

Vicios de origen : nacen en la fase de diseño o ejecución, por adoptar una solución inadecuada que impida el correcto funcionamiento de los sistemas. Pueden ser vicios de proyecto (dimensionado y materiales), vicios en la ejecución o en modificaciones en la obra o vicios del suelo.

-

Alteraciones inadecuadas : llevadas a cabo por el usuario en reformas, con el desconocimiento del sistema estructural. Por ejemplo, la eliminación de elementos para ganar habitabilidad.

-

Daños generados por agentes externos o internos : debidos a gases de combustión, insectos xilófagos que aceleran el proceso, y el más importante: el agua, gran protagonista del siglo XX por estar cada vez más presente en las instalaciones.

detalle destornillador clave por pérdida de resistencia

Pág. 140


viga madera atacada por xilófagos

ejemplo de oxidación de armadura de vigueta por humedades

-

Degradación natural por envejecimiento de los materiales : inevitable, pero previsible mediante acciones de inspección y mantenimiento (agotamiento en sistemas de estructuras, reacciones químicas en morteros,…)

FASE TRATAMIENTO (intervenciones preventivas) Acciones destinadas a evitar o eliminar los focos del deterioro detectado. Un rasgo muy importante de estas operaciones es que dependen completamente de la voluntad del usuario. Es él quien decide si se llevan a cabo o no, ya que, aunque existe una ley que obliga al usuario a mantener el edificio en condiciones de ornato, seguridad y salud, no existe una ley que defina los procesos de intervención. La prevención puede ser de dos tipos según la naturaleza del estudio y su agente: -

Mantenimiento: llevado a cabo por el usuario, consiste en dar el uso correcto al edificio

Pág. 141


-

Revisión: dirigida por un técnico cualificado, existen métodos según la magnitud del problema.

FASE OPERACIÓN (intervenciones operativas) Cuando se ha aislado y detectado una deficiencia concreta, se evalúa si su ámbito de actuación implica a uno o más elementos, y las posibles consecuencias negativas de la intervención. No obstante, siempre antes de intervenir habrá que determinar de qué manera hacerlo. - Reparación: Consiste en recomponer el elemento dañado para que entre en funcionamiento en las mismas condiciones. Se pueden utilizar productos y piezas adicionales. - Refuerzo : Se lleva a cabo tras evaluar la insuficiente resistencia del elemento para soportar las acciones a las que se debe someter. Se procede introduciendo un elemento complementario - Sustitución: Afecta normalmente a deficiencias que no se limitan a un solo elemento, sino a sistemas enteros o que se puedan extender. Por lo tanto, la eliminación puede dar lugar a la desaparición de elementos aún útiles. Es fundamental tener en cuenta el sistema en este tipo de operaciones para evitar empotramientos y rótulas no deseadas, incompatibilidades de materiales o diferentes e inadecuados repartos de cargas. - Consolidación: Supone la conjunción de las tres operaciones anteriores. Muy importante debido a la gran necesidad de organizar y contemplar todos los trabajos de operación y las relaciones entre ellos.

5.2. CLASIFICACIÓN DE LOS APEOS La infinidad de apeos existentes hace que sean clasificables en base a multitud de criterios: según material predominante, según relación peso-resistencia, según método de montaje, según duración en la obra, o según la forma. A efectos mecánicos, son considerablemente útiles las clasificaciones según la forma, según elemento estructural a sustituir y según utilidad y relación con otras estructuras. SEGÚN LA FORMA En ella distinguimos dos tipos de apeos: - Simples: Se refieren a elementos lineales, como barras de hierro y listones de madera. Según su inclinación los podemos clasificar en puntales (verticales), tornapuntas (oblicuos), sopandas (horizontales) y durmientes (descansando sobre el suelo, reciben y reparten las cargas de puntales o tornapuntas). - -Apeos de conjunto : Se pueden clasificar en cuanto a la relación peso-resistencia:

Pág. 142


o

o

Apeos de entramado :

Constan de una serie de barras debidamente enlazadas de manera que se asegura la estabilidad total del conjunto. Su duración es, generalmente, corta y requieren de mano de obra especializada Apeos de macizo: También llamados apeos pesados, diferenciándolos del resto (apeos ligeros). Se conforman con bloques o ladrillos (material barato de obra). El montaje es lento, pero asegura la durabilidad del apeo La gran ventaja es que no necesita mano de obra

SEGÚN SU PERÍODO DE VIDA ÚTIL Y SU RELACIÓN CON OTRAS ESTRUCTURAS Existe una variada tipología de apeos y refuerzos alternativos posibles para afrontar distintos objetivos aun en un mismo edificio y en un mismo cuadro patológico. - Apeo de urgencia o Apuntalamiento : complementa la estructura dañada garantizando su estabilidad a medio o largo plazo. - Apeo supletorio : Sistema estructural con autonomía propia y de carácter temporal - Refuerzo por demolición : Dotan a la construcción del edificio no demolido de la estabilidad perdida por demolición de una parte del mismo. - Refuerzo de recuperación : No constituye un apeo sino un tipo de obras de carácter definitivo, que evitan o reducen la ejecución de apeos de tipo complementario o supletorio En adelante, será el apeo de urgencia o apuntalamiento, el tipo de apeo que trataremos, por ser éste el de uso cotidiano c otidiano en las operaciones de los Servicios de Bomberos.

5.3. SISTEMAS DE APUNTALAMIENTO SEGÚN EL MATERIAL DE EJECUCIÓN Tradicionalmente se ha venido utilizando la madera como único material en la ejecución de apuntalamientos, no sólo por la facilidad de su empleo, sino también, por las posibilidades de adaptación a las superficies de apoyo. Sin embargo la madera presenta una limitación, la altura, que solo otro material como el acero, en forma de perfiles o elementos tubulares puede salvar. El uso hoy en día del acero se ha generalizado, no sólo complementando a la madera, sino incluso sustituyéndola en algunos casos.

APUNTALAMIENTOS DE MADERA Su utilización es general para apuntalamiento de forjados, jácenas, recercados de huecos, cimbras para arcos y bóvedas, cubiertas y sujeción de muros de fachada, con la limitación de la altura, que una excesiva longitud unida a una pendiente elevada en el caso de

Pág. 143


tornapuntas o jabalcones, hace prácticamente imposible su utilización por encima de a altura de un segundo piso. El apuntalamiento de madera se realiza normalmente con elementos de sección rectangular, tablones agrupados en dos o tres elementos embridados, así como con rollizos.

TIPO

ANCHO (cm)

GRUESO (cm)

Tablón

20

7

25

7

20

5

25

5

Tabla

10-20

2-3

Riostra

10

5

Cuadradillos

10-12-15

10-12-15

Tabloncillo

Rollizos o puntales

diámetros varios

Denominación de punta delgada

entre Ø 8-10 cm

Escuadrías de madera mas usuales

APUNTALAMIENTOS METÁLICOS Cuando el apuntalamiento con madera no sea conveniente por razón de excesiva altura, grandes cargas, etc., se hace necesario el empleo de elementos metálicos. En estos apuntalamientos se emplean sopandas y durmientes de madera, que garantizan una distribución más uniforme de los esfuerzos, para evitar problemas de punzonamiento y cizallamiento, dadas las características del material empleado. Los elementos metálicos empleados son los siguientes: 

Puntales telescópicos : elementos de gran valor en caso de apuntalamientos de urgencia, por la rapidez con que se actúa en estas situaciones. Son extensibles con módulos predeterminados y de fácil apriete mediante un husillo, características que permiten situar las sopandas y durmientes en su posición y apuntalar inmediatamente, donde una vez estabilizada la situación con cierta rapidez, se dispone de tiempo para adoptar medidas del resto de elementos que deben de conformar un apuntalamiento más completo. Su resistencia está limitada por la resistencia al cizallamiento del pasador, además de su gran esbeltez y poca estabilidad, por lo que se necesita arriostrarlos entre sí, que no es sencillo de ejecutar.

Pág. 144






Perfiles metálicos: Los perfiles metálicos permiten hacer apuntalamientos con estructuras sencillas, mediante el empleo de perfiles de sección normalizada. Las piezas se han de preparar en taller generalmente, aunque permiten soldarlas in situ. Las uniones soldadas aumentan la estabilidad estructural del conjunto. Mecanos: Están formados por elementos metálicos unidos con bridas articuladas, que por la rapidez de montaje, así como, por la ventaja de la recuperación total de todos sus elementos, son utilizados cada vez con mayor frecuencia, principalmente en apuntalamientos exteriores. Es la solución más adecuada para asegurar fachadas, así como, para acodalar entre sí muros de medianería, ya que tanto las alturas como las distancias que se pueden alcanzar con este tipo de estructuras es considerable, con un peso propio relativamente bajo. El apriete de estas estructuras se realiza mediante husillos, que permiten calibrar el esfuerzo, así como modificarlo con el transcurso del tiempo.

En situaciones de urgencia, el sistema más utilizado es el de madera combinado con los puntales metálicos, por las características de ambos.

5.4. ELEMENTOS DE UN APUNTALAMIENTO Los apeos o apuntalamientos son conjuntos de piezas de madera o metal, también en combinación que forman estructuras resistentes cuya finalidad es sostener parte o todo todo un edificio de una manera provisional. Los elementos que constituyen un apeo son en la mayoría de las veces piezas rectas, que trabajan a compresión casi siempre. Se utilizan también elementos auxiliares y pequeño material para realizar las uniones. Las piezas, según la sección, forma, lugar de colocación y en función del tipo de trabajo reciben diferentes denominaciones:

Elementos Verticales Pág. 145








Puntal: pieza que se dispone entre la sopanda y el durmiente, con la finalidad de sostener cargas. Formados generalmente por elementos de madera de sección circular (rollizos), tablones embridados o puntales telescópicos de acero Pie derecho: Es un puntal como el anterior pero con sección rectangular, formado por un conjunto de dos o tres tablones de madera embridados. Virotillo: Rollizo de pequeño diámetro y longitud, para utilizar en huecos de reducidas dimensiones. La mayoría de las veces constituye un elemento segundario de un apeo. Zapata mural: Piezas escuadradas adosadas o encajadas en un muro, para transmitir las cargas a los tornapuntas.

Elementos Horizontales 









Sopanda: Pieza que se acopla en contacto directo bajo de forjados, vigas, dinteles,… Trabaja a flexión y su misión es transmitir las cargas que recibe a los puntales. Durmiente: Pieza que se dispone horizontalmente o ligeramente inclinada sobre el terreno (según sea un apuntalamiento horizontal o inclinado) con la finalidad de transmitir las cargas de forma uniforme al mismo. Generalmente está construida a base de escuadrías de madera. Puente: Pieza corta que ejercen básicamente misiones de separación o de arriostramiento entre piezas verticales. Codal: Son piezas escuadradas o rollizos que trabajan a compresión para mantener fija la separación entre dos elementos verticales ya sean de la construcción o del apeo. Aguja: Pieza que perfora un muro, sosteniéndolo. Trabaja a flexión apoyándose en pies derechos, puntales o tornapuntas. Pág. 146


Muletilla: Pieza que se dispone adosada a un muro o encajada en él, con la finalidad de recibir las cargas de forma uniforme y transmitirlas a los elementos del apuntalamiento, generalmente de escuadrías de madera.

Elemento inclinados 





Tornapuntas: Son puntales inclinados, transmiten las cargas del elemento apeado a la zona de apoyo (durmientes), pueden ser escuadrados, de rollizo o de elementos telescópicos de acero. Jabalcón: Recogen las cargas y las transmiten no directamente, sino a través de otras piezas, horizontales o verticales. Pueden ser igualmente escuadrados o rollizos. Riostras: Piezas escuadradas de poca sección, destinadas a mantener la estabilidad y disposición geométrica del conjunto, generalmente de escuadrías de madera o elementos metálicos.

Pág. 147


Material auxiliar 

 







Bridas: Pares de pletinas enlazadas con tornillos, utilizadas para unir piezas resistentes por yuxtaposición. Puntas, clavos: Sirven para fijar las uniones de los ensambles y evitar desplazamientos. Cuñas: piezas de forma acuñada que se disponen con la finalidad de retacar enlaces y entregas. Hechas de madera. Ejión: Pieza que se dispone en los extremos de los tornapuntas o jabalcones, fijado al durmiente o zapata mural, con la finalidad de absorber los empujes inclinados y evitar su deslizamiento Ménsula: Pieza que se dispone en los extremos de un codal, fijado a la zapata mural, con la finalidad de apoyarlo y evitar su deslizamiento. Herramientas más común: La mayoría de herramientas y maquinaria que se emplea corresponde a las utilizadas por los diferentes oficios que intervienen en la construcción: Albañiles, encofradores, ferrallas, etc... – Pico , Pala, Pata de Cabra, Maza – Martillo, Cincel, Puntero Pág. 148


– – – – –

Martillos neumático y taladrador Corta pernos Motosierra, Serruchos, sierra de arco Alicates, tenazas Escuadradas, falsas escuadradas, lápiz carpintero , plomadas o nivel

Este es el material que más se utiliza en los trabajos de apuntalamientos

5.5. EJECUCIÓN DE LOS APUNTALAMIENTOS La ejecución de un apeo requiere tener presente el empleo correcto de las piezas que lo componen. Ya que debe conseguirse construir una estructura con piezas sueltas que van a trabajar casi siempre como uniones articuladas. Es fundamental, que no se desplacen los enlaces de las piezas, ya que en tal caso, el apeo dejaría de cumplir su función. La forma de llevarlo a cabo, sería la siguiente: Dimensionamiento: El número de las piezas de cada puntal, la cantidad de estos y su separación así como el tamaño de los durmientes, han de elegirse teniendo en cuenta que han de transmitir todas las cargas del edificio que se va a apear al terreno. Por lo tanto, ha de tenerse en cuenta la resistencia del material del apeo para poder calcular el número de puntales que nos nos van a hacer falta, el emplazamiento, etc. Esto, con la práctica, acaba haciéndose a ojo una vez que se sabe cual es la resistencia de los tablones, etc. En cualquier caso procuraremos siempre trabajar con un alto coeficiente de seguridad aumentando aumentando el número de puntales que en teoría nos hagan falta. Para un cálculo más preciso, se deberán tener en cuenta las acciones o esfuerzo al que está sometida la estructura, y al que por tanto, el apuntalamiento, deberá dar respuesta. El cálculo de acciones viene determinado en la Norma Básica de la Edificación NBEAE/88, “Acciones en la Edificación”, aprobada por Real Decreto 1370/1988, de 11 de noviembre, por el que se modifica parcialmente la Norma MV-101/1962, aprobada por Decreto 195/1963, de 17 de enero. Se deberá tener en cuenta tanto la carga permanente, debida a los pesos de todos los elementos constructivos, instalaciones fijas,…como las sobrecargas de uso. Una vez calculadas las solicitaciones que deberá salvar el apuntalamiento, se deberá calcular el número de piezas que deberán componer el mismo, en función del tipo de material utilizado. Los puntales telescópicos son la opción más sencilla, ya que se evitan las tareas de corte y ajuste con cuñas. Su resistencia es variable en función de la altura máxima alcanzable y de los componentes del mismo (tubos de acero, pasador, husillo,…) y cada fabricante la establece en función de determinados factores, por lo que antes de emplearlos, se deberán conocer las características de los mismos. En cualquier caso, para puntales telescópicos sencillos, se podría adoptar una carga de 1000 kg para una altura equivalente a la de una planta de edificios.

Pág. 149


Toma de medidas y cortes: Una vez determinado todo lo referente a la geometría del apeo, procederemos a determinar las dimensiones de las piezas mediante el empleo de una varilla telescópica, que nos permita saber in situ la longitud real del elemento, así como la inclinación del corte si es necesario. A la longitud obtenida por la varilla habrá que deducir dos gruesos de tablón de la sopanda y durmiente, más un margen de dos centímetros para el acuñado. Los cortes se realizaran previo trazado con una escuadra de carpintero, evitando en lo posible encuentros que disminuyan la sección de la madera como son los efectuados en ángulo o cruce. Embridado de tablones: Los tornapuntas, pies derechos de madera como norma general procuraremos que nunca trabajen solos, sino en grupos de dos o tres tablones embridados, a fin de prevenir pandeos anormales de la pieza por nudos u otros defectos de la madera. Por norma colocaremos tres bridas, una en el centro y otra en cada ca da extremo. Sujeción de los durmientes: Además de buscar una zona apropiada del suelo, debe prepararse aquella con cajeado que impida el deslizamiento del durmiente, esto se consigue mediante unas riostras que nos unan todos los durmientes o bien mediante unos codales contra la pared, de esta manera aseguraremos una mayor estabilidad al apeo Piezas en contacto directo con muros: En vigas aguja, sopandas y otras piezas que recogen directamente el esfuerzo de los muros, sobre todo cuando el apeo sea metálico, se debe colocar como elemento de contacto una pieza de madera para evitar cizallamientos. Montaje: Una vez obtenidas todas las piezas se procede a clavar la sopanda a dos de los pies derechos, se eleva el conjunto hasta situarlo sobre el durmiente, se aploma prosiguiendo con el montaje de el resto de elementos, pies derechos, cuñas, riostras, etc... En apuntalamientos horizontales e inclinados, se procederá a fijar las zapatas murales o muletillas según caso, colocando posteriormente los tornapuntas y codales, o paralelamente, en cuyo caso sirven para sujetarlo momentáneamente, colocando a continuación el resto de elementos. Cuando el apuntalamiento se extienda a plantas superiores, éste se comenzará de las plantas inferiores a las superiores.

Pág. 150


Aplomado de las piezas: Los puntales deben de quedar completamente verticales y alineados por filas, y los tornapuntas situados dentro de un plano vertical y perpendicular al elemento a apuntalar. Si el apuntalamiento se ejecuta vertical en varias alturas, cada una de las filas de puntales, estarán en el mismo plano vertical que las de los pisos inferiores. Acuñado del apeo: Para poder colocar en su posición los pies derechos o tornapuntas, se cortan estos ligeramente más cortos de la distancia necesaria. El pequeño hueco se maciza entre el durmiente y el pie derecho, con parejas de cuñas enfrentadas que se aprietan a la vez y sirven para templar el apeo y ajustarlo. En apuntalamientos con puntales telescópicos, el apriete se realiza por medio del husillo del puntal. Fijación de piezas: En apeos de madera aun cuando todas las piezas queden sujetas entre si, han de clavarse con clavos para asegurar las uniones y evitar pequeños movimientos debidos a la humedad y las variaciones térmicas, que en algunas ocasiones pueden llegar a desplazar totalmente las piezas de su sitio. En los apuntalamientos metálicos las piezas se aseguran mediante soldaduras o bridas. Arriostramiento: Los apeos deben siempre arriostrarse triangulando al conjunto de pies derechos o tornapuntas con riostras, piezas alargadas y de poca sección que trabajan a tracción, se fijan las piezas principales formando cruces de San Andrés para evitar su desplazamiento y hacerlas trabajar en conjunto. Operaciones finales: Una vez concluido el apuntalamiento, deben de colocarse testigos para detectar cualquier lesión que se pueda producir con posterioridad y que pueda requerir la adopción de nuevas medidas. También deberán de disponerse cuando el apuntalamiento afecte a la vía pública, de la correspondiente protección y señalización. El apuntalamiento deberá ser revisado periódicamente, ya que es habitual que las cuñas se aflojen en las estaciones secas y que algunas de las piezas se desplacen por cualquier causa, así como para observar el estado de progresión de las lesiones en caso de producirse.

Pág. 151


5.6. PROCEDIMIENTOS DE APUNTALAMIENTO SEGÚN ELEMENTOS APEOS VERTICALES En general podemos decir que son los apeos destinados a sostener elementos horizontales, como vigas, forjados, voladizos, cimentaciones, aunque también se nos puede dar alguna situación en los que haya que hacer una combinación de un apeo vertical con uno inclinado para liberar de cargas un muro o un pilar, vamos a ver uno por uno; APEO EN CIMENTACIONES Cuando es necesario recalzar ,sanear o reparar una zapata , dado que es el elemento al que le llegan las cargas para trasmitirlas al terreno , han de desviarse estas cargas liberando así a la zapata quedándose ésta con las que pudieran corresponderla a su peso propio y al del pilar o muro que sustente. Para conseguir lo anterior, será necesario descargar las vigas y forjado correspondiente al nudo en el que se encuentre la zapata. Normalmente se llevará a cabo mediante postes, rollizos, puntales o pies derechos como elemento vertical y durmientes y sopandas como horizontales con sus correspondientes riostras y tornapuntas si fueran necesarios como elementos inclinados. Una cuestión importante será el calcular las cargas que soporta la zapata en este caso, para poder estimar la fuerza que tienen que soportar nuestro apuntalamiento.

Pág. 152


APEO EN PILARES El pilar es elemento transmisor de cargas inmediatamente superior a las zapatas. Para liberarlo será necesario apear las vigas y forjados que le afecten mediante pies derechos, prolongando el apeo por los pisos inferiores hasta el firme. Si se trata de un pilar en planta intermedia , será necesario recoger las cargas de los pilares situados por encima del afectado, ya que es probable que las vigas apeadas no resistieran el esfuerzo cortante a que estarían sometidas. Habrá que tener en cuenta a la hora de diseñar el apeo que se tiene que reparar el pilar por lo hay dejar espacio suficiente para poder trabajar en la reparación del pilar. Por lo que podemos concluir que cuando tengamos que apear un pilar siempre tendremos que considerarlo como una pieza además del tramo afectado, los superiores e inferiores.

APEO DE VIGAS MAESTRAS El sistema tradicional es mediante puntales o pies derechos con sopandas y durmientes, debiendo tener muy en cuenta la distribución de cargas. Si hubieran de tenerse presente movimientos laterales, tendría que recurrirse al empleo de tornapuntas. Como en casos anteriores habrá que observar la proyección de los apeos a otras plantas, y en todo caso habría que apear las plantas inferiores si las hubiera. Si por estar dañada la viga o por cualquier otro motivo no se pudiera apear directamente en la misma, habría que apear el forjado que ella soporta, teniendo en cuenta el espacio para su sustitución. Si además tuviéramos un muro cargando sobre la viga, habrá que apear este, bien con tornapuntas si es exterior y la altura lo permite, o con vigas agujas que atraviesen el muro por puntos descansando sobre sopandas que transmitan el esfuerzo a puntales que se prolonguen hasta el firme.

Pág. 153


Pág. 154


APEOS EN FORJADOS El apeo de forjados es de los más sencillos, ya que se ejecuta a base de pies derechos, sopandas y durmientes, que se colocan perpendicularmente a la dirección de las viguetas y en la zona cedida. Si se realiza para descargar vigas maestras se sitúa en las proximidades de las entregas. En caso de luces grandes es necesario apear en puntos intermedios. El apeo forma un plano vertical que no está asegurado contra los movimientos laterales, por lo que al menos las durmientes habrán de acodalarse en varios puntos contra las paredes de la habitación. Siempre que se apea un forjado, han de apearse también los que están situados bajo el mismo a fin de que las cargas sean transmitidas hasta el terreno.

Pág. 155


APEOS INCLINADOS Este tipo de apeos se utilizan para sostener elementos verticales en la construcción como son básicamente los muros. Presenta muchas variedades dependiendo del tipo de daño producido originado por fallo del terreno, desplome, cedimiento, y de la situación del muro dentro del contexto del edificio. A continuación se indican algunas soluciones: 









Para descargar la parte inferior de un muro, se utilizan las vigas aguja que atraviesan el muro por encima del nivel de la lesión, y se apoyan en parejas de puntales o tornapuntas con travesaños Para contener el desplome de un muro de fachada el apuntalamiento más común es mediante tornapuntas, que reciben las cargas a través de las muletillas, que se dispondrán debajo de las vigas de fachada o de los forjados, siendo conveniente que las muletillas se introduzcan en parte en el muro mediante un cajeado. Los tornapuntas deberán formar un ángulo con el suelo de 60 a 75º. Cuando por la gravedad de las lesiones se requiera, se apuntalará también los forjados que acometan al muro de fachada, juntamente con éste. El apuntalamiento del muro se ejecutará como el indicado en el punto anterior, y el del forjado, se situará en la zona próxima a la entrega con el muro. Es conveniente en esta situación, hacer un recercado de huecos en la zona apuntalada. Cuando las lesiones afectan a una zona amplia del muro en vertical, el apuntalamiento se realiza con tornapuntas paralelos, contenidos en un mismo plano perpendicular al muro, sustituyendo las muletillas por zapatas murales que reciben el esfuerzo sobre una mayor superficie. La unión de la zapata mural con el muro se hará mediante agujas o barras de acero, para evitar que se desplace hacia arriba por el efecto del empuje del apuntalamiento. Los tornapuntas deben de arriostrarse para que trabajen conjuntamente. Otra solución a esta situación, es mediante tornapuntas en abanico, que es un apuntalamiento más indeformable estáticamente, pero de una ejecución más compleja, sobre todo al igualar las entregas y la transmisión de esfuerzos al Pág. 156


durmiente común. 



En muros de medianería entre edificios, donde se ha demolido en intermedio, se suelen utilizar apuntalamientos horizontales, para evitar su desplazamiento, mediante puntales horizontales y tornapuntas, con zapatas murales que reciben los esfuerzos del muro. En muros de contención, cuando se presenta un vuelco, se apuntala con tornapuntas en la parte superior, y si se presenta a su vez un deslizamiento, se deberá de disponer también un acodalamiento en la base.

Pág. 157


APEOS HORIZONTALES Este tipo de apeos se utiliza para asegurar muros muy próximos acodalando mediante un apeo volante, pero la utilidad será sobre todo en las zanjas mediante las llamadas Entibaciones, que no es otra cosa más que apeos que se utilizan para sujetar el terreno en sus diferentes variantes como: excavaciones, corrimientos de tierra, vaciados, pozos, zanjas, galerías, etc. Las entibaciones se realizan para asegurar la estabilidad del terreno en aquellas excavaciones que tengan una profundidad mayor de 1.30 mts aproximadamente. En función de las características del terreno podemos distinguir los siguientes tipos de entibaciones: 

Ligera,



Semicuajada



Cuajada.

ENTIBACION LIGERA Se realiza cuando el terreno tiene la suficiente cohesión o es compacto, tipo rocas, etc. En rescates que hayan quedado personas sepultadas para asegurar la zona de manera que no haya más víctimas. Se realiza a base de cabeceros sujetos mediante codales. En la colocación de cuñas tendremos en cuenta que si se pisa un codal por error, la cuña apriete más el sistema y no desmonte.

ENTIBACION SEMICUAJADA Se utiliza en terrenos blandos pero con cierta resistencia como, arcillas, tierra compacta, etc. Se cubre el 50% aproximadamente del terreno mediante tablas colocadas verticalmente y

Pág. 158


se sujetan con cabeceros y codales:

ENTIBACION CUAJADA Se reviste la totalidad del terreno mediante tablas horizontales y se sujetan mediante cabeceros verticales y codales, se utiliza este sistema para terrenos sin ninguna resistencia como son fangos, arenas, gravas, tierra vegetal y escombros.

Pág. 159


5.7. EVALUACIÓN Y TOMA DE DECISIONES EN OPERACIONES DE BOMBEROS QUE INVOLUCRAN LA NECESIDAD DE APUNTALAMIENTOS Las intervenciones de bomberos en servicios de este tipo estarán motivadas por la urgencia, motivada por tener que adentrarse en edificios inestables para realizar algún rescate, , inspección... Es por ello que no se dispone del tiempo suficiente para realizar un apeo si no más bien un apuntalamiento de urgencia, que en la mayoría de las ocasiones tendrá que ser revisado con posterioridad por si resulta necesario un mejor aseguramiento de la estructura.

EVALUACIÓN Y TOMA DE DECISIONES Como en cualquier proceso de toma de decisiones debe haber una fase inicial de recogida de información y un posterior análisis de la misma. El mayor hándicap que se presenta en una operación de bomberos a la hora de decidir una acción u otra, es el poco tiempo del que se dispone, ya que habitualmente se presenta en situaciones en las que el tiempo es un factor a considerar, por tratarse de actuaciones de urgencia. Todo ello refuerza la importancia de disponer de una buena información en esta fase inicial. Para poder toma una buena decisión y determinar si resultara necesario apuntalar o no, se deberá realizar un proceso en el que se analice toda la información recibida. En este proceso se pueden distinguir las siguientes fases: 1- Inspección Es el reconocimiento previo de la zona dañada y del edificio en su conjunto. Se tendrá en cuenta: - Elementos dañados - Incidencias en otros elementos - Materiales con que se ha construido - Distinguir si es un elemento estructural

Pág. 160


- Cargas que soporta - Condiciones de estabilidad, grietas, roturas. - Incidencias con edificios colindantes Toda esta información se podrá apuntar en un bloc de notas donde se realice un croquis de la zona y se anoten los datos anteriores.

2- Evaluación del apuntalamiento Realizada la fase de inspección y recogida de información, se podrá evaluar la necesidad o no del apuntalamiento, por lo que se tendrá que determinar: - Si es necesario apuntalar - Lugar donde hay que ejecutarlo - Que tipo de apuntalamiento - Materiales y herramientas necesarios 3- Organización de los trabajos Efectuadas las fases anteriores, se organizará la ejecución de los trabajos, teniendo en cuenta las siguientes cuestiones: - Delimitación de Áreas de riesgo: Área de Intervención: Zona donde se realizan in situ los trabajos de apuntalamiento, es donde mas riesgo hay, por lo que solamente estará en ella el personal de intervención para realizar acciones muy concretas como; ensamblaje de piezas, medición, etc... Área de Socorro y Apoyo: Apoyo: Esta zona estará fuera de la de intervención y se tendrá en cuenta que en caso de colapso, no se produzca afección a este área. En ella se realizarán las siguientes tareas Acopio de material  Corte y preparación  Montaje previo si es necesario  o

o

- Evaluación de los recursos necesarios: El mando deberá realizar una estimación de los materiales necesarios para realizar los trabajos. Los vehículos de bomberos no siempre disponen del material necesario para este tipo de servicios tan específicos, por lo que tendremos que apoyarnos en las corporaciones del municipio al que afecte la emergencia, mediante Policía Local, Brigadas de mantenimiento municipales, edificios en construcción cercanos, etc... en definitiva servirnos de todo lo que nos pueda ayudar a complementar el material necesario. - Anulación de Instalaciones existentes: Habrá que tener en cuenta que en el caso de que los elementos del apuntalamiento puedan dañar tuberías o conductos de instalaciones del edificio, deberemos antes de iniciar los trabajos, el desmontaje o corte provisional hasta que éstos finalicen y se pueda restablecer el servicio con garantías.

Pág. 161

Módulo III. Edificación. Conceptos Básicos. Instalaciones Patológicas

Recommend Documents