Calculo y diseño estructural(fundaciones y vigas riostras)- ELIMAR PERDOMO NAVARRO

Cálculo y diseño estructural

24 de Mayo del 2021

Fundaciones  Encofrado de fundaciones, vigas de riostra y armado estructural  Despiecé y encofrado  Plano estructural

Proyecto de estructuras

Elimar Perdomo 27.929.844

Índice • ¿Qué son las fundaciones ?... Pág.. 03

• Tipos de fundaciones……Pág.. 04-05

• Armado estructural………Pág. 06-07

• Encofrado de fundaciones….Pág.. 08 • Vigas de riostra y armado estructural………….…......Pág.. 09-10 • Despiece y encofrado…………………............................Pág.. 11

• Plano Estructural de fundaciones y viga de riostra….Pág.. 12-14

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¿Qué son las fundaciones ?

Es la parte de la construcción que se apoya sobre el terreno. Es la base de la construcción la misma que debe soportar el peso de la superestructura en las peores condiciones de carga y repartirlos sobre el terreno en la profundidad necesaria.

La cimentación o fundación es la parte de la construcción que se apoya sobre el terreno, constituye así la base del edificio y por tanto debe satisfacer la función estática de soportar los pesos de la superestructura en las peores condiciones de carga y repartirlos sobre el terreno en la profundidad necesaria.

Las fundaciones son importantes porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura. Hay que prestar especial atención ya que la estabilidad de la construcción depende en gran medida del tipo de terreno. La fundación estará bien diseñada si cumple adecuadamente con su doble función, estabilidad y resistencia, controlando dos estados límites a saber, las condiciones de servicio y las condiciones de falla por resistencia.

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Tipos de fundaciones

Los diferentes tipos de fundaciones se clasifican desde el punto de vista constructivo en dos tipos, de las siguientes formas: fundaciones superficiales y fundaciones profundas.

Fundaciones superficiales: zapatas aisladas, zapatas atirantadas, zapatas y vigas de fundación, zapatas corridas, losas de espesor constante, losas con capiteles, losas nervadas, losas flotantes.  Zapatas aisladas: son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. Las zapatas aisladas van arriostradas con riostras de hormigón armado de sección inferior a la zapata.  Zapatas atirantadas: trabajan de forma independiente, pero se encuentran unidas por una cadena apoyada al terreno, diseña para evitar el movimiento horizontal.  Zapatas corridas: cuando se trate de pilares alineados muy próximos a muros, o de equilibrar cargas excéntricas sobre las zapatas contiguas, se considera directamente el empleo de una zapata continua o zapata corrida.  Las losas: se emplean en terrenos menos resistentes o menos homogéneos o bajo estructuras menos resistentes.

Puede decirse de forma aproximadamente que la losa es más económica que las zapatas si la superficie total de estas es superior a la mitad de la superficie cubierta por el edificio, debido al menor espesor de hormigón y cuantía de armaduras, a una excavación más sencilla y un ahorro de encofrados.

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Tipos de fundaciones

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Fundaciones profundas: surgen por la necesidad de transmitir las cargas de las estructuras a capas profundas del terreno, cuando no es posible resolver la cimentación con zapatas, losas o estructuras superficiales. En otras palabras, una fundación profunda permite transmitir las cargas de una estructura a una capa competente, ya sea para atravesar un terreno no apto para fundar o para involucrar una mayor masa de terreno en la estabilidad de la estructura.  Pilotes prefabricados: estos se hincan en el terreno mediante maquinas del tipo martillo. son relativamente caros ya que deben ir fuertemente armados para resistir los esfuerzos que se producen en su transporte.  Pilotes moldeado in situ: se realizan en perforaciones practicadas mediante sondas de tipo rotativo.

Generalmente son de mayor diámetro que los prefabricados y resisten mayores cargas.

 Pilotajes: una cimentación constituida por una zapata o encepado que se apoya sobre un grupo de pilote o columnas que se introducen profundamente en el terreno para transmitir su carga al mismo.  Encepados: constituyen piezas prismáticas de hormigón armado que trasmiten y reparten la carga de los soportes o muros a los grupos de pilotes. como en la actualidad se emplean generalmente pilotes de diámetro grande por razones económicas él numero de pilotes por cada encepado no suele ser muy elevado.

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Armado estructural

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Existen variados armados estructurales, estos se diferencian por el tipo de fundación que se vaya a requerir la obra, en esto va a variar el tiempo de construcción, los materiales para su armado, pero siempre el resultado final será brindar estabilidad y resistencia, controlando dos estados límites a saber, las condiciones de servicio y las condiciones de falla por resistencia Generalmente, sistema de cimientos se dividen en dos categorías, cimientos poco profundos y profundos.

Los cimientos poco profundos (fundaciones superficiales): casi siempre se lanzan contra la tierra.. El sitio está excavado a relativamente superficial lo más hondo, debajo de la elevación del suelo. Son más fáciles de construir, más barato, y, por lo tanto, generalmente es una opción más popular en diseño en comparación con los cimientos profundos.

La construcción de cimientos poco profundos es la opción más económica ya que requiere menos mano de obra., equipo, y materiales.

Como se ha mencionado, se requiere relativamente poca excavación y mano de obra para excavar y formar los cimientos poco profundos.

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Armado estructural Los cimientos profundos (fundaciones profundas): el proceso para construir una base profunda es más complejo y costoso..

Requiere equipo más pesado, mano de obra calificada, y gestión adecuada del tiempo.

Los cimientos profundos pueden clavarse en el suelo o echarse contra la tierra.. El suelo es mucho más difícil de excavar y la presión del suelo aumenta a medida que avanza.

Procedimiento: se realiza la excavación hasta llegar a terreno competente y se sustituye el existente por un terreno mejorado y compactado. Esta constituye una solución válida en casos de espesores y cargas uniformes y pequeñas. Técnicamente, solo se definirán bien las características del material usado en el relleno y terraplenado, la densidad y humedad máximas (Ensayo Proctor) y espesores de material aportado. Debe realizarse un control con medidas de humedad (in situ) y densidad, y los ensayos correspondientes de placa de carga para evaluar posibles asientos y deformaciones.

Las cimentaciones profundas cuentan con un proceso de construcción más complejo, por esta razón tienen una factibilidad de construcción más compleja en comparación con las cimentaciones superficiales.

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Encofrado de fundaciones

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El encofrado en la construcción civil son todas aquellas piezas que se utilizan como apoyo las cuales vienen acompañadas de accesorios secundarios. Estos accesorios son aquellos que le dan sustentabilidad al mismo encofrado, hablamos de los puntales, los tensores, las cimbras y celosías.

Los encofrados vienen a ser moldes temporales o permanentes para contener el vaciado completo del concreto. El objetivo sería evitar que surja algún derrame del mismo hasta que se complete el fraguado y el concreto alcance un nivel óptimo en cuanto a su resistencia.  Encofrados Horizontales: son aquellos que son utilizados para el vaciado de losas, forjados, vigas u otros componentes de la construcción que mantengan esta posición horizontal. Se reconocen fácilmente porque están apoyados sobre estructuras verticales, como puntales, que tienen las características de soporte de cargas.

 Encofrados Verticales: estos son los encofrados que se utilizan para el vaciado de columnas, muros, pilotes o pilar, entre otros, que mantienen una posición vertical.

De igual forma, se sostienen porque están apoyados sobre otras estructuras que le permiten mantener esa posición vertical y evitar cualquier caída o fuga del material.

Es muy importante que los encofrados sean lo suficientemente fuertes para soportar la carga del concreto. No solo eso, no deben ser deformables o susceptibles al pandeo. También es necesario que no tengan fugas del material y que las mismas puedan reutilizables para aminorar gastos en la construcción.

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Vigas de riostra y armado estructural Las vigas riostras, de atado o de arriostramiento, son piezas o elementos estructurales generalmente de hormigón armado o de cualquier elemento que pueda resistir tracciones, que unen dos o más cimientos o zapatas. Por su posición, frecuentemente, se usan también para apoyar sobre ellas muros o elementos de cerramientos.

Armado estructural de vigas riostra Preparación y excavación para la viga: las zanjas para la viga de riostra se excavan en función de su nivel.

Alternativamente, si la viga de riostra se construye directamente en el suelo, entonces la superficie del suelo se nivelará y preparará. Cuando se usa la viga de riostra entre pilotes, la preparación de la construcción y las excavaciones comenzarán después de analizar la construcción del pilote. Instalación de encofrado de viga: una vez completada la preparación del sitio y la excavación de las zanjas, los formularios se colocarán de acuerdo con las dimensiones de la viga que se proporcionarán en los planos de diseño. Si la viga de riostra se construye en el suelo, entonces la parte inferior del formulario se colocará antes de sus lados. En este caso, se forma un ladrillo de suela plana a lo largo de la viga de grado en lugar del obturador inferior. Finalmente, después de completar el encofrado de viga de riostra, se asegura de que se proporcionen las dimensiones de viga de riostra designadas, incluida una cubierta de refuerzo suficiente. sumado a eso, también se debe verificar la resistencia al encofrado, la impermeabilidad, la resistencia de los soportes de los encofrados de vigas de riostra, la verticalidad de las persianas laterales y la ubicación 24 de Mayo del 2021

Vigas de riostra y armado estructural

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Colocación de refuerzo de viga: Después de terminar el encofrado o la colocación de ladrillos de suela plana para la parte inferior de la viga de grado, la colocación del refuerzo comienza directamente o después de que se coloca un lado del encofrado. En los planos estructurales se detallan los refuerzos necesarios, como el tamaño y el número de refuerzos longitudinales y la longitud, el número y la separación de los estribos requeridos. Finalmente, número y tamaño de la parte superior; fondo; y los refuerzos adicionales, la longitud de la vuelta y la colocación, los ganchos, los espaciadores y la cubierta de refuerzo transparente se deben verificar una vez que la colocación del refuerzo haya finalizado. Hormigonado para la viga: el hormigón vertido debe compactarse adecuadamente utilizando equipos de vibración o cualquier otro medio adecuado, luego terminar la viga de grado superior. Finalmente, el obturador lateral de la viga de riostra se puede quitar 24 horas después de verter el concreto. Sin embargo, el obturador inferior no se puede quitar hasta que el concreto alcance su resistencia. La duración de este tiempo para quitar el obturador inferior depende del espacio libre de la viga.

 Finalmente: 24 de Mayo del 2021

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Despiece y encofrado  Doblado y montaje de armaduras: El doblado y cortado de las armaduras será realizado de acuerdo a las medidas de los planos estructurales.  Encofrado: El encofrado para las columnas será construido con madera de 1 ” con las dimensiones de las mismas y en superficie horizontal. Una vez que el encofrado esté terminado se debe aplicar aceite sucio en toda la superficie interior para impermeabilizarlo y para evitar la adherencia del hormigón, lo que además facilita el desencofrado.  Colocado del hormigón: Cuando la altura de la columna sea mayor a 2.5 m se debe prever la ubicación de una ventana por donde se vaciará y vibrará el hormigón. Si la altura de la columna es menor o igual a 2.5 m se vaciará y vibrará el hormigón desde la parte superior.

 Desencofrado: El desencofrado de las columnas puede ser realizado a los 7 días, ya que las cargas producidas por la estructura no inciden directamente sobre las columnas si no sobre los puntales de las vigas.  Curado: Una vez que las columnas hayan sido desencofradas, estas deberán ser forradas con polipropileno de tal manera que sean protegidas contra los rayos solares, al mismo tiempo se verterá agua en su interior. La sudoración que produce el mismo hormigón ayuda al curado.

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Plano estructural  Plano estructural de fundaciones con despiece y armado PLANO FUNDACION DE ZAPATA COMBINADA Y ARRANQUE DE PILARES METÁLICOS

Detalle de soldadura de pernos de anclaje

Pilar metálico

Placa de anclaje

Mortero de nivelación

Armado superior zapata

Zapata combinada

Soldadura Placa de anclaje

Mortero de nivelación

Cimentación

0.10m.

Pernos de anclaje

Armado inferior zapata

Separadores

Hormigón de limpieza

Pilar

Perspectiva armado Zapata Combinada

Perspectiva esquemática

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Plano estructural  Plano estructural de fundaciones con despiece y armado PLANO FUNDACION ZAPATA AISLADA DE DETALLE Y ARRANQUE DE PILAR METALICO

Detalle de soldadura de pernos de anclaje

Pilar metálico

Sección

Soldadura

Placa de anclaje

Placa de anclaje

Mortero de nivelación

Mortero de nivelación Cimentación

0.10m.

Pernos de anclaje

Pilar Armado inferior zapata

Separadores

Hormigón de limpieza

Planta

Zapata

Perspectiva esquemática

Perspectiva armado

Armado inferior zapata

Pernos de anclaje

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Plano estructural  Plano estructural de viga de riostra con despiece y armado PLANO VIGA RIOSTRE A ZAPATA

Pilar metálico

Pilar metálico

Viga arriostre

Pilar

Zapata Momento cortante Viga arriostre

Pilar

Carga Zapata

Perspectiva esquemática

Carga

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