Tipos de cimentaciones

La cimentación constituye el elemento intermedio que permite transmitir las cargas que soporta una estructura al suelo subyacente, de modo que no rebase la capacidad portante del suelo, y que las deformaciones producidas en éste sean admisibles para la estructura.

• El nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad tal qye se encuentre libre del peligro de heladas, cambios de volumen del suelo, capa freática, excavaciones posteriores, etc.
• Tendrña unas dimensiones tales que ni superen la estabilidad o capacidad portante del suelo. 
• No deberá producir un asiento que el terreno que no sea absorbible por la estructura.

Clasificación de las cimentaciones.

Superficiales

Cuando el nivl de cimentación es inferior a cuatro veces la dimensión menor del cimiento.

Profundas

Cuando el nivel es superior a diez veces la dimensión menor.

Zapatas

Una zapata es una ampliación de la base de una columna o muro que tiene por objeto transmitir una carga al subsuelo a una presión adecuada a las propiedades del suelo. A las zapatas que soportan una sla columna de llaman individuales o zapatas aisladas. La zapata que se contruye debajo de un muro se llama zapata corrida o zapata continua. Si una zapata soporta varias columnas se llama zapata combinada.

Diferentes tipos de zapatas.

Reporte Cementera Moctezuma

Objetivo

En esta ocasión realizamos un viaje a la cementera Moctezuma, ubicada en la localidad de Apazapan.

Descripción

Salimos de la Universidad Gestalt a las 7:30 AM y llegamos al hotel de la cementera cerca de las 9:00 AM. Nos recibieron con un desayuno y una hora después, tuvimos una plática con el ingeniero que nos guió durante la visita. Nos explicó la historia de la cementera, donde fue fundada y que cuenta con tres plantas: Tepetzingo, Cerritos y Apazapan. Siendo la última la de más reciente construción.

Planta de Apazapan.

 Nuestro recorrido comienza en la sala de operaciones, desde donde se puede controlar toda la planta. Por una persona y cuatro o cinco ayudantes. Después pasamos al laboratorio donde se analizan los componentes que se extraen y el clinker que se produce. Para verificar que su estado sea bueno y no presente ninguna falla pues su producción no para.

Después pasamos al laboratorio de pruebas físicas, en donde el ingeniero nos explicó las diferentes pruebas que se le hace al cemento para asegurar su resistencia, pues a este se le da un colchón para no bajar del límite.

Al finalizar, nos dirigimos a los domos en donde se recolecta la caliza pues es la materia prima del cemento.

Domo de recolección de caliza.

En este domo, el riel que mueve la máquina que se ve en la foto se mueve alrededor del domo para repartirlo. El domo tiene como finalidad no permitir que el polvo salga al ambiente y así reducir la contaminación al aire.

Caliza, arcilla pasando por una máquina de rayos gamma.

Después la caliza y la arcilla se unen a los demás componentes y en la cinta pasan por la máquina de rayos gamma.

Después en la cinta se lleva al precalentado. Y luego pasa por el horno de 60 m. Donde se convierte en una especie de lava. Y luego al enfriado. De ahí se almacena en el búnker. Y recorre todo el camino hacia los silos en donde es almacenado o se carga en los camiones a granel. O puede llegar a ser envasado en bultos de 50 kg. 

Entramos al área de envasado en donde dos máquinas de 14 boquillas cada una se encargan de envasar los bultos. Y se transportan por una cinta en donde se organizan para su transporte.

Después de este paso nos llevaron de vuelta al hotel para comer y regresar a la ciudad de Xalapa.

Conclusión

Este viaje nos sirvió, pues pudimos aprender un poco más del cemento y todo el proceso por el cual pasa para su producción. Además de tomar en cuenta que algunos procesos pueden a llegar a ser contaminantes y esta planta toma en cuenta eso.

Modelo de viga

Objetivo

Realizar el modelo de una viga, la cual será amarrada a la columna antes vista.

Descripción

Esta es un columna con medida de 40 cm x 20 cm, y 25 m de largo. Los estribos se colocan a 5 cm por 1 m y después cada 15 cm. Todo a escala 1:10

Desarrollo

Primero se hace el armado de la viga, los estribo con medida 35 cm x 14 cm para que la viga tenga como recubrimiento mínimo 2.5 cm de concreto.

Viga colocada en un molde de trovicel.

Después de completar el tiempo de fraguado, se descimbra del trovicel.

Conclusión

Este ejercicio nos sirvió para conocer, como en los anteriores, el procedimiento que se sigue para poder realizar una viga.

Modelo de columna

Objetivo

Realizar un modelo de una columna, señalando sus partes, cimbra y armado.

Descripción

En esta actividad se realizó un modelo de columna de corte circular, así como su cimbra y el armado, en donde la varilla de refuerzo es por zunchos.

Desarrollo

Primero se buscó un reemplazo a lo que sería en SONOTUBO, pues en este modelo, tendría un diametro de 40 cm a escala 1:10. Después se colocaron las varillas y se procedió a zunchar una varilla, para conseguir la forma redonda.

Columna circular colada y su armado.

Después, se coloca la otra parte de la cimbra, que consta de sus pies derechos para mantener la columna en su lugar. Después de este paso en la realidad, se cuela.

Al fraguar el concreto, se procede a retirar la cimbra.

Conclusión

Modelo de cimentación

Objetivo de la actividad

Realizar un modelo de un tipo de cimentación y señalar sus partes.

Descripción de la actividad

En esta actividad, representamos una zapata corrida de colindancia, a esta se le hacen cortes para poder apreciar el armado que lleva, la pieza de concreto, el terreno donde se coloca y la cimbra así como sus partes.

Desarrollo de la actividad

Primero comenzamos por preparara el terreno y la zanja en donde se coloca la zapata. En este caso al unicel se le da el uso de terreno. En la imagen se puede observar como se coloca un molde de trovicel para colar primero la plantilla en donde se colocará la zapata.

Terreno de unicel y molde de trovicel

Después se procede al armado de la zapata. En este caso, el armado consta del armado del muro, con sus estribos. Después, éste se coloca sobre una parrilla de acero y por medio de varillas, se amarra.
En este caso se tomó un espacio para colocar el armado de una columna.

Corte de la zapata aislada y su armado.

En la siguiente imagen se aprecia como se terminó de colocar el molde de trovicel, y sobre este el armado para poder después colar.

Zapata con cimbra y colado.

Zapata después de retirar el molde.

Presentación final.

Presentación final de la cimentación, donde se pueden apreciar sus partes y la cimbra que se requiere en su colado. 

Conclusión

Esta actividad es de utilidad pues conoces con más detalle, el procedimiento que se sigue para construir este tipo de cimentación, además del armado, Además de la importancia de la estructuración de la cimbra para su correcta utilización.

Cimbra de madera

¿Qué es?

Una cimbra se define como una estructura provisional o molde que soporta al concreto mientras esté fraguando y logra la resistencia suficiente para sostenerse a sí misma.

• Moldean el concreto al tamaño y forma deseada y controlan su posición y alineamiento.
• Son estructuras con ingeniería que e requieren para soportar cargas como el peso del concreto fresco, materiales de construcción, equipo, trabajadores, diversos impactos y algunas veces el viento.

Los requisitos que debe cubrir una cimbra son:

• Deben ser fuerte y rígidas para garantizar el soporte adecuado del elemento que se construye y satisfacer las tolerancias dimensionales permitidas.
• Deben ser lo suficientemente herméticas para evitar escurrimiento durante el proceso de colado, vibrado y fraguado del concreto,
• Deben ser fácilmente desmontables para no dañar el acabado especificado del concreto y permitir su reutilización el mayor número de veces posible.

Tipos de cimbra

Común.

Son aquellos en que se deberá cumplir sus condiciones de niveles, plomos y apuntalamientos. La superficie que queda expuesta será la misma que deja la madera pues en algunos casos se pondrá un acabado final a la superficie de concreto.

Aparente.

Las cimbras aparentes, además de cumplir con los requisitos anteriores, su superficie debe cumplir como acabado arquitectónico; esto se logra de la siguiente forma: 

• Dando poco uso de la madera.
• Tratando la madera a base de barniz epóxico, fibra de vidrio o ribetes metálicos.

Para obtener un perfecto acabado de las piezas coladas con madera, pueden seguirse varios procedimientos según el efecto final deseado. El más indicado es el de terminar las piezas de contacto cepillándolas y puliéndolas perfectamente. A veces se acostumbra mejorarlo empleando otros materiales como triplay, fibracel, lámina metálicas y otros, que darán al concreto una superficie completamente lisa desvirtuando por otra parte la calidad y la textura propia del material. Es imprescindible el uso de vibradores para obtener un trabajo perfecto en lo que a apariencia respecta.

Bibliografía

http://www.ingenieria.unam.mx/herescas/pce_1427/Apuntes_Cimbra.PDF
http://www.ingenieria.unam.mx/~luiscr/ECyM_43327/CIMBRA_OK.pdf

Datos relevantes sobre el concreto

¿Qué es la resistencia del concreto?

Es la capacidad de carga que tiene el concreto de soportar las cargas que le son transmitidas.

¿Qué material le da dicha resistencia?

Mientras más cemento se utilice en una mezcla, la resistencia será mayor.

¿Cuáles son las resistencias de concreto más utilizadas en la construcción?

100 kg/cm2 para pisos y plantillas
150 kg/cm2 para pisos, castillos y cadenas
200 kg/cm2 para castillos, columnas, losas y cimentaciones
250-300 kg/cm2 para columnas, losas y trabes.

Conclusión

Después de comentar en clase, tuvimos un mejor entendimiento de la resistencia de concreto y las causas de su resistencia. Tomamos en cuenta que dependiendo del elemento constructivo, es la resistencia con la que se preparara la mezcla, pues tienen comportamientos diferentes y algunas no necesitan ser tan resistentes.

Muestrario de varillas para construccion

Pesos volumetricos de los materiales para elaborar concreto

Modelos con diferentes mezclas de materiales para elaborar concreto

Objetivo de la actividad

Preparar distintos cubos de 5 cm de lado, que contengan distintas mezclas de los componentes del concreto.

Descripción de la actividad

En cada cubo, preparar mezclas y así observar como reaccionan los materiales, su comportamiento o si ocurre alguna reacción en general.

Desarrollo de la actividad

Comenzamos por clasificar las mezclas y observar cuales necesitarian, por su comportamiento una cimbra para colarse y cuales solo se podrían observar a través de un molde transparente.

Después hicimos los moldes de cubos de 5cm .

Cubos terminados.

Clasificamos los cubos por sus materiales:

1. Cemento
2. Arena3. Grava4. Agua 

Combinaciones:
a) 1+2; 1+3 y 1+4 / 2+3 y 2+4 / 3+4b) 1+2+3; 1+2+4; 1+3+4 y 1+2+4c) 1+2+3+4

Conclusión.

Al terminar el ejercicio, nos dimos cuenta como solo los cubos que en sus composición incluian cemento y agua, fueron los que se pudieron colar y mantenerse en un cubo sin la necesidad de un molde. Y como los demás, solo son agregados a la mezcla que le dan las características necesarias para hacer el concreto.

Musicalización de la materia.

Objetivo de la actividad.

Encontrar una canción que pudiera ser relacionada a la materia de Tecnologías del Concreto Armado.

Descripción de la actividad.

Elegí We Will Rock You - Queen.
Para esta actividad tomé en cuenta que el concreto armado se trabaja en la obra donde se pueden localizar sonidos fuertes y que sean pesados. Tomé en cuenta la melodia que se asemeja a la construcción.

Conclusión.

Esta actividad no fue de mi agrado pues no encontraba como relacionar una canción con una materia que habla sobre el concreto armado. Y el resultado final no me convenció de todo.Pero reflexioné acerca de como

Cubos de concreto que no...

Objetivo de la actividad

En esta actividad, el objetivo fue realizar un cubo de concreto que no fuera cubo ni fuera de concreto. Con la finalidad de llegar .

Descripción de la actividad.

Para este ejercicio, tomé en cuenta la vista isométrica de un cubo, desde esa perspectiva se aprecian sólo tres caras de éste.

Conceptualización en trovicel 

Conceptualización en trovicel.

Desarrollo de la actividad

Después de tener la idea y desarrollarla en el tovicel, utilicé trovicel de nuevo para hacer el molde donde colocaría el yeso.
No pude colocar toda la mezcla en un solo molde así que hice una en forma de "L" y otra plana y después las uní con el mismo yeso.

Cubo de concreto que no es...

Conclusión

Después de comentar en lclase y comparar resultados me quedó claro como cada quien ve las cosas de una forma diferente y las puede interpretar de una manera diferente.
Además de que explorar la forma y los materiales, especialmente aplicandose a la arquitectura resulta en cosas impresionantes y muy diferentes unas a las otras, aunque partan del mismo concepto.

Sistema industrializado: Vigueta - Bovedeilla

Objetivo de la actividad

Investigar acerca del sistema de vigueta - bovedilla, para así tener un conocimiento previo en caso de visitar la obra que utiliza este sistema constructivo.

Desarrollo de la actividad

El sistema de losa vigueta-bovedilla es un sistema compuesto básicamente por dos elementos prefabricados, la vigueta y la bovedilla, productos de fabricación sencilla de bajo costo, por lo cual este sistema es ideal para usarse en construcción de viviendas de interés social, residencial, áreas comerciales, escuelas y hoteles. Este sistema se compone de tres partes principales:

• Componente portante (viguetas)
• Componentes aligerantes (bovedillas)
• Firme de concreto armado, encargado de dar integridad al sistema de piso.

Teóricamente el sistema trabaja en una sola dirección, aunque una vez colado el firme de concreto armado la carga se reparte en una pequeña porción a los extremos panel de losa paralelos al eje longitudinal de las viguetas. 

Acero de refuerzo

Se requiere colocar acero de refuerzo en la capa de compresión para resistir los esfuerzos de flexión que se lleguen a presentar. También para evitar agrietamientos por cambios volumétricos debidos a variaciones de temperatura.

Bovedilla

Las bovedillas son elementos aligerantes del sistema y pueden ser de diversos materiales, las hay de cemento-arena, poliestireno, barro, etc. Se apoyan directamente en las viguetas cubriendo en forma conjunta toda la superficie de la losa. Su función es eliminar la cimbra de contacto y aligerar la losa.

Capa de compresión

La capa de compresión es la capa de concreto colado en la obra que queda encima de las bovedillas. El espesor varía desde un mínimo de 3 cm hasta 5 cm. Esta actúa como una pequeña losa apoyada sobre las viguetas prefabricadas, de tal manera que podríamos retirar sin ningún problema las bovedillas, después de construida la losa.

La resistencia mínima del concreto en la obra será de f'c= 200 kg/cm2.

 Izado de componentes portantes.

Apoyo de las viguetas

Colocación de bovedillas de cemento - arena.

Colocación de malla electrosoldada. 

Podemos concluir que este sistema puede ser utilizado con facilidad y a bajo costo en diversos casos, además de que el tipo de mano de obra necesario no debe ser tan capacitado. Es importante conocer distintos tipos de sistemas constructivos para elegir uno de acuerdo a las necesidades y limitaciones de un proyecto.

Bibliografía

Asociación Nacional de Industriales de Vigueta Pretensada A.C., ANIVIP. “Manual de Diseño Estructural de Sistemas de Piso a Base de Vigueta y Bovedilla para Edificaciones en Zonas Sísmicas”, 1ra. Ed., 2009.