Estructuras y Pre-Fabricados
Componentes básicos que conforman una planta de pretensado
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 7 de Julio de 2008
...de retoque, resane y de almacenaje, maquinas extrusoras (moldeadora), silos de almacenamiento, mesas de colado y anclajes, moldes, planta dosificadora y mezcladora de hormigon (en caso de fabricar el hormigon en planta), equipo para depositar el hormigon en el molde como por ejemplo un camion mezclador, vibradores de hormigon, sistema de gatos hidraulicos y bomba para el tensado de los cables, manipulador de elementos preformados, mesas de traslado de maquinaria, carrusel y alimentador de alambre y toron de preesfuerzo, pistas calentadas de acero para curado, maquinas soldadoras para elaboracion de accesorios, talleres y equipo para cortar y doblar varillas, placas y accesorios metalicos, equipos para cortar los cables (cortadora o equipo de oxicorte), gruas sobre camion o gruas puente (portico) para desmolde y transporte interno de elementos, equipo de transporte (camiones con plataformas), calderas y mangueras para suministrar vapor en el proceso de curado acelerado de los elementos y lonas para cubrirlos y equipo para llevar a cabo el control de calidad del hormigon y del producto terminado.
esquema de una planta (clic para agrandar)
la dosificadora es la encargada de suministrar la cantidad exacta de arena, grava o cemento necesarios para fabricar el hormigon, el cual es transportado a la planta por medio de los camiones concreteros o por un sistema de administracion aereo de hormigon que emplea tinas. en general la planta dosificadora es un maquina completa que proporciona la cantidad exacta de material de manera en forma automatizada con el fin de optimizar la operacion de fabricacion de los elementos del pretensado.
la maquina de extrusion, es aquella que se emplea para producir losas alveolares para pisos, paredes, cubrir puentes, muelles, etc. ahorran bastante en costos (entre 20 y 30%) comparados con sistemas de mezcla humeda; asimismo el tiempo de curado es bajo y permiten aprovechar eficientemente el cemento (rinden de 300 a 350 kgs/m3) obteniendose un producto de alta resistencia. (entre 500 y 900 kg/cm2 o 12,500 psi).
dosificadora y sistema de gatos hidraulicos
la moldeadora tiene capacidad de fabricar placas alveolares, losas macizas, viguetas, paneles de pared, muros, vallas, pilotes, postes, dinteles, elementos techo y muchos variados productos segun pedido y especificaciones. reduce costos, tiene un tiempo de curado corto (entre 12 y 16 horas) y consumen cemento de entre 300 y 380 kgs/m3, entregando productos de gran resistencia....
Pre-Fabricación
Dos de los elementos más importantes de una planta de pre-fabricación
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 1 de Agosto de 2008
...de las tolerancias requeridas.
la mesa de colado.
las mesas de colado en una planta de prefabricados conforman líneas de produccion de gran longitud, largo que varía dependiendo de las limitaciones de espacio de la planta de pre-fabricacion y del diseno de esta. la idea de estas mesas es permitir la elaboracion simultanea de varios elementos pre-fabricados, los cuales se construiran a la vez en una misma mesa de colado y dara como resultado una sustancial economía de mano de obra, ademas de eliminar el costoso herraje del anclaje en los extremos, propios del postensado.
tal como hemos venido senalando, en el sistema de prefabricacion pretensado los cables o torones de presfuerzo se anclan antes de proceder al colado de la pieza. estos soportes sobre los que se anclan los cables se llaman “muertos” y estan localizados en los extremos de la mesa de colado. los muertos son bloques de hormigon enterrados en el suelo de dimensiones y peso tales que resisten por la accion de su peso el momento de volteo que produce la fuerza de tensado. por el costo de los muertos y su condicion de instalacion fija se utilizan generalmente en líneas de produccion de gran longitud. entre los muertos se pueden colocar moldes totalmente fijos de acero, o moldes intercambiables de acero, madera o mixtos de acuerdo a la seccion que se requiera fabricar.
los moldes autotensables de acero, senalados en líneas precedentes, no requieren de muertos para soportar la fuerza de presfuerzo. solamente se deben fijar a una mesa de hormigon que permita el movimiento longitudinal debido a la contraccion y dilatacion del molde en el caso de ser metalicos.
en el sistema de postensado, las mesas de colado no son tan largas, pues el colado generalmente se hace pieza por pieza. no se requiere de muertos que soporten la fuerza de presfuerzo. solamente se requiere que la mesa sea una superficie plana, generalmente una plancha de hormigon con suficiente rigidez para soportar las cargas debidas al molde, al colado y a las operaciones de desmolde....
Hormigón
Consideraciones acerca de este Método
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 1 de Junio de 2008
...de cono (tronco de cono de abrams). existen otros metodos para medir la fluidez, pero este es el de uso mas habitual, el rango de este sistema se extiende entre 0 y 22 cm., correspondiendo estos extremos a hormigon "seco" y hormigon "fluido" respectivamente; asimismo por encima de 15,5 cm. se requiere el uso de aditivos para la mejora de fluidos y excepcionalmente vibracion; empleandose esta entre 10 y 15 cm. de forma leve acompanando al varillado manual; si fuera el caso de ser la mezcla entre 5 y 9,5 cm. la vibracion sera normal simultanea con el varillado, y si fuera de 2,5 a 6,5 cm se requieren vibradores mas potentes (21/4 por ejemplo) y vertido en capas delgadas; por su parte su fuera menor a 2,5 cm de asentamiento se recomienda el uso de vibradores de encofrado o de superficie.
los aparatos vibratorios convencionales que se encuentran en el mercado poseen una frecuencia de giro de eje entre 3,000 a 14,000 vpm, las cuales entre los 3,000 a 12,000 vpm (bajas y medias) movilizan los granos finos; por otro lado las frecuencias (13,000 a 14,000 vpm) son capaces de movilizar los finos alrededor de los gruesos dando como resultado una buena distribucion de los mismos y facilitando la expulsion de las burbujas de aire retenido. existen en el mercado espanol variedad de estos productos los cuales son fabricados y comercializados principalmente por la firma enarco s.a de zaragoza....
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 12 de Mayo de 2008
...de ponderacion, que es un numero. esta mezcla de dos conceptos, determinista y probabilista, dan nombre al metodo de seguridad seguido que es el metodo de la media probabilística.
los coeficientes de ponderacion de acciones, tecnicamente llamados coeficientes parciales de seguridad de las acciones, dependen del tipo de accion y en de acuerdo a las consideraciones de la ehe son dependientes del nivel de control de la ejecucion. esto se demuestra por ejemplo, en el caso de construccion de un edificio, cuando vemos que la sobrecarga de uso depende mucho de como el edificio haya sido construido. a continuacion les dejo un cuadro con los coeficientes de ponderacion de acciones:
nota: la ehe es la instruccion que rige en espana para países como eeuu rige la instruccion aci y la asce; tambien existen las de la escuela europea como son el eurocodigo y el ceb, conocido actualmente como fib. los capítulos de la ehe son, en resumen: normas de seguridad (estados límites), clasificacion y combinacion de acciones, conceptos de analisis estructural, instrucciones sobre propiedades de los materiales, detalles de durabilidad, calculos relativos a los estados límite elu y “uls”, calculos relativos a los estados límite de servicio els y ”sls”, instrucciones de ejecucion y de control....
Estructuras
Combinando el hormigón con refuerzos
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 3 de Julio de 2008
...de acero (torones) en su estructura. las combinaciones de cables, alambres o hierrros de denominan estructuras prearmadas, y son las encargadas de transmitir al hormigon el esfuerzo de dos maneras distintas; la primera de ellas consiste en emplear armaduras pretensas (generalmente alambres), y constituye el metodo empleado por lo general en construcciones pre-fabricadas; por su parte el metodo de empleo de armaduras postensas (generalmente torones, grupos de cables o de hierros de construccion delgados), es el metodo preferido y adecuado para utilizarse en piezas hormigonadas en la misma obra,...
Estructuras de hormigón
Forma de controlar esfuerzos permanentes en un elemento estructural
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 1 de Julio de 2008
...de preesfuerzo (p), aplicados a una viga apoyada en forma normal en tres diferentes casos, en ellos podemos notar que la carga vertical y la fuerza de preesfuerzo son las mismas para las tres vigas; sin embargo, los diagramas de momento debidos a las distintas condiciones de la fuerza de preesfuerzo difieren entre sí entre ellas.
grafica1 (clic para agrandar)
en el caso de la viga i, vemos que posee un preesfuerzo axial, es decir, el centro de gravedad de los hierros de construccion se encuentra en el eje neutro de la seccion; esto conlleva a determinar que el preesfuerzo no provoca ningun momento en la seccion por lo que desde este punto de vista no hay ventajas al colocar preesfuerzo axial.
en cuanto a la viga ii el preesfuerzo produce un diagrama de momento constante a lo largo del elemento debido a que la trayectoria de la fuerza p es recta y horizontal, pero esta aplicada con una excentricidad (e); de esta manera logramos contrarrestar el momento maximo al centro del claro provocado por la carga vertical. sin embargo, en los extremos de la viga ii el momento provocado por el preesfuerzo resulta excesivo ya que no existe momento por cargas verticales que disminuya su accion. la solucion a este dilema es efectuar un diseno adecuado para corregir este exceso de momento.
como ultimo caso vemos lo relacionado con la viga iii, en ella se tiene una distribucion de momentos debida al preesfuerzo similar a la curva provocada por la carga vertical; el preesfuerzo así colocado, con excentricidad pequena en los extremos y maxima al centro del ...
Hormigón
Tipos de Aridos y Composición Granulométrica
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 25 de Mayo de 2008
...de ladrillos, el cual se obtiene producto de las moliendas de los cascotes desechados de ladrillo; es mas recomendable obtener el polvo de ladrillo en obra para evitar uno de calidad inferior o adulterado, para ello se debe contar con una moledora-mezcladora, que tritura cascotes de ladrillos a medida que elabora el hormigon de albanilería; esta forma es la mas economica y viable para incorporar polvo de ladrillos de buena calidad a la mezcla, dado que en algunos casos el polvo de ladrillos puede venir mezclado con arcillas y tierra, lo que determina problemas estructurales posteriores y rajaduras en el hormigon fraguado.
puesto que los tamanos de los cascotes pueden ser muy variados, no se pueden dar proporciones de volumen de polvo de ladrillos para mezclas en base a cascotes. la equivalencia cascotes-polvo debera hacerse en obra, triturando a mano una muestra de cascotes y midiendo el volumen resultante.
existen otros tipos de agregados para morteros entre los que se encuentran la vermiculita y la perlita; ambos de origen mineral, se emplean para obtener propiedades termicas aislantes a la mezcla de hormigon; asimismo puede emplearse vidrio molido en la mezcla para disipar el calor en el caso de lozas que esten en contacto por ejemplo, con hornos.
cuando no se tengan antecedentes sobre la naturaleza de los aridos disponibles, o se vayan a emplear para otras aplicaciones distintas de las ya sancionadas por la practica, se realizaran ensayos de identificacion mediante analisis mineralogicos, petrograficos, físicos o químicos, segun convenga a cada caso.
en el caso de utilizar escorias siderurgicas como arido, se comprobara previamente que son estables, es decir, que no contienen silicatos inestables ni compuestos ferrosos; aquellos aridos que contengan sulfuros oxidables estaran prohibidos ya que estos degeneran la composicion del hormigon y debido a sus características facilitan la distension creando rajaduras.
una característica importante en un arido es su limpieza, para ello deben ser transportados y acopiados de manera que se evite su segregacion y contaminacion, debiendo mantener las características granulometricas de cada una de sus fracciones hasta su incorporacion a la mezcla.
designacion y tamanos del arido
segun lo establecido en el capítulo 6 de la norma ehe propiedades tecnologicas de los materiales, los aridos se designaran por su tamano mínimo d y maximo d en mm para cada grano, la expresion que determina su tamano es: arido d/d. vemos ...
Estructuras
Componentes de una estructura de hormigón pretensado
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 5 de Julio de 2008
...de barras de medida 3 colocadas cada 8 cm en cada direccion. esta parrilla se colocara a no mas de 4 cm de la cara interna de la placa de apoyo de anclaje.
en el caso de los anclajes y acopladores para postensado si se aplican a tendones adheridos o no adheridos deben desarrollar, como mínimo el 95 por ciento de la resistencia maxima de los tendones cuando se prueben bajo condicion de no adherencia, sin que se excedan los corrimientos previstos. sin embargo, para tendones adheridos dichos anclajes y acopladores deben ser ubicados para poder desarrollar el 100 por ciento de la resistencia a la ruptura de los tendones en las secciones críticas una vez producida la adherencia al elemento.
para la colocacion de acopladores es necesario contemplar las recomendaciones de la supervision de obra, a su vez deben ser guardados en dispositivos lo suficientemente largos para permitir los movimientos necesarios pero que permitan que se conserven e forma permanente de la corrosion. en elementos sometidos a cargas cíclicas se debe atender la posibilidad de fatiga en los anclajes y acopladores.
otro de los elementos claves de un sistema de postensado son los “ductos para postensado”. estos ductos, al momento del vaciado de la estructura no deben permitir que el hormigon pase a su interior de manera que queden libres para el paso del acero; asimismo deben ser químicamente inertes, de tal forma que no reaccionen con el hormigon y puedan generar corrosion o deformaciones que impidan el libre movimiento y duracion del postensado, afectando de esta forma a la estructura final.
para facilitar la inyeccion de lechada al interior de los ductos, estos no deben tener un diametro menor a 6 cm y por logica debe ser mayor que al diametro del tendon; el area transversal interior de ductos que alojen varios tendones sera por lo menos igual al doble del area transversal de todos los tendones. en relacion a esta “lechada” (hormigon líquido), se debe emplear como materiales constituyentes el cemento tipo portland y agua, o en su defecto cemento portland, arena y agua; siempre considerando que los materiales deben cumplir, en el caso del espana, las normas ehe correspondientes a hormigon y agregados (capítulo xii elementos estructurales) correspondientes al codigo tecnico de edificacion. el contenido del agua sera el mínimo necesario para que la lechada pueda bombearse adecuadamente, pero la relacion agua-cemento en peso no sera mayor que 0.45. no es recomendable utilizar agua para incrementar la fluidez de la lechada si aquella fue disminuida por retraso en su inyeccion, ya que ello...
Código Técnico de Edificación
Breve análisis de las modifcaciones
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 21 de Mayo de 2008
...de la presion interior, en edificios de una sola planta, se considerara como coeficiente de exposicion el correspondiente a la altura del punto medio del hueco, salvo que exista un hueco dominante, en cuyo caso el coeficiente de exposicion sera el correspondiente a la altura media de dicho hueco. si el edificio tiene varias plantas se considerara la altura media de la planta analizada. un hueco se considera dominante si su area es por lo menos diez veces superior a la suma de las areas de los huecos restantes.
cuando el area de las aberturas de una fachada sea el doble de las aberturas en el resto de las fachadas del edificio, se tomara cpi = 0,75cpe; si es el triple cpi = 0,9cpe siendo cpe el coeficiente eolico de presion exterior. en casos intermedios se interpolara linealmente. en otro caso se tomaran los valores de la tabla no 5.
acciones termicas.
es bien sabido que las variaciones de la temperatura exterior ejercen un valor de deformacion en los edificios y sus elementos en particular los estructurales produciendo tensiones que pueden afectar la estabilidad de la edificacion, lo que conlleva a cambios geometricos en su forma; este cte a traves del documento documento basico se-ae acciones en la edificacion se-ae 10, describe los efectos de las condiciones climaticas del lugar, la orientacion y de la exposicion del edificio, las características de los materiales constructivos y de los acabados o revestimientos, y del regimen de calefaccion y ventilacion interior, así como del aislamiento termico.
para disminuir los efectos de estas variaciones la norma contempla el empleo de juntas de dilatacion; para el caso de edificios habituales con elementos estructurales de hormigon o acero, pueden no considerarse las acciones termicas cuando se dispongan juntas de dilatacion de forma que no existan elementos continuos de mas de 40 mts de longitud; asimismo en el caso de otro tipo de edificios, se considera la distancia maxima entre juntas de dilatacion en funcion de las características del material empleado en su construccion.
para determinar los efectos globales de la accion termica en la edificacion debe tenerse en cuenta que son diferentes en verano como en invierno; en el primer caso el efecto sera de dilatacion y en el segundo de contraccion; estos valores pueden obtenerse a partir de la variacion de temperatura media de los elementos estructurales, en general, separadamente para los en, se toma para ello una temperatura de referencia, cuando se construyo la edificacion y que puede tomarse como la media anual del emplazamiento o 10ºc. la norma nos senala los valores que deben tomarse en cuenta en caso de temperaturas de verano o invierno, para elementos expuestos a la intemperie y el efecto que ejercera la radiacion solar.
nieve.
en el caso de este elemento climatologico, su calculo a efectos de determinar sus efctos en la edificacion dependera del tipo clima del lugar, de la cantidad de precipitaciones medias, del relieve del entorno, de la forma del edificio o de la cubierta, de los efectos del viento, y de los intercambios termicos en los paramentos exteriores. a estos efectos el cte y en especial el documento documento basico se-ae acciones en la edificacion se-ae 10, solo contemplan sus efectos en base a un modelo de deposito natural de la nieve; sin embargo deben considerarse tambien las posibles acumulaciones derivadas de redistribuciones artificiales o de condiciones constructivas particulares que faciliten la acumulacion de nieve.
nota: pueden descargar el documento completo desde aquí....
Por
Jose Alejandro Rodríguez, en 19 de Agosto de 2008
...de construccion de los elementos prefabricados, partiendo de la etapa de planificacion de la obra, pasando por el transporte hasta la puesta en servicio. es importante analizar las causas de defectos y el como evitarlos, teniendo en cuenta las condiciones de trabajo en planta, las modalidades y forma de trabsporte así como las maniobras y colocacion de la pieza prefabricada en obra.
los criterios de tolerancia deben variar segun la parte del edificio, de esta forma el primer nivel de este debe ser clasificado mas severamente que los demas niveles; por otra parte, un muro puede ser calificado con mas severidad por sus variaciones de tono que por sus defectos superficiales locales poco visibles desde lejos.
valoracion de las propiedades del concreto arquitectonico
muchos de los defectos en el concreto arquitectonico prefabricado son visibles una vez terminada la obra, cuando las piezas pre fabricadas ya estan colocadas in situ y estamos a la espera de la supervision y por lo tanto de la aprobacion del trabajo final. sin embargo es conveniente considerar que muchas de las propiedades del concreto arquitectonico pueden medirse y estandarizarse. podemos tomar como referencia los puntos senalados en el manual de "concreto arquitectonico" publicado por baubertung zement, el cual senala como principio de valuacion el siguiente “el concreto arquitectonico debe ser evaluado cuando ya este en uso, desde una distancia razonable y segun el tipo de estructura del edificio". de acuerdo a lo senalado en el manual mencionado, hay tres requisitos fundamentales para considerar un buen concreto terminado libre de defectos y solo podran cumplirse de manera parcial: el primero es la prevencion de eflorescencia (aparicion de sales en el concreto terminado), el segundo se relaciona con la prevencion de manchas (producto en algunas veces por el empleo de agregados de baja calidad) y el tercero es la prevencion de superficies porosa no uniformes (debido al poco tiempo de curado o poco vibrado). estas tres caracterísicas siempre apareceran en la pieza prefabricada pero bajo límites permisibles; por otro lado la existencia de microfisuras puede permitirse siempre y cuando el agrietamiento sea menor a 0.1 mm de ancho y no sea de profundidad.
algunas causas de defectos e imprecisiones.
los defectos e imprecisiones en elementos de concreto prefabricado pueden resultar por las siguientes causas: las inherentes al diseno, las derivadas del proceso de fabricacion y el montaje y las resultantes por la colocacion y manipuleo de la estructura en la obra misma. es necesario determinar si las imprecisiones son debidas al componente o su incorporacion al edificio.
la tolerancia de fabricacion sera determinada por las imprecisiones en dos aspectos de la prefabricacion como son las impresicion...
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