Actividad 2.- Realizar la investigación sobre cimentaciones y moldes prefabricados; ¿Como son? ¿Cómo trabaja el molde? ¿Qué partes los conforman? ¿Cómo es su ensamble? Objetivo: Conocer de qué manera coloco mi cimentación cuando es prefabricada, como trabaja este sistema de cimentación, las partes que lo conforman y lo relacionado al tema. CIMENTACIONES. Los cimientos representan uno de los puntos esenciales del soporte estructural, y de su correcta construcción dependerá la seguridad y equilibrio de lo que se construye. En la mayoría de los casos, las cimentaciones no son prefabricadas sino que se construyen in situ. Existen algunas soluciones de cimentaciones prefabricadas que equivalen a un semi empotramiento o articulación. Las cimentaciones prefabricadas son aquellas cimentaciones que primero son preparadas a un modelo estándar, y que luego se terminan que completar en la edificación. Los gráficos muestran un tipo de cimentación prefabricada donde se colocan tacos de madera para afirmar la cimentación prefabricada hasta fraguar la junta. Elemento de cimentación en cáliz. Cáliz: Parte vertical de un elemento de cimentación en cáliz o unidad prefabricada de concreto correspondiente a esa parte. Unidad prefabricada de Concreto capaz de transmitir cargas verticales, momentos flectores y esfuerzos horizontales desde los componentes estructurales (pilares, vigas de cimentación, muros, etc.) al terreno. 1 Pilar de hormigón 2 Cáliz 3 Zapata 4 Transición inclinada USOS Las cimentaciones prefabricadas se pueden utilizar desde construcción de viviendas hasta edificios de varios pisos de altura. En especial los pilotes se utilizan en suelos blandos, donde se tiene que llegar a cierta profundidad del suelo que es más resistente. CARACTERÍSTICAS Uso de módulos donde se moldean las piezas. Rapidez de montaje. Colado en cadena. Concreto Armado. Tipos de Cimentación Pilotes Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para la cimentación de estructuras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas. Los pilotes prefabricados pueden estar construidos de concreto armado o pretensado. Los pilotes de hormigón armado convencional se utilizan para trabajar a compresión; los de hormigón pretensado funcionan bien a tracción, y sirven para tablestacas y cuando deben quedar sumergidos bajo el agua. Estos pilotes se clavan en el terreno por medio de golpes que efectúa un martinete o con una pala metálica equipada para hincada del pilote. Su sección suele ser cuadrada y sus dimensiones varían entre 20x20 cm a 40x40 cm. También se construyen con secciones circulares, hexagonales, etc. Pueden empalmarse varios tramos para obtener mayores longitudes, mediante juntas metálicas machihembradas. Es necesario hacer un replanteo de la zona y ubicar mediante aparatos topográficos el centro de cada pilote. Se indica la ubicación, la profundidad de perforación y de desplante, dicha referencia deberá mantenerse vista todo el tiempo que sea necesario. Vigas de cimentación Pueden ser: - vigas centradoras: elementos lineales que pueden utilizarse para resistir excentricidades de construcción o momentos en cabeza de los pilotes, en el caso de encepados de uno o dos pilotes, cuando éstos no tengan capacidad resistente específica para estas acciones, o en zapatas excéntricas). - vigas de atado: elementos lineales de unión de cimentaciones superficiales o profundas, necesarias especialmente para cimentaciones en zonas sísmicas. Zapata aislada por vainas Dejar unas cavidades en la cimentación del pilar, donde posteriormente se insertarán las barras de acero que sobresalen de la base del pilar prefabricado. La profundidad de estos huecos dependerá de la longitud de anclaje necesaria de la obra. Zapata con cáliz Consiste en dejar un cubo de hormigón en la cimentación y empotrar en él el pilar, a este cubo se le denomina cáliz. Es necesario dejar una holgura perimetral respecto a la sección del pilar que, suele estar entre 5 y 10 cm, en caso de algún error en el replanteo de la cimentación. 2. Una vez realizada la cimentación se inserta el pilar en el cáliz y se aploma mediante cuñas. 3. Después de estar aplomado se rellena el hueco perimetral con grout, que empotra el pilar por completo. La profundidad necesaria para garantizar dicho empotramiento deberá ser como mínimo de 1,5 veces el lado mayor del pilar. Zapata o sistema Mecánico Otra solución para unir pilares prefabricados en cimentaciones in situ es el anclaje mecánico. Los esfuerzos axiales, cortantes y momentos flectores en la base del pilar son transmitidos mediante tornillos al elemento de cimentación. Zapata por atornillado Es un tipo de unión que, por sus características permite una reducción del canto de la zapata y una disminución considerable de los esfuerzos de punzonamiento, siendo ideal para cimentaciones con losas armadas. Así mismo se pueden realizar uniones pilar-pilar y muro-pilar. Esta solución requiere un alto nivel de precisión en la ejecución. Zapata grecada debido a la greca en su superficie puede considerarse que la zapata actúa monolíticamente con el pilar. Tanto para este tipo de cáliz, como para el liso (realizado directamente in situ), se recomienda una altura de empotramiento igual al valor del canto máximo del pilar más 20 cm. SISTEMAS DE CONEXIÓN ANTISÍSMICO Sistema de conexión en seco para pilares prefabricados, resuelve la unión entre ellos y con la cimentación. El sistema, con propiedades antisísmicas, aporta: tolerancia de acoplamiento, resistencia al fuego, regulación vertical y simplificación del cálculo. Ofrece dos tipos de conexiones. -De continuidad: embebidos en el concreto del pilar, están dispuestos tubos de acero huecos que permiten el paso de las armaduras de espera. Mediante piezas roscadas se posibilita la regulación micrométrica de las cotas de imposta y de la verticalidad del pilar. Los tubos son corrugados, por lo que aumentan la adherencia y aseguran una óptima transferencia de esfuerzos entre el concreto y armadura. La conexión se asemeja a una unión in situ. No requiere apuntalamiento provisional. -De junta: la pieza regulable se conecta a una abrazadera embebida en la pieza de concreto, aumentando así la tolerancia de acoplamiento con respecto a otros sistemas. La cuidada geometría de las roscas de unión evita su deterioro durante la puesta en obra de los pilares. Ejemplo de Cimientos Con Piezas Prefabricadas. En el Centro Interamericano de Vivienda se desarrollaron unos interesantes estudios, con carácter de ensayo, al objeto de dotar las viviendas de un tipo de cimentación con piezas prefabricadas. se describe este tipo de cimiento prefabricado en las figuras siguientes: Fig. 89. Excavación realizada, a la manera tradicional. Fig. 90. En el fondo de la zanja, relleno de arena de 10 cm de espesor y sobre la misma una barrera capilar de asfalto. Fig. 91. Cimentación de bloques huecos, dirección en forma de trapecio que facilita la transmisión de la carga al terreno. Fig. 92. Sobre los bloques huecos de la cimentación se indica la construcción del muro, también de bloque huecos. Fig. 93. Con el relleno de tierra la cimentación queda terminada. Otro tipo de cimentación prefabricada, es el realizado por los franceses, de cuya construcción dan idea las figuras siguientes: Fig. 94 - El bloque hueco que constituye el cimiento en mutua ligazón con el panel, también prefabricado, es izado por una grúa y colocado en el lugar correspondiente. Fig. 95. - Detalle constructivo del cimiento con la pared incorporada al mismo, mostrando los mechinales por donde se inyecta el cemento y donde se aprecia también la ubicación de la cubierta y el cielo raso. Fig. 96. - Cimentación prefabricada continua de cerámica precomprimida de Freyssinet. MOLDES La importancia del molde en los procesos convencionales para la fabricación de elementos de concreto estructural, es necesario contar previamente con un grupo de moldes que apoyen la producción en serie de éstos. Las consideraciones técnicas y especificaciones especiales que requieren estos moldes están vinculadas a la calidad de las piezas producidas por lo cual cobran especial relevancia. Los moldes son en gran medida los responsables de los buenos resultados en la prefabricación para la industria de la construcción de edificios u obras civiles. Su diseño responde a exigencias específicas dentro de la amplia variedad de elementos que se producen: trabes, columnas, dovelas, etc. Sin embargo, en todos ellos se busca que el estándar sea la excelente calidad, que cumpla con los requerimientos de producción en términos de dimensiones, estabilidad y baja deformación; que sean flexibles (formalmente hablando) para adaptarse a otros proyectos, fáciles de usar y por ende que sea durable tanto su estructura como el material que la integra. Características La característica más importante de un molde en el proceso de fabricación es que su deformación en la etapa del presfuerzo sea mínima, y que por otro lado, no se dañe de manera considerable al realizar cada una de las fases. Se busca un rendimiento óptimo en el trabajo de colocación de armados, colados y luego en la extracción de piezas, etapa de alta exigencia para un molde porque que sólo uno de buena calidad puede calificar para trabajar intensivamente en varios proyectos. Así, estos moldes maestros suelen ser fabricados principalmente de acero (en placas de 3/16” o de 1/4”, dependiendo del número de usos a los que se les destine); aunque pueden utilizarse diferentes perfiles dependiendo su estructuración. Entre las ventajas del material está el hecho de que muestran la facilidad para adaptar su geometría en caso de que se generen cambios en el diseño de los elementos a producir. Cabe mencionar que son relativamente fáciles de transportar y de reubicar, a diferencia, por ejemplo, de un molde de base de concreto, donde la implementación queda permanentemente en el sitio y se pierde si se requiere fabricar otro tipo de pieza. CONCLUSIÓN: BIBLIOGRAFÍA: Tipo de Cimentación Cáliz sistema Antisismico Tipo de cimentación Moldes Prefabricados Ejemplos Más Información: Catálogo de moldes prefabricados Prefabricados