Calzaduras y Muros de Pantalla

Universidad Nacional de Jaén

DOCENTE:

Ing. Juan Horna CabrejosCURSO :

Procesos constructivosTEMA :

Diseño de columnas

INTEGRANTES: Ticliahuanca Mendoza Marian Gianella Santos Soto Elvia Tatiana Díaz Silva Salia Elma

FECHA: 26/11/2011

Ing. JUAN HORNA CABREJOS. / Página 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE JAEN

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE


INDICE

1) INTRODUCCIÓN

2) OBJETIVOS

3) CALZADURAS

4) CALZADURA EN CONGLOMERADO COMPACTO

5) RESPONSABILIDAD POR CALZADURA

6) PRECAUCIONES EN LA CALZADURA PROFUNDA

7) DISEÑO DE CALZADURA

8) SEGÚN EL REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES

9) PROCESO CONSTRUCTIVO DE CALZADURAS

10)MUROS PANTALLA

11)PROYECTO Y EJECUCIÓN DE MUROS PANTALLA

12)EFECTOS CAUSADOS

13)EXCAVACIÓN DE SÓTANOS

14)SECUENCIA DE EJECUCIÓN

INTRODUCCIÓN



El proceso constructivo es una serie de procedimientos que se deben

seguir al momento de construir una edificación con el objetivo de hacer estos

procedimientos de forma eficiente y organizada para ahorrar tiempo, y dinero.

Cada uno de los elementos que conforman la edificación tiene su propio

proceso constructivo. Desde la excavación del terreno, estructuras,

cimentación, vigas, muros, columnas instalaciones, sistemas de losas,

acabados etc.; llevan cierto procedimiento que hay que seguir de acuerdo al

reglamento establecido

.

También deben llevar un orden y un tiempo asignados por un programa de

obra, el cual funciona como un calendario de las actividades que se deben ir

realizando y establecer cuanto tiempo tomará cada una de ellas.

Hablar de un procedimiento constructivo es un tema que pretende llegar a

desarrollar capacidades en nosotros y en todos los estudiantes de la carrera

Ing. Civil de la Universidad Nacional de Jaén.

Este trabajo de investigación tiene como finalidad presentar las diferentes

formas en que se originan los procedimientos constructivos en edificaciones

con sótano utilizando calzaduras y muros de pantalla.

OBJETIVOS



a) OBJETIVOS GENERALES:

Tener un conocimiento detallado de lo que caracteriza un procedimiento

constructivo de una edificación con sótano utilizando calzaduras y

muros de pantalla, desde el inicio de obra hasta el final y la importancia

de las partidas detalladas dentro de la ejecución de obra.

b) OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Comprender los procesos y herramientas utilizados en el proceso de

adecuación del terreno.

Dar a conocer las especificaciones técnicas que están registradas en el

reglamento nacional de edificaciones para mejor conocimiento de cada

intervención laboral.

Comprender el proceso constructivo utilizando calzaduras.

Comprender el proceso constructivo utilizando muros de pantalla.

Complementar nuestros conocimientos en cuanto a la construcción de

edificaciones con sótano.



PROCESO CONSTRUCTIVO DE UNA EDIFICACIÓN CON SOTANO UTILIZANDO CALZADURAS Y MUROS PANTALLA

CALZADURAS

Las calzaduras son estructuras provisionales que se diseñan y construyen para

sostener las cimentaciones vecinas y el suelo de la pared expuesta, producto

de las excavaciones efectuadas. Tienen por función prevenir las fallas por

inestabilidad o asentamiento excesivo y mantener la integridad del terreno

colindante y de las obras existentes en él, hasta que entren en funcionamiento

las obras de calzadura y/o sostenimiento definitivas. Las calzaduras a

diferencia de otras obras de sostenimiento como: pilotes continuos,

tablestacados, o muros diafragma, se construyen alternada y progresivamente

con la excavación.



También podríamos decir que es un tipo de muro de contención de gravedad,

que se construye por tramos, en forma escalonada siguiendo los principios

Mampostería

Su aplicación dependerá del tipo de terreno, ya que no se puede construir

libremente sobre cualquier suelo, hay que tener en cuenta la resistencia,

cohesión, empuje activo del suelo, por lo tanto El INGENIERO RESIDENTE a

cargo dela Obra deberá contar con un Estudio General de Mecánica de Suelos,

y así contar con una información precisa acerca de la clasificación del mismo

en cada uno de sus estratos encontrados.

En el Perú, se suele realizar calzaduras de 10-15 mts de profundidad, sin

embargo lo recomendable es no exceder de los 6mts.

En Conclusión la calzadura es un elemento que soporta carga vertical

directamente y lo transmite a un estrato inferior del suelo El término lo

hemos generalizado para otro tipo de funciones y lo empleamos

indistintamente para aquellas obras que se realizaran con alguno de los

propósitos siguientes:

a) Para darle mayor capacidad portante a la cimentación y podría

requerirse buscar un estrato de suelo más resistente a mayor

profundidad o reforzar la misma cimentación ampliándola.

b) Para protección de la propiedad vecina-edificaciones o taludes-cuando

se va a realizar excavaciones cercanas. En este contexto las obras

de calzadura tienen carácter temporal ya que su función de contención

o confinamiento será asumida definitivamente por la nueva

construcción.



En los comentarios que siguen nos referimos a la calzadura hecha con

este último propósito. Cabe diferenciar algunas formas de protección en

función de la calzadura y a su exigencia estructural.

1.- Aquella que se ejecuta dentro de los linderos del terreno

por excavar.

2.- Aquella que se realiza en propiedad vecina, es decir fuera de los linderos

del terreno por excavar.

En el primer caso, cuando al profundizar en el terreno vecino, lo hacemos

por debajo de una edificación existente, estamos construyendo realmente

una calzadura, porque, además de los empujes laterales que existen

vamos a tener que transmitir parcialmente la carga vertical de la

cimentación existente a un estrato más bajo.

Las pantallas pueden ser de voladizo, apuntaladas o atirantadas, pueden

ser continuas o discontinuas. En este último caso, se aprovecha la

capacidad del suelo para trasmitir los empujes laterales por acción de arco a

los nuevos soportes.

Para la construcción de las pantallas son numerosas las posibilidades que

hay en el mercado y tienen características estructurales y constructivas

muy diferentes. Entre las más empleadas están las tablestacas, las

pantallas de concreto, las pantallas formadas por pilotes contiguos o

secantes y las pantallas de poste – larguero.

La elección de una determinada solución dependerá de su conveniencia, el

Constructor deberá estudiar cada posibilidad considerando entre otros

factores la altura de la excavación, las características del suelo y presencia

de agua, la relación con edificios existentes y las características de su

cimentación, los materiales disponibles, su capacidad de ejecución y

equipamiento disponible, el tiempo de ejecución y el costo



CALZADURA EN CONGLOMERADO COMPACTO

La práctica de construir la calzadura fuera de los linderos del terreno por

excavar, es decir en propiedad vecina, es tradicional en el Perú, en chile y

en otros países.

Cabe preguntarnos si es correcto invadir la propiedad vecina.

Evidentemente existen ventajas importantes para propietarios de la nueva

construcción, entre ellas el ahorro de espacio al permitirle aprovechar el

100% del área del terreno y el control de asentamientos en la edificación

existente, con lo cual se está protegiendo la propiedad vecina.

En edificaciones en zonas urbanas donde el terreno cuesta mucho dinero,

hay que buscar soluciones donde la pérdida de área útil

se minimice y la construcción de una pantalla puede significar perder

algunos decímetros en el perímetro de la propiedad.

El mayor inconveniente al invadir el terreno vecino, al dejarla en sus

linderos, elementos estructurales que tendrá que retirar cuando quiera

construir.

En todo caso, lo correcto es comunicar a los vecinos que se va excavar y

calzar usando su propiedad y eventualmente acordar con ellos algún tipo de

compensación por el uso de su propiedad y por los costos en los que

eventualmente tendrá que incurrir

En chile, generalmente las calzaduras toman la forma de una pantalla mixta

de concreto armado y suelo. Se construyen columnas, o mejor dicho “Vigas

– Columna”, elementos que son sometidos a compresión y flexión

transversal-, de concreto armado a espaciamiento que se define para cada



caso en función de la condiciones particulares de la estructura por

calzar y de las características del suelo, y se aprovecha si la acción

de arco horizontal para la transmisión de los empujes del suelo a las

vigas – columnas. Esto es posible dadas las características del

conglomerado de Santiago y no veo inconveniente para su empleo

en el conglomerado compacto de la zona central del valle de Lima y del

resto de regiones en el Perú.

En el Perú, lo usual es construir una pantalla o muro continuo de concreto

simple de espesor variable.

El procedimiento usual de calzadura en los tres casos es similar, consiste

en una construcción secuencial a medida que avanza la calzadura. Son

procedimientos que tienen una tradición muy antigua, 60 a 70 años

cuando la vieja lima comenzó a modernizarse, a construirse edificios en el

Centro Histórico. La calzadura como la conocemos es sin lugar a duda

un invento criollo de los ingenieros de esa época que tuvieron que

resolver el problema para proteger las casonas de adobe colindantes. Un

invento que no podemos decir que haya sido desdichado, la experiencia en

general ha sido buena.

Las recomendaciones para la calzadura tradicional limeña se basan en esa

práctica de muchos años. Son numerosos los ejemplos de calzaduras

exitosas y son realmente pocos los casos de problemas que muchas veces

están ligados a la presencia de agua y al haber aplicado las

recomendaciones usuales más allá de los límites establecidos sin tomar

precauciones adicionales.

R ES P O N Z A B I L I DA D P OR LA CA L Z ADUR A

La calzadura es un procedimiento de construcción que ha sido

ejecutado innumerables veces por los constructores sin cuestionarse de si

deben ellos asumir la responsabilidad por su diseño o no, claro está que



para calzaduras menores es decir cuya altura es moderada el seguir

las recomendaciones tradicionales era seguro. Para calzaduras de

mayor altura, al aumentar los riesgos y el costo, nace el

cuestionamiento sobre quién tiene la responsabilidad sobre la

calzadura. Es indudable que la calzadura requiere de un diseño donde

se tomen las decisiones de la tipología constructiva, analice el problema

y las estructuras a emplear, sin embargo no es diferente al caso de

un encofrado, donde el contratista asume la responsabilidad integral

por un diseño y construcción. El contratista podrá, a su juicio,

asesorarse o encargar su diseño a otros profesionales fuera de su

organización, será su decisión, pero la responsabilidad sigue siendo suya.

Los costos de la calzadura forman parte del costo total de construcción y

deben estimarse conservadoramente en base a la experiencia propia del

constructor y al análisis de la situación específica.

PR E CAUC I O N ES EN LA C A L Z AD U R A P R O F UND A

La calzadura es una operación a menudo difícil y peligrosa por el estado

tensional en condiciones estáticas y bajo sismo al que pueden ser

sometidas y al hecho que dicho estado puede modificarse drásticamente,

especialmente por la presencia de agua y por la vibración. Es un trabajo que

debe ser realizado únicamente por especialistas y para llevar a cabo

exitosamente una calzadura deben tomarse las precauciones siguientes en

particular cuando las excavaciones tienen más de 6 a 8 metros de

profundidad.

Diseño d e la cal z a du r a:

Es recomendable que antes de emprender los trabajos de calzadura se

analice el problema en la luz de las condiciones esperadas del suelo, de las



características y ubicación de las edificaciones vecinas etc. y se

prepare un plano de calzadura y recomendaciones constructivas.

Las cargas sobre la calzadura – empujes laterales y cargas verticales-

en cada uno de los puntos de excavación deberán ser

evaluadas en función a las características del suelo, su contenido de

humedad y la cercanía de cimentaciones existentes.

Conoci m i e n to d e l Su e lo.

Tanto para el diseño como para la ejecución de la calzadura es indispensable

que se tenga conocimiento de las características del suelo, y estar atento

a cualquier variación de éstas. En particular bolsones de arena.

P la nif ica c ió n .

Planificar el proceso de excavación – calzadura – apuntalamiento y de

construcción de las obras definitivas de manera que sea un proceso

secuencial lo más rápido posible.

Ap un tala m iento.

La calzadura, en particular en los frentes bajo o cercano a edificaciones

existentes, debe apuntalarse. Considerar que la capacidad de la

calzadura – pantalla de concreto simple – como muro de contención es

limitada.

El apuntalamiento es esencial sobre todo cuando tenemos edificaciones

vecinas ya sea que éstas estén al borde de la excavación o estén más

retiradas, caso más peligroso porque la calzadura no cuenta con el

beneficio de la carga vertical y trabajará solamente como pantalla con el

empuje adicional del bulbo de presiones de la cimentación del edificio. Las

recomendaciones de apuntalamiento deben ser parte del diseño de la

calzadura. La carga de diseño de los puntales ser estimada

conservadoramente, el empleo de apuntalamiento no sólo da seguridad a la

calzadura sino que también puede reducir el costo sustancialmente al



permitir espesores menores de calzadura. En excavaciones profundas

la longitud de los puntales de la calzadura puede llegar a ser considerables;

el constructor debe evaluar la convivencia del empleo de puntales robustos

versus el empleo de puntales delgados a la luz de las necesidades

de arriostre de éstos y las dificultades de obra.

M o n ito re o.

El proceso de excavación y calzadura requiere de un monitor

permanentemente para detectar: Desplazamientos, asentamientos –

mediante control topográfico permanente-, aparición de grietas de

tensión o grietas en las edificaciones vecinas. Previamente al inicio de la

calzadura es recomendable registrar fotográficamente el estado de las

propiedades vecinas.

Agua.

La presencia de agua aumentada tremendamente los empujes y puede

traernos abajo una calzadura aún apuntalada.

En obra se debe estar siempre atentos a la presencia de agua en el

suelo. En la pantalla de concreto debe crearse drenes para aliviar

cualquier presión de agua que pueda presentarse.

Vi b r a c io n e s.

Las vibraciones pueden destruir la cohesión aparente que tiene el suelo

de Lima y que es la que permite taludes casi verticales en el

conglomerado.

La pérdida de cohesión además de incrementar los empujes, dificulta el

trabajo de calzadura y puede llevar a la necesidad de entubamiento del suelo.



S e g ú n e l R e gl a m e n to N a c io n al de Construcciones resp ec to a c alzad u ras, d i ce :

VII - III - 4.2 Cal z a du r as

Descripción.- En los lugares en que se haga excavaciones que puedan

comprometer la estabilidad de los muros vecinos habrá que calzar o

recalzar éstos dándoles así una nueva base para su fundación que

alcanzará una mayor profundidad evitando posibles hundimientos y

derrumbes. Harán también las veces de "muros de sostenimiento" contra el

empuje de tierras.

El delicado trabajo de calzaduras deberá realizarse conjuntamente con el de

excavaciones, más siempre que sea posible, se ejecutará antes de la

demolición de la construcción existente para que ésta constituya el mejor y

más sencillo acodalamiento de las paredes de la propiedad vecina.

Este caso es siempre recomendable cuando se trata de derribar un

inmueble para levantar otro con fundación más profunda o sótano.

VII - III - 4.24 Materiales para calzaduras

Se utilizarán los especificados por su resistencia y durabilidad de acuerdo

al Capítulo II del presente Título.

VII - III - 4.25 P re p a r a c ión d e l s i tio pa r a c alzad ur as

Al pie del muro por calzar deberán excavarse piques de anchos variables

de 1.00 m. a 1.50 m. máximo, según la consistencia del terreno.



Los piques se excavarán alternadamente de manera que entre

pique y pique en trabajo quedarán, como mínimo, dos piques sin excavar

de distanciamiento.

No se permitirá por ningún motivo, el recalzo de un muro hecho de una

vez en toda su longitud.

Si la pared es larga, cabe trabajar simultáneamente en varios puntos,

mientras la distancia que exista entre dos de ellos exceda de 12 veces el

espesor del muro que se quiere calzar, como condición mínima de

espaciamiento entre los piques.

VII - III - 4.26 P r o c e d i m i en tos q u e re girán l as c a lzad u r as

Se comenzará a calzar por las esquinas del edificio donde hay el interés de

proceder a calzar inmediatamente después de realizado el pique para que

el muro permanezca el menor tiempo posible sin fundación. Esta misma

razón obligará a ejecutar la excavación del pique en dos etapas.

La primera excavación no tocará la parte del terreno comprendida

directamente bajo el muro. El pique por tanto quedará excavado a plomo

del paramento exterior del muro por calzar.

Sólo cuando haya llegado a excavarse así el pique y hasta su

primer nivel, se procederá entonces a la segunda excavación que

comprenderá la parte comprendida bajo el muro y cuya penetración no será

nunca mayor que el espesor del muro. Terminada completamente la

excavación del primer nivel del pique, inmediatamente se procederá a fijar

el tablero de, encofrado y a vaciar el concreto.

Este trabajo se procederá así sucesivamente con los demás piques hasta

cubrir toda la calzadura superior que corresponderá al primer nivel.



Siempre se seguirá la ley de que entre pique y pique en trabajo, hayan

dos de por medio en reposo.

No se procederá a excavar los piques correspondientes al segundo nivel,

calzadura inferior, mientras no haya sido totalmente cubierta la calzadura

superior. Para calzar la parte inferior se seguirá paso a paso el mismo

método empleado en el nivel anterior, con la única salvedad de que las

calzaduras inferiores no tendrán sus juntas verticales en el mismo plano

vertical que las tienen las calzaduras superiores.

La calzadura obedecerá a los mismos principios de mampostería, quedando

por lo tanto las juntas verticales siempre interrumpidas, o sea la mitad

del ancho de los paños de la calzadura superior.

Habrá pues un desfasamiento de medio paño entre la calzadura

superior e inferior, que permitirá una trabazón adecuada entre los paños

calzados.

Si hubiera más niveles por calzar, se procederá de acuerdo con las normas

anteriormente prescritas. Es recomendable que el espesor o la penetración

de la calzadura inferior, sea mayor que el de la superior. Se consigue una

mayor estabilidad.

Si hubiera otros niveles por calzar, los paños de éstos serán cada vez más

penetrantes, de tal manera que la sección transversal vertical de la

calzadura se presente escalonada por la parte inferior y con su base mayor

en la zona inferior

Estos puntos serán aclarados en dibujos donde se anotará exactamente

niveles, espesores, anchos, etc.

En el caso de que el piso del sótano de la nueva obra estuviera a mayor

profundidad que la del cimiento de la medianera, será de cuenta del

que construye y todo el exceso de cimiento que necesite aumentarse.

Este cimiento y toda la calzadura se correrá por lo menos en 30 a 50 cm

por debajo del nivel del piso del sótano.



En calzaduras de muros en mal estado y para evitar asentamientos,

podrá emplearse concreto de cemento de fragua rápida.

Se tendrá especial cuidado en rellenar con mortero seco y bien acuñado

las juntas horizontales y la parte común a muro y calzadura.

Las calzaduras con ladrillo bien cocido se realizarán según estos mismos

principios y las normas prescritas para trabajos en ladrillo.

II - III - 4.27 R e l l e n os

Descripción.- Se harán rellenos en todos los lugares que los necesitan,

siempre y cuando el volumen de lo rellenado no sirva de baso o apoyo

a un elemento estructural que transmita cargas o presiones al suelo y

sea, por tanto, susceptible de asentamientos. Así, deberán rellenarse los

costados de las zapatas, pero no sus bases, que en todo caso serán

rellenadas con un solado de concreto pobre.

VII - III - 4.28 M a t er ial

Como material de relleno podrá servir el excedente de excavación siempre

que esté limpio, carezca de materias orgánicas y otras de descomposición.

El material de relleno no deberá ser comprensible y en lo posible será

homogéneo. Podrá utilizarse tierra que reúna las cualidades antes

mencionadas o tierra con arena, u hormigón de río o canto rodado en



caso que no haya material de relleno de excavación que cumpla

con las condiciones indicadas.

VII - 1II - 4.29 P re p a r a c i ó n d e l s i tio

Mientras que los cimientos, tuberías o cualquier otro trabajo en

excavaciones o bajo suelo, no haya sido completado, aprobado,

inspeccionado, y aprobado por el Inspector, no deberá hacerse ningún

relleno.

Mientras que la estructura no haya alcanzado la suficiente solidez y rigidez

no deberá colocarse relleno contra ella que le produzca fatiga, salvo que se

indique lo contrario. Antes de depositar el relleno deberá limpiarse la

superficie donde va a aplicarse directamente éste.

Se quitarán las plantas, se extirparán las raíces y otras materias, así como

las piedras grandes que no puedan ser fácilmente hundidas.

VII - III - 4.30 P r o c e d i m i en tos q u e re girán el re l len o

Se verterá el material seleccionado hasta cubrir una capa de 30 cm. de

espesor, como máximo.

Vaciada esta primera capa se apisonará fuertemente y regará

abundantemente, hasta lograr que no se produzca hundimientos.

Se irá rellenando así en capas sucesivas de 30 cm. dejando el volumen

bien consolidado.

Para la ejecución de terraplenes, que puedan recibir encima calzadas, se

emplearán capas sucesivas de no más de 20 cm. Debidamente regadas y

compactadas.



P ROCE S O CON S TR U CTIVO DE C A L Z A D U R A S

Al pie del muro por calzar deberán excavarse piques de ancho variables

de 1.00 al 1.50m máximo, según la consistencia del terreno. Los piques se

excavarán alternadamente de manera que entre pique y pique en

trabajo quedaran como mínimo, dos piques sin excavar de distanciamiento.

La calzadura obedecerá a los mismos principios de mampostería, quedando

por lo tanto las juntas verticales siempre interrumpidas, o sea la mitad del

ancho de los piques de la calzadura superior. Habrá pues un desfasamiento

de medio paño entre las calzaduras superior en inferior, que permitirá un

trabazón adecuada entre los paños calzados.

En el caso estudiado consideraremos que hay construcciones vecinas solo

en los lados derecho e izquierdo; comenzándose a calzar por las esquinas

del edificio.

También hay el interés de proceder a calzar inmediatamente después de

realizado el pique para que el muro permanezca el menor tiempo posible sin

fundación. Esta misma razón obligará a ejecutar la excavación del pique en

dos etapas.

La primera excavación no tocará la parte del terreno comprendida

directamente bajo el muro. El pique por tanto quedará excavado a plomo

del paramento exterior del muro por calzar. La secuencia lógica expuesta

se ha hecho en base al Reglamento Nacional de Construcciones (R.N.C) y

el Reglamento de Metrados para Obras de Edificaciones (R.M.O.E).

En el proceso constructivo de edificios con sótano, tenemos que tener en

consideración, muchos factores; que no se consideran cuando los trabajos

se realizan sobre el terreno natural.

Al hacer un sótano, tenemos el riesgo de que al realizar las excavaciones

masivas, las construcciones vecinas existentes pueden ser afectadas ante



un deslizamiento del terreno en el cual están construidas. Para estos

casos, es conveniente apuntalar las construcciones vecinas mediante el

uso de calzaduras o muros anclados, según sea el caso.

Teniendo en consideración que los edificios con sótano cubren grandes

áreas de terreno; y los movimientos de tierras son grandes, se

requerirá del uso de maquinarias pesadas y de una planificación especial

para su ejecución. Las excavaciones masivas se harán paralelamente con

las calzaduras o muros anclados, según sea el caso. Como conclusión

diremos que las excavaciones masivas se harán entre el Nivel de

terreno Natural (N.T.N) y el Nivel de Corte, recién cuando se llega al nivel

de corte procedemos a la nivelación, trazo y replanteo de los elementos

estructurales de la cimentación del edificio.

Los elementos estructurales de la cimentación de un edificio son:

Zapatas aisladas, céntricas y

excéntricas

Zapatas

combinadas.

Vigas de

cimentación

Cimientos

reforzados

Platea de

cimentación



Cisterna de

agua

Poza

séptica

Continuando con el proceso constructivo trazamos el nivel más un metro

(N+1.00m), el cual lo bajamos de las tarjetas. Luego, procedemos a la

colocación de balizas y cordeles; para el trazo, para posteriormente

replantear los elementos estructurales. Por lo general en el perímetro del

edificio van muros de contención y columnas; pero éstas últimas, por lo

general, no caerán en el centro de gravedad de la zapata; generando una

excentricidad, y por consiguiente un momento de volteo. Para contrarrestar

dichos momentos se colocará una viga de cimentación entre la zapata

aislada excéntrica y otra zapata que puede ser aislada, céntrica o

excéntrica; pero en ningún caso se podrá unir dos zapatas aisladas

céntricas con una viga de cimentación, ya que en este caso no habrá

momento de volteo. Como en el perímetro habrá columnas y muros de

contención; y éstos últimos se apoyan en un cimiento reforzado, entonces

éstos cumplirán la función de viga de cimentación entre las zapatas aisladas

excéntricas.

La platea de cimentación se usa cuando los suelos son débiles, o el

área entre cimientos reforzados es muy pequeña; resultando más

conveniente colocar una platea que cimientos reforzados.

En la caja de ascensor es lo más común colocar una platea de cimentación



Como los edificios por lo general tienen tanque elevado, el agua tendrá que

bombearse de un reservorio denominado cisterna. Como las instalaciones

sanitarias mucha de ellas estarán debajo del colector de desagüe, se

tendrá que construir una poza séptica para que drenen las excretas y

luego sean bombeadas al desagüe colector.

Tanto la cisterna como la poza séptica, estarán constituidas por

muros de contención, plateas de cimentación y una tapa que por lo general

es una losa maciza.

MUROS PANTALLA

Los Muros Pantalla constituyen un tipo de Cimentación Profunda muy usada en

edificios de altura, que actúa como un muro de contención y brinda muchas

ventajas por ahorro de costes y mayor desarrollo en superficies.

Es la tipología de Cimentaciones más difundida en áreas urbanas para edificios

con sótano en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de barreras

de contención de agua subterránea en túneles y carreteras.

El muro pantalla es un muro de contención que se construye antes de efectuar

el vaciado de tierras, y transmite los esfuerzos al terreno.

Estos elementos estructurales subterráneos se emplean también en forma

temporal para la contención y retención de paredes.


http://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones

http://www.construmatica.com/construpedia/Muro_de_Contenci%C3%B3n

http://www.construmatica.com/construpedia/Categor%C3%ADa:Cimentaciones_Profundas


Básicamente las pantallas son unas paredes que se construyen al

efectuar una excavación profunda, con la doble misión de resistir los

empujes del terreno y, en ciertos casos, evitar o limitar la entrada de agua al

terreno. También sirven para recoger las cargas verticales que las puedan

transmitir otros elementos estructurales y constituyen la solución más eficaz

(Según las características de la obra y el proceso constructivo) para limitar

los movimientos del terreno consecuentes a toda excavación, y reducir al

riesgo de daños en construcciones próximas.

Estos muros – pantallas moldeadas en el suelo surgen en los años 50

como solución para resolver los problemas que plantean las excavaciones

profundas próximas a edificios y estructuras subterráneas por debajo del nivel

freático.

Desde entonces, la necesidad creciente de aprovechar al máximo las

disponibilidades del suelo urbano principalmente en áreas congestionadas, ha

hecho que la aplicación de estos muros – pantalla se encuentre actualmente

difundida en otros países mas no en nuestro medio, por lo que su utilización

tanto en obras de edificación como en otro tipo de obras ha permitido también

la evolución de su técnica de ejecución en cuanto se refiere a la maquinaria de

perforación así como la forma de instalación del refuerzo.



EL P R O Y E C TO Y E J E CUC I ÓN D E M UR OS P AN T A LLA

El proyecto y la ejecución de cualquier obra de muro – pantalla debe partir

del conocimiento de una serie de datos básicos que se resumen a

continuación.

a. Del terreno:

Perfil estratigráfico.

características geotécnicas de las distintas capas.

Niveles freáticos.

agresividad del agua y de los

suelos.

b. De los edificios próximos:

Estado de conservación.

Tipo de estructura.

Situación, tipo y carga de la

cimentación.

c. De obras subterráneas próximas:

Situación y características

(Conducciones, pozos, obstáculos).

Condicionantes

especiales.

d. De la obra que se proyecta:

Profundidad de excavación.



Acciones de la estructura.

Condicionantes constructivos y funcionales.

El perfil estratigráfico, elaborado a partir de los cortes de los sondeos, debe

extenderse fuera del área del terreno que realmente va a empujar sobre el

muro pantalla en donde puede convenir efectuar sobre el muro – pantalla en

donde puede convenir efectuar anclajes de arriostramiento.

La información sobre los edificios y construcciones próximas se necesita, no

solo para definir los empujes que puedan transmitir a la pantalla sino para

estimar de alguna manera los asentamientos admisibles.

El proyecto debe elaborarse teniendo en cuenta las condiciones generales que

debe satisfacer la solución del muro – pantalla, análogas a las de cualquier

obra de cimentación más la posible influencia en las edificaciones próximas.

Estas condiciones, en esencia, son:

a. Ubicación adecuada en planta y elevación.

b. resistencia estructural.

c. Seguridad frente al asentamiento del

terreno.

d. Asientos y deformaciones del muro pantalla compatibles con la propia

estructura.

e. Asentamientos del terreno circundante admisible para edificaciones

próximas.

Para asegurar la estabilidad de la obra se debe efectuar una serie de

comprobaciones, contemplando situaciones críticas durante las diversas

fases de excavación del recinto y/o de la construcción de la edificación. Estas

comprobaciones son:

a. Estabilidad del muro – pantalla frente a los empujes.



b. Estabilidad de los elementos de arriostramiento.

c. Estabilidad del conjunto.

d. Estabilidad de muro – pantalla frente a cargas verticales.

e. Estabilidad del fondo de la excavación por rotura o sifonamiento.

f. Modificaciones que se introducen en obra.

g. Riesgos de daño en las edificaciones próximas.

E J E CUC I ÓN D EL MUR O – PAN T A L LA

La ejecución de nuestras pantallas hormigonadas “insitu” consta de las

siguientes fases de trabajo:

Ex c ava c ión d e l r ec i n to

La perforación se realizó mediante máquinas a percusión, equipadas con

trépano capaces de atravesar capas de mayor consistencia como lo es el suelo

fluvio – aluvional de la ciudad de Lima, pero la primera etapa de excavación del

recinto se usó maquinarias dotadas de cucharas u otros elementos útiles de

perforación especialmente adaptadas para éste tipo de trabajo.

La perforación se efectuó por módulos o paneles alternos de tres a seis

metros de longitud con una anchura y profundidad variables

dependiendo de las dimensiones de la cuchara de la maquinaria. Cabe



recalcar que se debe dejar el espacio necesario para el libre tráfico de

éstas y del personal.

P e r f o r a c ión d e c o ndu c tos para e l a n c laje

Estas perforaciones para alojar las armaduras de anclaje suelen tener

diámetros que oscilan entre 75mm y 125mm. Y efectuó utilizando diversas

técnicas según naturaleza y las características del terreno a atravesar.

Los anclajes adoptaron diversas formas y detalles muy variados pero

usualmente para poder efectuar la inyección a presión de éstos en los

conductos es necesario llegar a valores que oscilaron entre 25 y 30 kg/cm2.

Colo c a c ión d e a r m a dur as

A continuación se colocaron las jaulas o enmallados en una o varias piezas,

según su tamaño, dejándolas suspendidas y bien centradas mediante

separadores. Integrados en las mallas o independientes.

La separación entre barras verticales u horizontales debe ser, como mínimo,

igual a 10cm. y el recubrimiento de las barras.

Para éste caso fue preciso una supervisión minuciosa por cuanto es

necesario controlar la ubicación exacta de los puntos donde se colocaron

las vigas, apoyos de escaleras y tuberías que alojan los anclajes que a la

vez ayudarán para que la edificación en su conjunto se comporte

monolíticamente.

E n c o f r a d o d e l m u r o – p a n talla



Se usó un buen encofrado que ayudo a economizar tiempo, material y

mano de obra y que a la vez nos dé como resultado un buen trabajo

recomendándose para esto encofrados metálicos ya que son encofrados

modulables, de poco peso y máxima eficiencia y viene completados con

accesorios para el aplome, alineamiento y apuntalamiento perfecto.

Hor m igo n a d o

El hormigonado se efectuó usando concreto premezclado e impulsado

mediante bombeo por medio de tuberías de diámetro comprendido entre 15 y

30cm. Que es introducido hasta el fondo de la perforación disponiéndola

centrada en el panel. Dado el sistema especial del hormigonado utilizado

fue preciso que el concreto reúna determinadas características que

garantizaron la correcta ejecución, por lo cual u consistencia debió ser

fluida con un asentamiento en el cono de Abraham del orden de 4 a 6”

utilizándose resistencias del concreto iguales o superiores a los 350 kg/cm2.

T e n sa d o d e c a b les

El tipo de anclaje activo es tensado con el fin de comprimir el terreno entre la

zona de anclaje y la estructura o la placa de apoyo de la cabeza. Cuando

actúa la carga exterior de tensado se produce la descompresión del terreno

pero apenas se mueve la cabeza del anclaje en tanto no se rebase el

esfuerzo de pretensado, por lo que no varía sensiblemente la tensión del

tirante.



La disposición de anclajes puede efectuarse para actuar durante un

tiempo de servicios más o menos prolongado, por lo cual cabe distinguir en

éste caso dos tipos:

*Anclajes provisionales

*Anclajes permanentes.

Los primeros tienen el carácter de medio auxiliar y proporcionan las

condiciones de estabilidad a la estructura durante el tiempo necesario para

disponer otros elementos resistentes que lo sustituyan (siendo éste nuestro

caso).

Los anclajes permanentes se dimensionan, evidentemente, con mayores

coeficientes de seguridad, pero fundamentalmente deben estar proyectados y

ejecutados para hacer frente a los peligros de corrosión.

Todos éstos pasos son representativos y la colocación de mallas es en forma

intercalada hasta llagar a la profundidad requerida donde se construirá la platea de

fundación, y a medida se levanta la estructura que es capaz de resistir los empujes

del terreno se van “soltando” los anclajes previamente tensionados.

E F E C TOS CAU S A D OS P OR L A S EXC A VAC I O N ES S OB R E L A S EST RUC T URA S AD Y AC E N TES

En casi todos los casos teóricos y prácticos que se han estudiado se ha

encontrado que las paredes laterales de la excavación sufren un

desplazamiento paralelo mayor en la coronación y menor en su base. Estos

desplazamientos dependen de factores tales como rigidez del muro, sus

dimensiones y profundidad de la excavación, las propiedades del suelo y el

tipo de apuntalamiento o anclaje a colocarse, además del procedimiento para

llevar a cabo las calzaduras correspondientes existiendo además un gran

número de factores que interrelacionados influyen en la magnitud

y distribución de los movimientos que acompañaron la ejecución de la



excavación en los casos estudiados, estos pueden haberse debido a

una programación inadecuadas del proceso y forma de la excavación, a

eventos sísmicos ocurridos durante las diferentes etapas de la

construcción, falta de soporte en algunas etapas constructivas, etc. Así

en varios casos se ha detectado agrietamientos, fisuramientos

y roturas importantes acompañados de atascamiento de ventanas y puertas

que han dado origen en algunos casos al desalojo de sus ocupantes, y en

otros a costosas reparaciones y prolongados procesos judiciales con el fin de

deslindar responsabilidades.

Gracias al análisis con respecto a la ubicación de las grietas de tensión se

pido controlar los desplazamientos de las viviendas adyacentes en los linderos

donde existían construcciones vecinas a lo cual se hizo uso del apuntalamiento

adecuado ya que la zona donde se realizó la construcción es una zona residencial.

E XCAVAC I ON D E SÓ TAN OS C ON EL U SO D E MUR OS ANC L AD OS.

La técnica de muros anclados para el sostenimiento de taludes resultantes de

las excavaciones para la construcción de sótanos en edificios, es una técnica

reconocida mundialmente y que en los últimos 5 años está siendo usada en

la ciudad de Lima, sin embargo, todavía no es una técnica muy conocida.

El material gravoso de la ciudad de Lima presenta parámetros geomecánicos

de resistencia elevados, principalmente debido al alto grado de

cementación que le confiere una cohesión alta y también debido al

hecho que hasta los límites de excavación de sótanos no se verifica la

ocurrencia de napa freática. En tales condiciones, la cohesión otorga a los

taludes excavados una estabilidad estática razonable hasta "la altura critica",



pero esta estabilidad queda muy comprometida con la ocurrencia de

efectos telúricos que reduce la magnitud de la cohesión y el talud puede

colapsar con alturas inferiores a "la altura crítica".

El problema se toma más grave cuando las excavaciones son desarrolladas

más allá de la "altura critica", cuando los esfuerzos de empujes actúan,

causando deformaciones de la masa de suelo por detrás de la excavación,

surgiendo como consecuencia grietas de tracción en la superficie y hasta el

colapso total del talud.

Hasta la fecha se usa las Calzaduras como estructura de sostenimiento

de taludes excavados para la construcción de sótanos, que es una técnica que

tuvo mucha importancia en el pasado cuando las excavaciones eran de altura

limitada y las sobrecargas de edificaciones vecinas no eran importantes.

Las Calzaduras, tienen función de regularización de la pared excavada,

asegurando una cierta estabilización en condición estática del talud cuando

la altura de excavación queda alrededor de la "altura critica", pues la

estabilidad está básicamente asegurada por efecto de la cohesión,

conforme se puede observar en la expresión abajo:

Hc=¿ 4 c

γ √ N f ¿

Donde:

Hc = Altura crítica

C = Cohesión del suelo

y = Peso específico natural

del suelo



Nf = Factor de

fricción

Conforme se puede observar la altura crítica, disminuye con la

disminución de la cohesión y cuando es nula, la altura crítica se reduce a

cero.

Con la ocurrencia de sismos, la cohesión disminuye y surgen esfuerzos

horizontales de empuje de tierra, deformando la masa de suelo, provocando

el desplazamiento de la calzadura y como consecuencia, surgen las grietas

de tracción.

Para excavaciones con alturas por arriba de la altura "crítica" y con

ocurrencia de sismos, las calzaduras son estructuras deformables y hasta

inestables y por lo tanto, pueden deformarse horizontalmente provocando las

grietas y hasta el colapso total del talud.

En los últimos años, las edificaciones en la ciudad de Lima vienen exigiendo

mayores áreas de sótanos, lo que demanda excavaciones más profundas. En

tales condiciones, se requiere de medidas de contención adecuadas, para

garantizar la estabilidad de la pared excavada, sin que ocurran grietas de

tracción durante el avance de la excavación y que garantice la estabilidad

total del talud, para asegurar la integridad de las vías vehiculares, de

edificaciones vecinas y hasta de los trabajadores que quedan dentro del área

de riesgo.

Para el suelo, la estructura de contención más adecuada son los Muros

Anclados, que tienen como principio no permitir la ocurrencia de

deformaciones de la pared excavada y así asegurar la integridad de las vías

vehiculares, de las edificaciones colindantes con la excavación y aseguran la

integridad de los trabajadores y equipos que operan dentro del área

excavada.

Los anclajes son elementos estructurales, capaces de aplicar esfuerzo exterior

a la pared de la excavación, que absorbe todos los empujes de tierra, los Ing. JUAN HORNA CABREJOS. / Página 31


efectos sísmicos, las sobrecargas de edificaciones y otros esfuerzos

accidentales.

Para tener una idea de la operación de los anclajes, presentamos a

continuación la física de operación de los anclajes como elemento

capaz de absorber esfuerzos y transportarlos para una zona

potencialmente estable, neutralizando así los empujes de tierra y esfuerzos de

sobrecargas y cargas accidentales.

Imaginemos un cierto punto A donde está aplicado un cierto esfuerzo F. Es

posible transportar ese esfuerzo F aplicado en A, hasta el punto B. Para eso es

necesario que entre A y B exista un elemento estructural que transporte ese

esfuerzo aplicado en A, para llevarlo hasta B. Este elemento que transporta

el esfuerzo, lo llamamos de "elemento de transmisión de la carga", Para que

el esfuerzo F aplicado en A, llegue al punto B, es necesario que a lo largo del

"elemento de transmisión de carga", no ocurra, por ningún concepto,

ninguna pérdida de carga. Si hay pérdida de carga a lo largo del

elemento de transmisión de carga, ciertamente el esfuerzo F aplicado en A,

llegará parcialmente al punto B, o simplemente ser totalmente consumido por

las pérdidas de carga a lo largo del elemento de transmisión de carga. Este es

el principio base de funcionamiento del anclaje.

Imaginemos un cierto terreno, el cual se desea ejecutar una

excavación, donde se ejecuta la excavación surgen los esfuerzos de

empuje de tierra Pa, que actúan en la pared excavada.

Este empuje, puede provocar deformaciones activas en la pared o puede

provocar la pérdida de estabilidad, conforme indicado en el punto A. Ahora

bien, es posible transportar ese esfuerzo de empuje Pa, para otro lugar

ubicado fuera de la zona inestable y con eso, neutralizar la acción del empuje

Pa.

a) Cabezal del anclaje



Es el punto de aplicación del esfuerzo a la superficie de la pared

excavada para neutralizar el esfuerzo del empuje total.

b) Tramo libre del anclaje

Es el "elemento de transmisión de carga" que transporta la carga aplicada en

el cabezal hasta el punto de fijación del anclaje al suelo. Este tramo deberá

ser totalmente libre, para que no desarrolle fricción con el terreno, evitando

así, pérdidas de carga a lo largo del tramo libre "elemento de transmisión de

carga".

c) Tramo anclado

Es el tramo del anclaje que es fijado al suelo y absorbe el esfuerzo aplicado

en el cabezal, dejando el sistema en equilibrio. Es decir, los esfuerzos de

empuje de tierra son absorbidos por los anclajes.

En la parte más baja de la figura, se puede observar el principio de la

física de operación del anclaje descrita anteriormente. El cabezal corresponde

al punto A de aplicación del empuje, el tamo libre es "el elemento de

transmisión de carga" y el tramo anclado corresponde al punto B que recibe el

esfuerzo transportado

SE CU E NC I A D E EJEC U C I ÓN D E L O S M UR OS A NC L A D OS.



Los muros anclados, son ejecutados de forma secuencial en tramos

desde arriba hacia abajo. Cada tramo es debidamente estabilizado, o sea,

todos los esfuerzos resultantes de la excavación del tramo es absorbido

por el anclaje instalado en dicho tramo. El esfuerzo aplicado en el primer

tramo es suficiente para absorber la resultante de los esfuerzos actuantes

del tramo excavado y además asegura la estabilidad del tramo siguiente

a ser excavado. Así, se puede ejecutar excavaciones por debajo del tramo

anteriormente ejecutado, sin riesgo de deformaciones o ruptura del talud. Los

tramos ejecutados secuencialmente desde arriba hacia abajo, va aumentando

el factor de seguridad del talud, hasta que se llegue a la cota de cimentación,

cuando el muro queda totalmente concluido.


Calzaduras y Muros de Pantalla

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