MUROS,COLUMNAS Y VIGAS CONFINADAS
MUROS: son los elementos que dividen los espacios en una vivienda. En un plano de planta o distribución son representados por medio de dos líneas que representan el grueso del muro, las ventanas son representadas por una o dos líneas en el centro del muro y las puertas se representan por un cuarto de circunferencia y una o dos líneas rectas, el espacio donde no se coloca puerta y sirve de pasillo se llama vano. Ver gráfico
Según la función estructural que desempeñan los muros en una vivienda se clasifican :
a . Muros confinados estructurales: Son aquellos que soportan las losas y techos además de su propio peso y resisten las fuerzas horizontales causadas por un sismo o el viento.
b. Muros de rigidez : Son los que soportan su propio peso pero ayudan a resistir las fuerzas horizontales causadas por sismos en la dirección contraria a los muros estructurales no considerándose para el soporte de losas y techos.
c. Muros no estructurales : Son los muros que solo sirven para separar espacios de la vivienda y no soportan mas carga que la de su propio peso.
Según el sitio donde se colocan los muros, se pueden llamar de fachada (los del frente de la casa) divisorios los que separan un espacio de otro y medianeros los que separan una construcción con la del vecino.
MATERIALES, HERRAMIENTAS Y EQUIPO
Materiales: Ladrillo tolete, bloques de cemento, ladrillo de perforación horizontal, cemento, cal hidratada, arena de pega, acero de refuerzo corrugado, acero liso, alambre.
Herramientas: Palustre, regla, escuadra, nivel, hilo, ranuradores, plomada, escantillones, cincel, hachuela, maceta, paleta, llana, metro, flexómetro, pala.
Equipos: Coches, mezcleros, escaleras, andamios, formales, tarros.
UNIDADES DE MAMPOSTERÍA
Se llaman unidades de mampostería a los elementos con los cuales realizamos el muro confinado y pueden ser ladrillos de arcilla de perforación horizontal o vertical y de concreto de perforación vertical que cumplan con las normas de calidad.
MORTERO DE PEGA: Es una mezcla compuesta de cemento arena y agua utilizada para unir las unidades de mampostería y debe reunir las siguientes condiciones:
Plasticidad: (trabajabilidad) que sea fácil de distribuir en la superficie de las juntas de pega.
Consistencia: Que conserve la forma y el tamaño al ser colocado.
Retención de agua: Que conserve el agua requerida para la hidratación del cemento pues las unidades de mampostería tienden a extraer el agua del mortero de pega al ser colocado sobre la superficie.
Adherencia: Que se una con las unidades de mampostería, para esto se debe de establecer dosificaciones del mortero de pega con una resistencia adecuada, mínimo de f’c=7.5 Mpa, su dosificación entre el material cementante (cemento y cal) y la arena puede ser:
Opción 1, con cemento y cal
1 parte de cemento
0.5 partes de cal hidratada
4.5 partes de arena
Opción 2, solo con cemento
1 parte de cemento
4 partes de arena.
Todas las cantidades se miden en volumen y con el mismo recipiente con que se mida el cemento, se mide la cal y la arena . El mortero también debe tener endurecimiento gradual, durabilidad, bajo encogimiento y buen aspecto
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2. MEZCLA PARA COLUMNAS DE CONFINAMIENTO,
VIGAS DE AMARRE Y CINTAS DE CULATA
La mezcla que se utiliza para estos elementos es del tipo hormigón o concreto con una resistencia mínima de f’c=17.5 Mpa y dosificada por volumen con la siguiente proporción :
1 parte de cemento
2 partes de arena de pega limpia
3 partes de triturado de ¾ de pulgada
Para mezclarla, siga las recomendaciones dadas en la guía 7 sobre preparación del hormigón o concreto.
ESPESORES DE MUROS :
En la guía 4 (lección 3), se dan los gruesos recomendados para los muros remítase a esta guía para determinar el grueso del muro para su vivienda u observe el plano para determinar estos gruesos.
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3. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LOS MUROS
a. Organizar puesto de trabajo
Lo primero que hacemos es preparar el puesto de trabajo organizando las herramientas, equipos y materiales, luego procedemos a darle una limpieza a la fundación.
b. Replantear muro
Para iniciar la pega de las unidades de mampostería debemos verificar las medidas y los ángulos rectos, sobre la corona del cimiento siguiendo las mismas recomendaciones que se dieron en la guía 7, de preliminares, pero en este caso solo marcamos el eje en la corona para asi tener una referencia del sitio donde iniciamos la pega, además que tipo de muro se va a colocar y su espesor .
c. Preparar Mortero
El mortero se prepara con arena de río o de mina de buena calidad y cemento; o con cemento y cal, siguiendo una de las opciones de dosificación dadas en la página anterior. El mortero se prepara en seco y luego se le va agregando agua en el cajón mezclero (artesa)
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4. COLOCACIÓN DE BLOQUES
Para cualquier tipo de muro que realicemos, sea muro de carga, de rigidez o muro no estructural se deben tener las siguientes condiciones:
a. La superficie de apoyo debe estar limpia, seca y bien nivelada.B.
b. Los bloques deben estar limpios y secos al momento de pegarse.
c. Los bloques no deben presentar grietas ni desbordes.
Al pegar las unidades se debe:
a. Picar la superficie de apoyo de la cimentación para mejorar la adherencia.
b Colocar los bloques con la parte de los tabiques más delgada hacia abajo para facilitar su manipulación y la colocación del mortero.
c. Distribuir la primera pega en todo el ancho del bloque.
d. Eliminar las rebabas de la mezcla después de pegado el bloque.
e. Utilizar la mezcla ya remojada en un tiempo máximo de 45 minutos a 1 hora
f. Asegurar las varillas para conservar su verticalidad en los muros estructurales con refuerzo.
g. Evitar utilizar morteros después de 2.5 horas de mezclados en seco.
h. No utilizar, en ningún caso, tierra para el relleno de huecos de los bloques.
En cualquier tipo de muro, para la primera y segunda hilada se utiliza generalmente bloque de cemento, terminando de formar el sobrecimiento junto con la viga de amarre hasta llegar al nivel de piso acabado (N.P.A).
4. Colocar la primera hilada sobre la fundación.
Pasos:
a. Nivelar y limpiar la corona de fundación, colocar temporalmente los bloques sin pega para realizar la distribución y dejar los espacios para las columnas de confinamiento. Marcar con una tiza o lápiz de color
b. Picar la corona del cimiento donde se apoyará el sobrecimiento.
c. Aplicar mortero de pega a la corona en los sitios marcados, máximo un centímetro de mortero o junta de pega.
d. Colocar y aplomar los bloques esquineros o madrinos en el centro de la línea guía o eje que marcó durante el replanteo.
e. Colocar hilos para guía o conservación de la alineación y nivelación.
f. Colocación de los bloques intermedios. Controlando su nivelación y posición con una regla y la escuadra.
g. Retirar los hilos y rellenar juntas verticales.
h. Rellenar los huecos verticales de los bloques con cascajo o arenón limpio. Esto último solo se hace en las dos hiladas de sobrecimiento, si todo el muro va a ser realizado con bloque de allí en adelante no se llenan y el mortero debe aplicarse únicamente en las paredes laterales y en los tabiques centrales, proceso llamado pega moteada.
5. Pega de unidades de mampostería de perforación horizontal.
Después de ser nivelada la cimentación con los bloques, procedemos a marcar los espacios que debemos dejar para puertas y para las columnetas de confinamiento.
CONDICIONES GENERALES
Antes de colocar el ladrillo de arcilla, éste debe ser prehumedecido para evitar la pérdida de agua del mortero.
Los ladrillos deberán estar limpios, libres de materia orgánica o cualquier otro material contaminante y no presentar grietas o desbordes. Los errores de alineación o nivelación deben corregirse antes de que endurezca el mortero, en caso contrario, se debe retirar la mezcla completamente y colocar mortero fresco.
A medida que avanza la pega se debe eliminar la rebaba interior y exterior y reutilizar el mortero no contaminado. En los muros estructurales, los conectores se van colocando a medida que avanza la pega del muro que se ejecuta primero.
Cuando haya refuerzo vertical, este debe quedar separado al menos 0.5 cm. de la cara interior del ladrillo procurando su contacto con la dovela de traslapo. En la mampostería de muros confinados el aparejo debe ser trabado de tal manera que las juntas verticales no coincidan con las de la hilada inmediatamente anterior.
Ejecución
a. Se determina el tipo de muro, si es estructural, de rigidez o no estructural.
b. Se selecciona el tipo de ladrillo a utilizar y se reparte la primera hilada sin mortero, para modular su colocación dejando los espacios para puertas y columnas de confinamiento, después de marcado se quitan de nuevo.
c. Se limpia la superficie de apoyo y se extiende una capa de mortero no mayor de 13 mm. ni menor de 7 mm con mezcla de mortero remojado con impermeabilizante tipo sika, toxemen u otro conocido, el cual se prepara según indicación del producto. (generalmente 1 parte de impermeabilizante por 8 de agua). Esto se hace para evitar que el agua suba por los muros por un proceso que se llama capilaridad, se recomienda pegar mínimo 2 hiladas con mortero impermeable.
d. Se colocan los ladrillos esquineros o madrinos y se aploman
e. Se templa un hilo entre ellos para alineación y nivelación.
f. Se coloca el resto de los ladrillos de la hilada, procediendo de un extremo hacia el otro siguiendo la guía del hilo.
g. Para las hiladas siguientes se repite el proceso de colocar mezcla y madrinos en los extremos, iniciando con un medio ladrillo para que quede trabado el muro y asi se sigue repitiendo, la 3 hilada debe quedar igual a la primera y la cuarta igual a la segunda siempre y cuando no se tengan vanos o espacios para ventanas. Es importante tener en cuenta que después de levantar el muro unos 90 cms aproximadamente se deben dejar los vanos para las ventanas o sea los espacios para colocarlas.
h. Para mantener la modulación vertical se coloca en los extremo un escantillón de madera, donde se han señalado las juntas horizontales. Ver figuras siguientes.
i. Terminada la colocación de los ladrillos, se procede a llenar con mortero las juntas verticales y a emparejar las juntas del ladrillo proceso que comúnmente se llama revitar
En la intersección entre de los muros estructurales, normalmente se realizan las columnas de confinamiento, en caso de no haber columna de confinamiento se hace una traba mediante conectores que puede ser malla de cernir número 4, o un estribo de alambrón de 4 mm. Ver las 2 figuras siguientes
Los muros no estructurales deben quedar conectados a los muros estructurales con conectores flexibles colocados previamente.
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5. COMPONENTES DE UN MURO ESTRUCTURAL
Los muros estructurales están compuestos por:
El cuerpo del muro: que es el conjunto de piezas de mampostería que lo forman. Ver figuras siguientes
Los elementos de confinamiento: Son las vigas y las columnas dispuestas de tal manera que rodeen el muro para que trabajen como una sola unidad.
La resistencia del muro depende de las condiciones geométricas en cuanto a altura, longitud y grueso. Los muros estructurales no pueden ser modificados o cambiados después de ser construidos, también es prohibido hacer regatas o canchas para pasar tuberías de desagües o de energía sobre las paredes de estos muros ya que debilitan su resistencia. Esto se hace en los muros no cargueros.
Para la ejecución de los muros de rigidez y los muros no estructurales se siguen los mismos procedimientos que se indicaron para los muros estructurales o de carga. Tenga en cuenta el tipo de muro y los elementos de confinamiento ya que esto es lo mas importante.
Los muros que lindan con la edificación vecina deben quedar separados como mínimo, 2.5 cm uno de otro. Ya no se permite hacer muros medianeros o compartidos.
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6. SEGURIDAD INDUSTRIAL
Se deben tomar todas las medidas de seguridad en el uso y manejo de andamios, y utilizar equipos e implementos de seguridad como botas, guantes, cascos, anteojos, cinturones, etc.
MANEJO Y CONTROL AMBIENTAL
Se debe definir con anterioridad el sitio donde se botarán los materiales de escombro resultantes de los trabajos de mampostería y obtener la autorización correspondiente.
Cuidarse de permitir que se obstruyan los desagües con escombros.
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7. COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
Son los elementos verticales que amarran los muros y se construyen de hormigón o concreto reforzado que se anclan a la malla de cimentación y a la viga de amarre superior.
a. Ubicación de las columnas de confinamiento: Como se dijo en otra guía las columnas de confinamiento se colocan en los extremos de muros estructurales, en la intersección con otros muros y en sitios intermedios a distancias no mayores de 35 veces el grueso del muro confinado, 1.5 veces la distancia vertical, o a 4 mts
b. Dimensiones de las columnas de confinamiento: El espesor de las columnas de confinamiento será igual al del muro y el área mínima que debe de tener es de 200 cms2 se puede colocar de largo la mitad de la pieza de mampostería para que quede modulado el muro.
Ejemplo: Si el ladrillo es 15x20x40 cm, se puede hacer la columneta asi: ancho, el de grueso del muro, o sea 15cms; largo, la mitad de la longitud del ladrillo, o sea 40/2=20. Queda la columna de 15x20 cm, lo que dará una área de 300 cms2 que es mayor que la mínima que pide la norma, por lo tanto estas medidas son correctas.
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8. PROCESO CONSTRUCTIVO
DE LAS COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
a. Colocacion de refuerzo
Se selecciona el tipo de acero para las columnas el cual puede ser: 4 varillas de 3/8" (10M) o 3 varillas de ½"(12M), lisas o corrugadas, el limite de fluencia del acero Fy debe ser mayor de 240 Mpa.
Se forma "el castillo" o canasta, los estribos, o sea el refuerzo transversal, se colocarán de acero de ¼"(6M), repartiéndose 6 estribos a 10 cms unos de otros cerca de las vigas, y en el centro se reparten a 20 cm.
Luego se coloca la canasta, traslapándola mínimo 40 cm con las puntas o pelos de hierro que se dejaron al realizar el cimiento
b. Colocación de tapas o testeros
Después de colocado correctamente el acero y los estribos, se colocan las tapas o testeros de madera previamente impregnados de "acpm" con parafina o aceite quemado (como desmoldante) para poderlas retirar fácilmente y se tapan con papel las fisuras que queden entre las tapas y la pared.
c. Fundida de columna
Se remoja las paredes del muro que quedarán en contacto con la
columna y se inicia el vaciado o fundida. Esta se realiza utilizando
un concreto u hormigón pastoso preparado con una dosificación
1:2:3
1 parte de cemento
2 partes de arena limpia, y 3 partes de triturado de ¾"
Se chuza con una varilla y se le dan golpes suaves a la formaleta
para que el hormigón penetre y se compacte.
d. Desencofrado
Después de pasadas 12 horas, o de un día para otro, procedemos a quitar las tapas o testeros y hacemos un resane a los huecos u hormigueros que nos hayan quedado, con una mezcla de arena y cemento en proporción 1:4
5. Curado
Después de quitadas las tapas o testeros se procede a
regar con agua 2 a 3 veces por día durante una semana
VIGAS DE CONFINAMIENTO
Son elementos de hormigón reforzado que se colocan en forma horizontal sobre los muros o embebidos en las losas de entrepiso y que ayudan a formar una especie de cajón rígido entre vigas, columnas, y muros
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9. VIGAS DE CONFINAMIENTO
Dimensiones
Las vigas de amarre deben tener un ancho igual al del muro y una altura mínima de 15 cms y que su área no sea menor de 150 cms2.
Ejemplo: Un muro de 10 cumple porque:
Ancho de muro por la altura de la viga debe dar mínimo los 150 cms2
10 x 15=150 cms2
El ancho del muro puede ser hasta de 7.5 cms cuando se requiere enchapar pero en este caso se debe aumentar la altura de la viga para que cumpla con los 150 cms2
Ubicación: Las vigas se ubican en cimentación, a nivel del entrepiso cuando la vivienda es de dos pisos y a nivel de enrase cuando la vivienda es de un piso
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10. REFUERZO MÍNIMO
DE LAS VIGAS DE CONFINAMIENTO
a. Refuerzo longitudinal: Se colocaran 4 barras de 3/8(10M) (fy 240 Mpa) dispuestas en rectángulo, para vigas que tengan un ancho superior a 11 cm, para vigas que tengan menos ancho o estén embebidas en la losa se colocarán 2 barras de ½(12M) corrugadas de fy 420 Mpa en cada viga.
Cuando la viga cumpla función de dintel o apoyo para losas se deben diseñar para tal fin y deben de tener mayor cantidad de acero.
b. Refuerzo transversal: Se colocarán estribos rectangulares, cerrados, de ¼(6M) cuando la viga tenga 4 barras y estribos de una rama, espaciados a 10 cms en las orillas cerca de los nudos donde se cruzan las vigas con las columnas cuando solo se coloquen 2 barras y en el centro de la viga se reparten a 20 cms.
Traslapos escalonados
Traslapo en esquina . 40 cms para 3/8 y 50 para 1/2
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11. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LAS VIGAS DE AMARRE
a. Seleccionar el acero.
Se selecciona el tipo de acero a colocar, se corta, se figura y se arma la canasta siguiendo las recomendaciones que se dieron anteriormente.
Tenga en cuenta que el acero debe esta limpio de grasas y materiales extraños para que se adhiera bien con el concreto u hormigón
b. Se arma el encofrado o formaleta
Se arman primero los tableros o testeros en el piso, luego se colocan longitudinalmente en las caras del muro y en la parte superior, se les coloca traviesas, a distancias de 60 cms para evitar que se abran en el momento de fundir la viga. En la parte inferior se amarran con alambre o se les coloca tacos en diagonal. Ver dos figuras siguientes.
c. Colocar ganchos o tornillos para amarre del techo.
Si la viga es terminal o sea que no tiene mas pisos encima y el techo descansa sobre ella, se deben colocar ganchos o tornillos de una longitud de 30 cm, o según el grueso de la viga, con la rosca hacia arriba para amarrar a ellos el techo. Lo importante es que queden puntas de donde amarrar la solera
d. Fundir viga
La viga se funde utilizando una mezcla con la misma dosificación que se utilizó para las columnas.
Se debe vibrar dándole golpes suaves con una macera de caucho y chuzando el hormigón o concreto con una varilla para que quede bien compactado
Desencofrado
Pasadas 12 horas, o al otro día, se quita el encofrado o formaleta y se resana la viga si le quedaron hormigueros.
Luego se cura rociándole agua 3 veces al día durante 7 dias de la semana.
Según el clima puede necesitar regarlas con mas frecuencia.
Cintas de culata
Las cintas de amarre son las que rematan las pendientes de los muros o las culatas. También se utilizan para rematar los muros parapetos o de balcón y tienen un grueso igual al del muro y una altura de 10 cm, con 2 varillas lisas de diámetro 3/8 (10M). No requieren estribos pero se colocan algunos para que las varillas no se muevan del sitio durante el vaciado.
Puede utilizarse unidades de mampostería en forma de U para realizar las cintas de amarre colocándosele 1 barra de acero de diámetro ½ (12M) o dos barras de 3/8 (10M). Luego se funde un mortero de relleno con una dosificación mínima de 1:4
El proceso constructivo de las cintas de amarre o de culata se realiza siguiendo prácticamente las mismas recomendaciones que se dan para las vigas de confinamiento. Se deben dejar puntas de varilla para amarrar la cumbrera del techo en toda la cuchilla donde se juntan las cintas de culata.
Si desea adquirir más conocimientos sobre estos temas, puede remitirse a las bibliotecas y consultar la bibliografía que se da como referencia al final de esta guía.
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VOCABULARIO
CAPILARIDAD: Facilidad que tiene el agua de subir por poros o huecos muy pequeños y que se da en la base de los muros cuando no son impermeabilizados.
CONECTOR: Pedazo de varilla o malla que se utiliza para unir dos muros.
CORONA DE CIMIENTO: Parte superior y plana de una cimentación.
CULATA: Muro que en la parte superior forma la pendiente o caída del agua.
DOVELA: Pedazo de varilla que se coloca inicialmente en la cimentación para formar la canasta de las columnas de confinamiento.
ESCANTILLONES: Maderos que se colocan en los extremos de las hiladas para marcar los gruesos de las juntas, y las alturas de las hiladas.
ENCOFRADO: Madera que se coloca para formar el molde de las vigas losas y columnas de una construcción. También se le llama formaleta.
JUNTAS: Espacios que se dejan entre un ladrillo y otro y son llenados con mortero de pega tanto horizontalmente como verticalmente.
HIDRATACION: Capacidad que tienen ciertos materiales para chupar agua.
HORMIGUEROS: Huecos que quedan en el hormigón endurecido por falta de vibrado.
MAMPOSTERIA: Proceso de colocación de ladrillos o bloques uno sobre otro, para construir un muro, de forma que queden bien aplomados, nivelados y alineados.
MADRINOS: Primeros ladrillos aplomados y nivelados que se colocan en los extremos de las hiladas y de los cuales se fija el hilo. También son llamados cabezas de hilada.
MODULACION: Determinación de la traba en los ladrillos, o forma de disponerlos unos respecto de otros.
N.P.A: sigla que se consigna en los planos para indicar el nivel o altura de un piso acabado.
NUDO: Punto donde se encuentra la viga con la columna.
REBABA: Mezcla que se sale de las juntas después de colocado el ladrillo.
REGATAS: Canchas, ranuras o brechas no muy profundas que se hacen en los muros para colocar dentro de ellas tuberías de las instalaciones.
SOLERA: Madero que se coloca sobre los muros para recibir los largueros o alfardas que conforman el techo.
TABIQUE: Elemento o muro que separa dos espacios y que comúnmente no soporta cargas de la estructura..
TESTERO: Cada una de las tapas de la formaleta con las cuales se forman las columnas o vigas de amarre.
