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INTRODUCCIÓN
Los cimientos en toda vivienda se constituyen en la parte más importante
de la construcción ya que serán los encargados de recibir las cargas de los muros y transmitirlas al terreno. Pero cuando
la edificación debe ser capaz de resistir los movimientos sísmicos sin deteriorarse, la cimentación debe estar capacitada
para resistir además, cargas horizontales y cargas del tipo de las que producen los asentamientos diferenciales típicos en
terrenos bajo acción de sismos.
Para realizar los cimientos debemos tener en cuenta el tipo de terreno
en el cual se va a apoyar la estructura de la vivienda, para que ella no vaya a quedar sobre llenos o terrenos no aptos para
construir y que en el futuro puedan presentar asentamientos diferenciales los cuales son difíciles de corregir.
En esta guía, encontrará las recomendaciones mínimas para la construcción
de los cimientos y desagües, lo mismo que la forma de colocar el acero y los estribos de acuerdo a las recomendaciones de
la Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente NSR- 98. En esa norma encontramos las dimensiones de ancho y
altura mínima que debe tener una viga de cimentación para las viviendas de uno ó dos pisos, y que son de carácter obligatorio
en todo el territorio nacional.
La guía va dirigida a personas con alguna experiencia en construcción
ya que en ella solo tenemos en cuenta los procesos de ejecución de cimientos para las viviendas de 1 y 2 pisos y no tratamos
el tema de fundaciones ni de desagües para otro tipo de edificaciones.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Para la mejor comprensión del tema sobre cimentaciones y desagües,
le sugerimos:
- Leer detenidamente y analizar los objetivos establecidos en esta guía, pues esos
son los puntos de partida para el estudio del tema.
- Si a medida que va estudiando los temas encuentra palabras que no conoce, consulte
el vocabulario incluido al final de esta guía; si no las encuentra, busque su significado en un diccionario.
- Una vez completado exitosamente todo el proceso, podrá continuar en el nivel siguiente.
- Visite un sitio donde se esté construyendo una edificación de uno ó dos pisos; mire
las excavaciones que se realizan para los cimientos y los desagües lo mismo que los diferentes tipos de aceros, observando
su diámetro, longitud, forma, y resistencia.
- Como práctica realice una excavación para un cimiento; construya la canasta de acero
según especificación del plano y funda el cimiento con hormigón en una dosificación 1:2:3, utilizando materiales de buena
calidad y siguiendo los pasos que se dan en la guía.
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DESARROLLO DE TEMAS
1. EXCAVACIONES |
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Ver foto
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Son las zanjas que se realizan después de hecho el replanteo de la
construcción. La excavación se realiza en forma manual utilizando pica y pala, o barra o barretón y pala teniendo en cuenta
que las paredes de la excavación queden a plomo y la zanja llegue hasta un terreno de consistencia dura. |
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Ver foto
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Para inspeccionar el terreno se realiza un apique de 2 mt de profundidad
y 1 mt por 1 mt de lado, para observar la calidad del suelo, también puede consultar las construcciones vecinas par ver el
comportamiento de lo cimentado |
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Otro método de inspección es colocar un balde lleno de agua en la zanja
que esta excavando, y con un pisón golpear bruscamente el terreno, alrededor del balde.
Si el terreno es compacto y duro, el agua permanecerá inmóvil, si el
terreno es poco consistente el agua se agitará por la vibración que le comunica el terreno |
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2. PROCESO DE EJECUCIÓN |
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a. Se colocan los hilos en los clavos que están en los caballetes y
que indican el ancho de la excavación, generalmente si es para vivienda de un piso el ancho mínimo es 25 cm pero si la construcción
es de 2 pisos el ancho es de 30 cm, eso depende además, del tipo de terreno y de la capacidad de carga del mismo, entre menos
resistente sea el terreno, el ancho de la excavación deberá ser mayor |
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b. Con la ayuda de una barra o barretón se va marcando en el terreno
el ancho de la brecha a realizar, parándose a un lado del hilo y haciendo un pequeño corte sobre la proyección de los hilos
en el piso |
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Ver foto |
c. Después de hecha la demarcación se procede a realizar la excavación
manual con la ayuda de una pica y una pala, sacando la tierra y colocándola retirada de la zanja (a unos 60 cm ) para que
no estorbe, ya que la tierra al sacarse de la zanja se esponja o sea que aumenta de volumen entre un 20% y 50% de acuerdo
con la clase o tipo de terreno.
La profundidad mínima que debe tener la excavación es de 80 cm. |
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Si a esa profundidad no se encuentra la tierra firme, se realizan perforaciones
para micropilotes de 25 cm de diámetro, hasta donde se encuentre la tierra firme y luego se llenan con concreto ciclópeo
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Cuando el terreno es pendiente el fondo de la excavación se realiza
en forma escalonada, iniciando de la parte mas baja hacia la alta, dejando escalones modulares de 22 cm o 44 cm esto para
hacer mas fácil la nivelación de toda la cimentación con bloques de 20 cm de alto y 2 cm de pega |
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A medida que se va excavando se comprueba la resistencia del terreno,
si la pala penetra en la tierra con gran facilidad se considera un terreno de cimentación de baja capacidad y con una
capacidad de carga de 0 a 1.5 kg/cm2, cuando una pica penetra ligeramente en la tierra al golpearla contra el suelo en forma
normal, se considera un terreno de cimentación mediano, con capacidad de carga de 1.5 a 3 kg. /cm2 y si la pica hay que golpearla
muy duro para que penetre en el terreno, lo consideramos como un terreno de cimentación bueno con capacidad de carga mayor
a 3 kg/cm2.
Cuando no se tiene un estudio de terreno, la capacidad portante máxima
del terreno para el cual se diseña la cimentación, no se considera mayor de 0.5 kg/cm2.
Algo más sobre especificaciones de excavaciones
3. CIMENTACIONES
Son un conjunto de elementos que reciben el peso de la construcción
y distribuyen uniformemente la carga (en toda su longitud), al suelo de apoyo. Están compuestas por : el cimiento y el sobrecimiento
Al disponernos a realizar las cimentaciones de una edificación, lo
primero que debemos de hacer es estudiar e interpretar el plano, para saber que tipo de cimiento es el que se especifica y
los puntos donde se deben colocar las columnas de confinamiento. La cimentación puede ser:
a. CIMIENTO EN MALLAS DE CICLOPEO Y VIGA DE CIMENTACION (Ver figura
A)
b. CIMIENTO EN MALLA DE CONCRETO REFORZADO (Ver
figura B) |
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De acuerdo a la ubicación y forma como llegan las cargas a los cimientos,
estos pueden ser medianeros (excéntricos) o intermedios (centrados):
MEDIANEROS (Excéntricos)
Cuando el muro es medianero y por lo tanto se apoya en un lado de la
cimentación, en este caso hay que colocar vigas de contrafuerte perpendiculares a la cimentación excéntrica, a no más de 3
mt, para que el cimiento no se voltee por efecto de la excentricidad de la carga que recibe. |
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INTERMEDIOS (Centrales)
Cuando el muro sobre el eje de la cimentación y las cargas son aplicadas
en su centro
Veamos otros tipos de cimiento en las 2 figuras siguientes : |
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4. CIMIENTO EN MALLAS DE CICLÓPEO
Y VIGA DE CIMENTACIÓN
Este tipo de cimentación consta de un mejoramiento de terreno en hormigón ciclópeo
y una viga de amarre en la parte superior de este, con un ancho equivalente al grueso del muro que se apoyará sobre él (pero
que tendrá mínimo 15 cm de ancho). La viga tendrá una altura mínima 20 cm, con 4 varillas de diámetro 3/8 de pulgada (10M
o 10 mm) con límite de fluencia de 240 Mpa, si es para una vivienda de un piso y 4 varillas de diámetro 1/2
pulgada (12M o 12mm) con un límite de fluencia de 420 Mpa, si la vivienda es para dos pisos. Dos varillas se
colocan en la parte superior de la viga y dos abajo, con estribos cada 20 cm en hierro de diámetro 1/4 y el hormigón para
fundirla será de una resistencia mínima de 17.5 Mpa según NSR-98 |
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PROCESO DE EJECUCIÓN
A. Seccionar:
- Materiales: Arena, cemento, triturado, agua, varillas de hierro, alambre, madera
común, clavos.
- Herramientas: Pala, palustre, manguera de nivel, hilo, plomada de punto, Flexómetro,
martillo, maceta serrucho machete, lápiz, chuzo (pedazo de varilla de 5/8) para chuzar el concreto.
- Equipo: Carretilla, baldes, manguera para agua, caneca de 55 galones.
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B. Preparar sitio de trabajo:
- La excavación: Nivelando el fondo y limpiando las basuras
- El lugar de preparación de la mezcla: Retirar los materiales orgánicos y vegetales,
además colocando una capa de hormigón pobre o colocando una lamina de zinc para que al preparar la mezcla no se contaminee
con el material del suelo.
- El camino de transporte de la mezcla: Si el transporte se realiza con carretilla
se deben colocar tablas en el piso.
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C. Nivelar altura de cimentación a centro de
zanja
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Ver foto |
D .Preparar concreto u hormigón en dosificación 1:2:3. El primer
número es una parte de cemento, el segundo dos partes de arena y el tercero tres partes de triturado, medidos en volumen.
a. Medir arena según dosificación
b. Extender o regar la arena sobre la superficie
de preparación.
c. Medir el cemento
d. Revolver arena y cemento hasta que la mezcla coja
un color uniforme
Caracteristicas del hormigón |
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Medir el triturado
Regar el triturado encima de
la mezcla de la arena y el cemento
a. Abrir huecos en la mezcla y agregar agua lentamente
b. Revolver hasta que quede una mezcla pastosa sin mucha agua y fácil de manejar
Ver uso de los agregados |
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E. Transportar la mezcla:
Esta puede ser transportada en carreta cuidando que no se mueva mucho para que no
se produzca segregación; también puede ser transportada en tarros teniendo el mismo cuidado |
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F.Fundir solado y micropilotes si son necesarios.
.Se inicia colocando una capa de concreto de unos 5 a10 cm para que las piedras no
queden asentadas directamente en la tierra.
G. Colocar la primera capa de piedra
En esta capa se dejan las piedras separadas unas de otras 5 cm para que penetre el
hormigón entre ellas. |
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Se funde otra capa de hormigón y se va chuzando con un pedazo de varilla de 5/8 o
una barra; luego se repite este proceso de colocar piedra y hormigón para llenar hasta donde hayamos fijado el nivel de enrase
o llenado de la cimentación |
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Nivelar corona de cimiento
La parte superior del cimiento se llama corona y se nivela colocando un hilo entre
los puntos que se dejaron después de pasar nivel con la manguera. Se asienta con un palustre sin pasarse del hilo, los puntos
deben dejarse en el centro de la zanja para que sirvan para marcar los de ejes. Al cimbrar el hilo después de que el hormigón
haya fraguado un poco, queda marcado el eje sobre el hormigón de la cimentación |
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Después de tener el ciclópeo vaciado, se procede a construir sobre éste la viga de
cimentación. Para el caso que nos ocupa, construiremos una viga de 15 cm de ancho y 20 cm de alto que cargue una vivienda
de un piso. Si se fundieron micropilotes es importante mandar a diseñar otro tipo de viga más resistente.
Es importante recalcar que para una vivienda de un piso se utilizan 4 varillas de
3/8 de pulgada y si es para vivienda de 2 pisos será de 1/2 pulgada en hierro corrugado.
Ver especificaciones de concretos
5. CONSTRUCCIÓN DE VIGA DE CIMENTACIÓN
PROCESO DE EJECUCION |
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1.Interpretar el plano estructural
En éste se puede ver: dimensiones, localización de armadura y sus diámetros, distancias
y flejes.
También figuran en el plano los anclajes entre vigas, así como los anclajes para
las columnetas de confinamiento. |
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2.Medir, cortar y figurar el hierro.
Teniendo como base las especificaciones que dan los planos estructurales proceda
a medir y cortar el hierro principal para la viga, el de los flejes, y el de las columnetas de confinamiento.
Para la viga de la figura se requieren 4 varillas de 3/8 como refuerzo principal
y varilla de ¼ para estribos o flejes. |
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Ver foto
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3 La figuración de los estribos se realiza teniendo en cuenta el recubrimiento del
hierro con hormigón. En el caso de una viga de 15 cm de ancho por 20 cm de alto, se debe hacer el estribo dejando 2.5 cm para
recubrimiento a cada lado, lo que hace que el estribo quede de 10 cm de ancho por 15 cm de alto y un gancho interno de 8 cm
para que se ancle en el hormigón. Por lo tanto se debe cortar la varilla para este estribo de una longitud igual a:
15+10+15+10+8+8= 66 cm |
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Ver foto
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4. Armar la canasta para la viga y la columneta
Se preparan hilos de alambre dulce # 18 en longitudes de 20 cm y con el bichiroque
o gancho para amarrar se procede a armar la canasta teniendo en cuenta que los estribos van más juntos a los extremos de la
viga, cerca a las columnetas, por lo tanto allí se colocan a 10 cm y en los centros a 20 cm. |
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5. Trasladar y emplazar la canasta
Se lleva la canasta y se coloca sobre el cimiento ciclópeo, con referencia al eje
marcado previamente y se realiza los empalmes o traslapes necesarios entre vigas en "L" o en "T" de acuerdo con las especificaciones.
Ver gráficos siguientes. |
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Ver foto
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6. Colocar armazón de columnas de confinamiento.
Las columnas se anclan o amarran después de colocada la canasta de la viga de cimentación.
Las canastas de las columnetas no deben quedar separadas mas de 35 veces el espesor
del muro, o 4 metros y debe haber una en cada cruce de muros y llegar hasta el fondo de la canasta. |
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7 Si la cimentación es en forma escalonada, se coloca el hierro de la forma que muestra
la figura, ubicando 5 estribos separados a 10 cm cerca a los nudos y el resto a 20 cm. El escalón de la cimentación no debe
tener mas de 44 cm de altura
Si no se quiere hacer escalones, se puede utilizar un mejoramiento del terreno mediante
un ciclópeo, hasta nivelar con el terreno el fondo de la zanja. |
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8. Armar y colocar formaleta o encofrados de madera.
Se untan con aceite quemado o con parafina con acpm los testeros de la formaleta
para que el hormigón no se pegue del encofrado.
Se procede a localizar la formaleta teniendo como guía los ejes de la viga, se colocan
a plomo los tableros o testeros en las orillas, y se clavan listones en la parte superior para que el ancho de la viga se
mantenga uniforme |
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9.Clavar y arriostrar el encofrado:
Es necesario colocar, como se muestra en el dibujo, riostras o diagonales clavadas
en las orillas para que resistan el empuje lateral del hormigón durante al vaciarlo.
La canasta se levanta sobre unas piedras o panelas para que quede separada del fondo
y completamente embebida en el hormigón. Se marcan los niveles, estableciendo la altura de la viga y se fijan unos clavos
para enrasar la corona del cimiento |
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10. Se procede a fundir la viga para lo cual se utiliza un concreto u hormigón
en una dosificación 1:2:3. Durante el vaciado se debe chuzar el hormigón con una varilla de 1/2 o 5/8 de pulgada y vibrar
con una maceta de caucho mediante golpes suaves sobre la formaleta, sin excederse para no causar disgregación de los materiales. |
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11. Nivelar corona de la viga
Colocando un hilo entre los clavos de nivelación y con la ayuda del palustre se procede
a emparejar el concreto u hormigón hasta el tope que marca el hilo para que así quede nivelada la corona. |
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12. Desencofrado y curado
Después de pasadas 12 horas, o al día siguiente de fundida la viga de cimentación
se procede a desencofrarla, quitando con mucho cuidado la formaleta y luego rociando con agua la viga por 7 días consecutivos,
como mínimo, según lo establece la norma NSR-98
6. TABLA DE MEZCLA DE HORMIGÓN
Cantidades de materiales necesarios para preparar un metro cúbico de hormigón con diferentes
dosificaciones |
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MEZCLA DOSIFICACION |
CEMENTO KILOS |
CEMENTO SACOS |
ARENA m3 |
TRITURADO
m3 |
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1:2:2 |
420 |
8½ |
0.670 |
0.670 |
|
1:2:2½ |
380 |
7 ½ |
0.600 |
0.760 |
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1:2:3 |
350 |
7 |
0.555 |
0.835 |
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1:2:3½ |
320 |
6 ½ |
0.515 |
0.900 |
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1:2:4 |
300 |
6 |
0.475 |
0.950 |
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1:2½:4 |
280 |
5 ¼ |
0.555 |
0.890 |
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1:3:3 |
300 |
6 |
0.715 |
0.715 |
|
1:3:4 |
260 |
5 ¼ |
0.625 |
0.835 |
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1:3:5 |
230 |
4 ½ |
0.555 |
0.975 |
|
1:4: 8 |
160 |
3 ¼ |
0.515 |
1.025 |
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Cuando sea posible, las mezclas deben ser preparadas en máquina hormigonera y vibradas
con un pedazo de varilla o un vibrador de aguja.
Cuando prepare concreto u hormigón haga solo la cantidad que pueda gastar máximo
en una hora, porque después de este tiempo el concreto se endurece y no se le debe agregar más agua ni utilizarlo en vaciado
de estructura, solo sirve como relleno.
Ver material sobre cómo recibir el cemento y las cales
7. CIMIENTO EN MALLA DE CONCRETO REFORZADO
Este tipo de cimiento se diferencia del anterior en que todo el cimiento es construido
como una viga en hormigón reforzado de mínimo 25 cm de ancho por 20 cm de alto, fundida directamente en el terreno con 4 varillas
de diámetro 3/8"(10 M)o 10 mm, con un limite de fluencia fy = 240 Mpa, lisas si la vivienda es para un piso y de 30x30 cm
con 4 varillas de diámetro ½"(12M)o 12 mm, con un límite de fluencia fy = 420 Mpa, corrugadas si la vivienda es para 2 pisos.
Se colocan dos varillas en la parte superior de la viga y dos abajo, estribadas cada
20 cm con acero de diámetro ¼" y fundida con hormigón de una resistencia mínima de 17.5 Mpa según NSR-98 |
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PROCESO DE EJECUCION
La ejecución de esta malla de concreto
u hormigón reforzado se realiza siguiendo los mismos pasos que se dieron para la malla de ciclópeo más viga; solamente difiere
en que se realiza directamente sobre la excavación, sin encofrado y sobre un solado u hormigón de limpieza de 5 a 10 cm. Si
se realizan micropilotes, también es necesario calcular otro tipo de viga de cimentación más reforzado.
8. ACEROS
Acero es la combinación de hierro más carbono para darle mayor resistencia comúnmente
lo llamamos hierro. Se consigue en el comercio según las siguientes especificaciones: número, diámetro en pulgadas y diámetro
en milímetros.
TABLA DE ACEROS |
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BARRA No. |
DIÁMETRO (mm) |
DIÁMETRO
(pulg.) |
ÁREA
(mm2) |
PERIMETRO
(mm) |
PESO
(Kg./ml) |
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2 |
6.4 |
1/4 |
3.2 |
198 |
0.25 |
|
3 |
9.5 |
3/8 |
7.1 |
298 |
0.56 |
|
4 |
12.7 |
1/2 |
12.7 |
399 |
1 |
|
5 |
15.9 |
5/8 |
19.9 |
499 |
1.56 |
|
6 |
19.1 |
3/4 |
28.5 |
598 |
2.25 |
|
7 |
22.2 |
7/8 |
38.8 |
698 |
3.06 |
|
8 |
25.4 |
1 |
50.6 |
798 |
4 |
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Las comillas (") después de un número significan pulgadas.
En longitudes de 6 y 12 m y en chipas o rollos por kilos para las de ¼" y 3/8"
El acero viene en varias resistencias y se simboliza por la las letras "Fy" que quiere
decir límite de fluencia del acero.
Una varilla con un Fy = 420 Mpa (60.000 psi) significa que es corrugada y de alta
resistencia.
Si es Fy = 240 Mpa (36000 psi) es varilla lisa normal.
Ver especificaciones de aceros
9. DESAGÜES
Son una red de tuberías que sirven para desalojar las aguas residuales y lluvias
de una vivienda y conducirlas hasta el exterior para ser entregadas al alcantarillado público o al colector principal.
Las aguas que se vierten a un desagüe pueden ser de dos tipos: aguas negras
o las provenientes de sanitarios, cocina, baño y lavaderos, ó aguas lluvias las que vienen de los techos,
jardines y patios de la vivienda.
Las empresas prestadoras de servicios de alcantarillado exigen que estas aguas lleguen
a los colectores por tuberías diferentes y de un diámetro mínimo de 4 pulgadas.
La tubería empleada es de PVC y se distinguen dos tipos por el color y grueso de
las paredes; para aguas lluvias la tubería es de color anaranjado y con un calibre delgado en sus paredes (menor que la de
aguas negras) y de color marfil o crema para aguas negras, que es más gruesa en el calibre de sus paredes por tener mayor
trabajo en el desalojo de sólidos |
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1.Interpretar el plano, el cual indica por donde van a quedar
los desagües, las cajas de empalme y las ramificaciones que recogen las aguas provenientes de los diferentes servicios como
sanitarios, baños, lavamanos, cocinas, etc. |
-
Seleccionar:
-
Materiales: Tubería PVC, accesorios, soldadura líquida PVC, limpiador.
Ver foto
-
Herramientas y equipo: Pala, pica, azadón, palustre, maceta, cincel, Flexómetro,
lápiz, crayola, nivel, marco de sierra, hoja de sierra, hilo, pisón manual, carretilla, balde, zaranda |
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3. Replantear la red:
Colocamos estacas determinando
los puntos por donde van a pasar los desagües, se clava una puntilla y se extiende un hilo para que marque la línea eje de
corte; luego se marca en el terreno con la ayuda de una barra (tal como se realizó en la excavación para el cimiento) |
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4 Excavación para la tubería:
Esta se realiza siguiendo las mismas indicaciones y cuidados que la realizada para
las cimentaciones, siguiendo el replanteo que se realizó.
Al terminar, pasar niveles para determinar si la pendiente de desagüe es correcta . |
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5.Cuando realicemos la excavación tenemos que dejar una pendiente mínima de 2%.
Ejemplo: si voy a colocar 10 mt de tubería debo dejar 20 cm de caída, o sea 2 cm
por metro lineal, para que el agua corra. La profundidad en la cual se debe colocar las tuberías de desagüe es de 40 cm |
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6. Clasificar tubería y accesorios.
Según indicaciones de los planos se observa que tipo de accesorio se utiliza, si
es un sifón, un codo, una "ye", el diámetro de la tubería, el tipo de desagüe, la pendiente, la forma de colocar los accesorios.
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| 7. Cortar tubería utilizando un caja guía
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8. Limpiar rebabas con lima
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Ver foto
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9. Arme todo el conjunto tal como le va a quedar, pero sin pegarlo
con la soldadura, asi podrá arreglar los imperfectos que le queden, cuando tenga todo listo marque con un color rojo los ejes
tanto en el tubo como en las campanas de los accesorios para que le sirvan de guía cuando los pegue con la soldadura pvc.
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Ver foto
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10. Vaya despegando los accesorios y límpieles bien las superficies
que se van a conectar (tubo y campana) con un trapo limpio humedecido con limpiador removedor PVC, sin ir a limpiar las marcas
que hizo con el lápiz rojo. |
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Ver foto
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11. Aplicar soldadura en tubo
Primero se aplica la soldadura con una brocha en el extremo del tubo en un ancho
igual al de la campana del accesorio |
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Ver foto
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12. Aplicar soldadura a campana de accesorios:
Aplique abundantemente soldadura liquida PVC con una brocha en el interior de la
campana del accesorio |
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Ver foto
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13. Unir tubo con accesorio:
Una el tubo con el accesorio siguiendo las guías que dejó marcadas como ejes, para
saber la dirección en que siguen los demás tubos, dele un cuarto de vuelta para distribuir la soldadura y manténgalo firmemente
por 30 segundos.
El proceso de untar soldadura y unir los tubos no debe tardar mas de un minuto ya
que se seca la pega.
Repita estos pasos para cada accesorio |
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14.Rellenar zanja:
Antes de rellenar la zanja compruebe la corriente de la tubería echando agua por
uno de los extremos del desagüe, si está bien, llene la zanja con tierra o arenilla que no contenga piedras y písela suavemente,
sin ir a estropear la tubería, hasta alcanzar el nivel de piso.
Ver tuberías y geotextiles |
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11. SEGURIDAD INDUSTRIAL
Debe exigirse el uso de botas, cascos, guantes y gafas protectoras.
Las excavaciones se iniciarán una vez efectuados la limpieza, el descapote
y el replanteo del terreno. A medida que avanza la explanación o excavación, se deben colocar los elementos de protección
necesarias para impedir el derrumbe de paredes y taludes.
Ver foto
Para evitar la erosión de los taludes se les aplicará una colada
de cemento para que forme una película o se cubrirán con un manto de polietileno, hasta que sean engramados o se efectúen
los rellenos previstos. |
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Talud: Es la inclinación que se deja en un terreno para que no se desmorone
la tierra después de haberse realizado la explanación para la vivienda |
12. MANEJO Y CONTROL AMBIENTAL
Cuando se hagan explanaciones, se debe tener previsto el destino de
la tierra resultante y obtener los permisos correspondientes para su transporte y disposición final. Se debe evitar el taponamiento
de drenajes con la tierra que se saca de las excavaciones y los sobrantes de hormigón o de materiales como la arena y el triturado.
Algo más sobre seguridad en construcción
VOCABULARIO
ADITIVO: material químico que se le agrega a la mezcla para cambiar
sus propiedades.
ARRIOSTRAR: Colocar diagonales.
CICLOPEO: Mezcla de hormigón con piedras de un diámetro aproximado
de 20 a 25 cm llamadas rajón o piedra bola.
DESENCOFRAR: Quitar formaleta después que el hormigón ha fraguado.
DOSIFICACION: dosis, cantidades que se toman para preparar algo.
EMPLAZAR: Colocar en el sitio correcto.
EXCENTRICO: Que carga en un lado de la cimentación.
FLEJES: Figura en forma rectangular o circular que se coloca en
vigas y columnas, comúnmente llamadas estribos pero que estos son en forma de U.
FORMALETA: Armazón de madera que sirve de molde al hormigón hasta
que endurezca.
FRAGUADO: Endurecido.
HORMIGÓN: Concreto, mezcla de arena cemento, triturado y en algunos
casos un aditivo.
Mpa: Megapascal, Medida equivalente a 10 kilogramos aproximadamente.
NSR-98: Norma Colombiana de diseño y construcción sismo resistente
de 1998
PSI: significa libras por pulgada cuadrada, sistema Americano de
medida utilizado anteriormente en nuestro país.
REFORZADO: Que lleva acero en varillas.
SEGREGACION: Separación de los materiales en un concreto por movimientos
bruscos.
SOLADO: Primera capa de hormigón pobre que se coloca en una zanja
para luego fundir el cimiento de 5 a 10 cm de espesor.
TRASLAPAR: Unir dos elementos remontando una parte del elemento
sobre la otra.
TESTEROS: Tapas o tablas que dan la forma a la viga.
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3. CIMENTACIONES
Son un conjunto de elementos que reciben el peso de la construcción
y distribuyen uniformemente la carga (en toda su longitud), al suelo de apoyo. Están compuestas por : el cimiento y el sobrecimiento
Al disponernos a realizar las cimentaciones de una edificación,
lo primero que debemos de hacer es estudiar e interpretar el plano, para saber que tipo de cimiento es el que se especifica
y los puntos donde se deben colocar las columnas de confinamiento. La cimentación puede ser:
a. CIMIENTO EN MALLAS DE CICLOPEO Y VIGA DE CIMENTACION
(Ver figura A)
b. CIMIENTO EN MALLA DE CONCRETO REFORZADO
(Ver figura B)
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De acuerdo a la ubicación y forma como llegan las cargas a los cimientos,
estos pueden ser medianeros (excéntricos) o intermedios (centrados):
MEDIANEROS (Excéntricos)
Cuando el muro es medianero y por lo tanto se apoya en un lado de la
cimentación, en este caso hay que colocar vigas de contrafuerte perpendiculares a la cimentación excéntrica, a no más de 3
mt, para que el cimiento no se voltee por efecto de la excentricidad de la carga que recibe. |
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INTERMEDIOS (Centrales)
Cuando el muro sobre el eje de la cimentación y las cargas son aplicadas
en su centro
Veamos otros tipos de cimiento en las 2 figuras siguientes : |
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4. CIMIENTO EN MALLAS DE CICLÓPEO
Y VIGA DE CIMENTACIÓN
Este tipo de cimentación consta de un mejoramiento de terreno en hormigón ciclópeo
y una viga de amarre en la parte superior de este, con un ancho equivalente al grueso del muro que se apoyará sobre él (pero
que tendrá mínimo 15 cm de ancho). La viga tendrá una altura mínima 20 cm, con 4 varillas de diámetro 3/8 de pulgada (10M
o 10 mm) con límite de fluencia de 240 Mpa, si es para una vivienda de un piso y 4 varillas de diámetro 1/2
pulgada (12M o 12mm) con un límite de fluencia de 420 Mpa, si la vivienda es para dos pisos. Dos varillas se
colocan en la parte superior de la viga y dos abajo, con estribos cada 20 cm en hierro de diámetro 1/4 y el hormigón para
fundirla será de una resistencia mínima de 17.5 Mpa según NSR-98 |
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PROCESO DE EJECUCIÓN
A. Seccionar:
- Materiales: Arena, cemento, triturado, agua, varillas de hierro, alambre, madera
común, clavos.
- Herramientas: Pala, palustre, manguera de nivel, hilo, plomada de punto, Flexómetro,
martillo, maceta serrucho machete, lápiz, chuzo (pedazo de varilla de 5/8) para chuzar el concreto.
- Equipo: Carretilla, baldes, manguera para agua, caneca de 55 galones.
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B. Preparar sitio de trabajo:
- La excavación: Nivelando el fondo y limpiando las basuras
- El lugar de preparación de la mezcla: Retirar los materiales orgánicos y vegetales,
además colocando una capa de hormigón pobre o colocando una lamina de zinc para que al preparar la mezcla no se contaminee
con el material del suelo.
- El camino de transporte de la mezcla: Si el transporte se realiza con carretilla
se deben colocar tablas en el piso.
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C. Nivelar altura de cimentación a centro de
zanja
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Ver foto |
D .Preparar concreto u hormigón en dosificación 1:2:3. El primer
número es una parte de cemento, el segundo dos partes de arena y el tercero tres partes de triturado, medidos en volumen.
a. Medir arena según dosificación
b. Extender o regar la arena sobre la superficie
de preparación.
c. Medir el cemento
d. Revolver arena y cemento hasta que la mezcla coja
un color uniforme
Caracteristicas del hormigón |
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Medir el triturado
Regar el triturado encima de
la mezcla de la arena y el cemento
a. Abrir huecos en la mezcla y agregar agua lentamente
b. Revolver hasta que quede una mezcla pastosa sin mucha agua y fácil de manejar
Ver uso de los agregados |
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E. Transportar la mezcla:
Esta puede ser transportada en carreta cuidando que no se mueva mucho para que no
se produzca segregación; también puede ser transportada en tarros teniendo el mismo cuidado |
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F.Fundir solado y micropilotes si son necesarios.
.Se inicia colocando una capa de concreto de unos 5 a10 cm para que las piedras no
queden asentadas directamente en la tierra.
G. Colocar la primera capa de piedra
En esta capa se dejan las piedras separadas unas de otras 5 cm para que penetre el
hormigón entre ellas. |
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Se funde otra capa de hormigón y se va chuzando con un pedazo de varilla de 5/8 o
una barra; luego se repite este proceso de colocar piedra y hormigón para llenar hasta donde hayamos fijado el nivel de enrase
o llenado de la cimentación |
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Nivelar corona de cimiento
La parte superior del cimiento se llama corona y se nivela colocando un hilo entre
los puntos que se dejaron después de pasar nivel con la manguera. Se asienta con un palustre sin pasarse del hilo, los puntos
deben dejarse en el centro de la zanja para que sirvan para marcar los de ejes. Al cimbrar el hilo después de que el hormigón
haya fraguado un poco, queda marcado el eje sobre el hormigón de la cimentación |
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Después de tener el ciclópeo vaciado, se procede a construir sobre éste la viga de
cimentación. Para el caso que nos ocupa, construiremos una viga de 15 cm de ancho y 20 cm de alto que cargue una vivienda
de un piso. Si se fundieron micropilotes es importante mandar a diseñar otro tipo de viga más resistente.
Es importante recalcar que para una vivienda de un piso se utilizan 4 varillas de
3/8 de pulgada y si es para vivienda de 2 pisos será de 1/2 pulgada en hierro corrugado.
5. CONSTRUCCIÓN DE VIGA DE CIMENTACIÓN
PROCESO DE EJECUCION |
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1.Interpretar el plano estructural
En éste se puede ver: dimensiones, localización de armadura y sus diámetros, distancias
y flejes.
También figuran en el plano los anclajes entre vigas, así como los anclajes para
las columnetas de confinamiento. |
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2.Medir, cortar y figurar el hierro.
Teniendo como base las especificaciones que dan los planos estructurales proceda
a medir y cortar el hierro principal para la viga, el de los flejes, y el de las columnetas de confinamiento.
Para la viga de la figura se requieren 4 varillas de 3/8 como refuerzo principal
y varilla de ¼ para estribos o flejes. |
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Ver foto
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3 La figuración de los estribos se realiza teniendo en cuenta el recubrimiento del
hierro con hormigón. En el caso de una viga de 15 cm de ancho por 20 cm de alto, se debe hacer el estribo dejando 2.5 cm para
recubrimiento a cada lado, lo que hace que el estribo quede de 10 cm de ancho por 15 cm de alto y un gancho interno de 8 cm
para que se ancle en el hormigón. Por lo tanto se debe cortar la varilla para este estribo de una longitud igual a:
15+10+15+10+8+8= 66 cm |
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Ver foto
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4. Armar la canasta para la viga y la columneta
Se preparan hilos de alambre dulce # 18 en longitudes de 20 cm y con el bichiroque
o gancho para amarrar se procede a armar la canasta teniendo en cuenta que los estribos van más juntos a los extremos de la
viga, cerca a las columnetas, por lo tanto allí se colocan a 10 cm y en los centros a 20 cm. |
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5. Trasladar y emplazar la canasta
Se lleva la canasta y se coloca sobre el cimiento ciclópeo, con referencia al eje
marcado previamente y se realiza los empalmes o traslapes necesarios entre vigas en "L" o en "T" de acuerdo con las especificaciones.
Ver gráficos siguientes. |
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Ver foto
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6. Colocar armazón de columnas de confinamiento.
Las columnas se anclan o amarran después de colocada la canasta de la viga de cimentación.
Las canastas de las columnetas no deben quedar separadas mas de 35 veces el espesor
del muro, o 4 metros y debe haber una en cada cruce de muros y llegar hasta el fondo de la canasta. |
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7 Si la cimentación es en forma escalonada, se coloca el hierro de la forma que muestra
la figura, ubicando 5 estribos separados a 10 cm cerca a los nudos y el resto a 20 cm. El escalón de la cimentación no debe
tener mas de 44 cm de altura
Si no se quiere hacer escalones, se puede utilizar un mejoramiento del terreno mediante
un ciclópeo, hasta nivelar con el terreno el fondo de la zanja. |
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8. Armar y colocar formaleta o encofrados de madera.
Se untan con aceite quemado o con parafina con acpm los testeros de la formaleta
para que el hormigón no se pegue del encofrado.
Se procede a localizar la formaleta teniendo como guía los ejes de la viga, se colocan
a plomo los tableros o testeros en las orillas, y se clavan listones en la parte superior para que el ancho de la viga se
mantenga uniforme |
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9.Clavar y arriostrar el encofrado:
Es necesario colocar, como se muestra en el dibujo, riostras o diagonales clavadas
en las orillas para que resistan el empuje lateral del hormigón durante al vaciarlo.
La canasta se levanta sobre unas piedras o panelas para que quede separada del fondo
y completamente embebida en el hormigón. Se marcan los niveles, estableciendo la altura de la viga y se fijan unos clavos
para enrasar la corona del cimiento |
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10. Se procede a fundir la viga para lo cual se utiliza un concreto u hormigón
en una dosificación 1:2:3. Durante el vaciado se debe chuzar el hormigón con una varilla de 1/2 o 5/8 de pulgada y vibrar
con una maceta de caucho mediante golpes suaves sobre la formaleta, sin excederse para no causar disgregación de los materiales. |
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11. Nivelar corona de la viga
Colocando un hilo entre los clavos de nivelación y con la ayuda del palustre se procede
a emparejar el concreto u hormigón hasta el tope que marca el hilo para que así quede nivelada la corona. |
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12. Desencofrado y curado
Después de pasadas 12 horas, o al día siguiente de fundida la viga de cimentación
se procede a desencofrarla, quitando con mucho cuidado la formaleta y luego rociando con agua la viga por 7 días consecutivos,
como mínimo, según lo establece la norma NSR-98
6. TABLA DE MEZCLA DE HORMIGÓN
Cantidades de materiales necesarios para preparar un metro cúbico de hormigón con diferentes
dosificaciones |
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MEZCLA DOSIFICACION |
CEMENTO KILOS |
CEMENTO SACOS |
ARENA m3 |
TRITURADO
m3 |
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1:2:2 |
420 |
8½ |
0.670 |
0.670 |
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1:2:2½ |
380 |
7 ½ |
0.600 |
0.760 |
|
1:2:3 |
350 |
7 |
0.555 |
0.835 |
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1:2:3½ |
320 |
6 ½ |
0.515 |
0.900 |
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1:2:4 |
300 |
6 |
0.475 |
0.950 |
|
1:2½:4 |
280 |
5 ¼ |
0.555 |
0.890 |
|
1:3:3 |
300 |
6 |
0.715 |
0.715 |
|
1:3:4 |
260 |
5 ¼ |
0.625 |
0.835 |
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1:3:5 |
230 |
4 ½ |
0.555 |
0.975 |
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1:4: 8 |
160 |
3 ¼ |
0.515 |
1.025 |
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Cuando sea posible, las mezclas deben ser preparadas en máquina hormigonera y vibradas
con un pedazo de varilla o un vibrador de aguja.
Cuando prepare concreto u hormigón haga solo la cantidad que pueda gastar máximo
en una hora, porque después de este tiempo el concreto se endurece y no se le debe agregar más agua ni utilizarlo en vaciado
de estructura, solo sirve como relleno.
7. CIMIENTO EN MALLA DE CONCRETO REFORZADO
Este tipo de cimiento se diferencia del anterior en que todo el cimiento es construido
como una viga en hormigón reforzado de mínimo 25 cm de ancho por 20 cm de alto, fundida directamente en el terreno con 4 varillas
de diámetro 3/8"(10 M)o 10 mm, con un limite de fluencia fy = 240 Mpa, lisas si la vivienda es para un piso y de 30x30 cm
con 4 varillas de diámetro ½"(12M)o 12 mm, con un límite de fluencia fy = 420 Mpa, corrugadas si la vivienda es para 2 pisos.
Se colocan dos varillas en la parte superior de la viga y dos abajo, estribadas cada
20 cm con acero de diámetro ¼" y fundida con hormigón de una resistencia mínima de 17.5 Mpa según NSR-98 |
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PROCESO DE EJECUCION
La ejecución de esta malla de concreto
u hormigón reforzado se realiza siguiendo los mismos pasos que se dieron para la malla de ciclópeo más viga; solamente difiere
en que se realiza directamente sobre la excavación, sin encofrado y sobre un solado u hormigón de limpieza de 5 a 10 cm. Si
se realizan micropilotes, también es necesario calcular otro tipo de viga de cimentación más reforzado.
8. ACEROS
Acero es la combinación de hierro más carbono para darle mayor resistencia comúnmente
lo llamamos hierro. Se consigue en el comercio según las siguientes especificaciones: número, diámetro en pulgadas y diámetro
en milímetros.
TABLA DE ACEROS |
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BARRA No. |
DIÁMETRO (mm) |
DIÁMETRO
(pulg.) |
ÁREA
(mm2) |
PERIMETRO
(mm) |
PESO
(Kg./ml) |
|
2 |
6.4 |
1/4 |
3.2 |
198 |
0.25 |
|
3 |
9.5 |
3/8 |
7.1 |
298 |
0.56 |
|
4 |
12.7 |
1/2 |
12.7 |
399 |
1 |
|
5 |
15.9 |
5/8 |
19.9 |
499 |
1.56 |
|
6 |
19.1 |
3/4 |
28.5 |
598 |
2.25 |
|
7 |
22.2 |
7/8 |
38.8 |
698 |
3.06 |
|
8 |
25.4 |
1 |
50.6 |
798 |
4 |
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Las comillas (") después de un número significan pulgadas.
En longitudes de 6 y 12 m y en chipas o rollos por kilos para las de ¼" y 3/8"
El acero viene en varias resistencias y se simboliza por la las letras "Fy" que quiere
decir límite de fluencia del acero.
Una varilla con un Fy = 420 Mpa (60.000 psi) significa que es corrugada y de alta
resistencia.
Si es Fy = 240 Mpa (36000 psi) es varilla lisa normal.
Ver especificaciones de aceros
9. DESAGÜES
Son una red de tuberías que sirven para desalojar las aguas residuales y lluvias
de una vivienda y conducirlas hasta el exterior para ser entregadas al alcantarillado público o al colector principal.
Las aguas que se vierten a un desagüe pueden ser de dos tipos: aguas negras
o las provenientes de sanitarios, cocina, baño y lavaderos, ó aguas lluvias las que vienen de los techos,
jardines y patios de la vivienda.
Las empresas prestadoras de servicios de alcantarillado exigen que estas aguas lleguen
a los colectores por tuberías diferentes y de un diámetro mínimo de 4 pulgadas.
La tubería empleada es de PVC y se distinguen dos tipos por el color y grueso de
las paredes; para aguas lluvias la tubería es de color anaranjado y con un calibre delgado en sus paredes (menor que la de
aguas negras) y de color marfil o crema para aguas negras, que es más gruesa en el calibre de sus paredes por tener mayor
trabajo en el desalojo de sólidos |
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1.Interpretar el plano, el cual indica por donde van a quedar
los desagües, las cajas de empalme y las ramificaciones que recogen las aguas provenientes de los diferentes servicios como
sanitarios, baños, lavamanos, cocinas, etc. |
-
Seleccionar:
-
Materiales: Tubería PVC, accesorios, soldadura líquida PVC, limpiador.
Ver foto
-
Herramientas y equipo: Pala, pica, azadón, palustre, maceta, cincel, Flexómetro,
lápiz, crayola, nivel, marco de sierra, hoja de sierra, hilo, pisón manual, carretilla, balde, zaranda |
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3. Replantear la red:
Colocamos estacas determinando
los puntos por donde van a pasar los desagües, se clava una puntilla y se extiende un hilo para que marque la línea eje de
corte; luego se marca en el terreno con la ayuda de una barra (tal como se realizó en la excavación para el cimiento) |
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4 Excavación para la tubería:
Esta se realiza siguiendo las mismas indicaciones y cuidados que la realizada para
las cimentaciones, siguiendo el replanteo que se realizó.
Al terminar, pasar niveles para determinar si la pendiente de desagüe es correcta . |
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5.Cuando realicemos la excavación tenemos que dejar una pendiente mínima de 2%.
Ejemplo: si voy a colocar 10 mt de tubería debo dejar 20 cm de caída, o sea 2 cm
por metro lineal, para que el agua corra. La profundidad en la cual se debe colocar las tuberías de desagüe es de 40 cm |
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6. Clasificar tubería y accesorios.
Según indicaciones de los planos se observa que tipo de accesorio se utiliza, si
es un sifón, un codo, una "ye", el diámetro de la tubería, el tipo de desagüe, la pendiente, la forma de colocar los accesorios.
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| 7. Cortar tubería utilizando un caja guía
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8. Limpiar rebabas con lima
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Ver foto
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9. Arme todo el conjunto tal como le va a quedar, pero sin pegarlo
con la soldadura, asi podrá arreglar los imperfectos que le queden, cuando tenga todo listo marque con un color rojo los ejes
tanto en el tubo como en las campanas de los accesorios para que le sirvan de guía cuando los pegue con la soldadura pvc.
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Ver foto
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10. Vaya despegando los accesorios y límpieles bien las superficies
que se van a conectar (tubo y campana) con un trapo limpio humedecido con limpiador removedor PVC, sin ir a limpiar las marcas
que hizo con el lápiz rojo. |
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Ver foto
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11. Aplicar soldadura en tubo
Primero se aplica la soldadura con una brocha en el extremo del tubo en un ancho
igual al de la campana del accesorio |
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Ver foto
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12. Aplicar soldadura a campana de accesorios:
Aplique abundantemente soldadura liquida PVC con una brocha en el interior de la
campana del accesorio |
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Ver foto
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13. Unir tubo con accesorio:
Una el tubo con el accesorio siguiendo las guías que dejó marcadas como ejes, para
saber la dirección en que siguen los demás tubos, dele un cuarto de vuelta para distribuir la soldadura y manténgalo firmemente
por 30 segundos.
El proceso de untar soldadura y unir los tubos no debe tardar mas de un minuto ya
que se seca la pega.
Repita estos pasos para cada accesorio |
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14.Rellenar zanja:
Antes de rellenar la zanja compruebe la corriente de la tubería echando agua por
uno de los extremos del desagüe, si está bien, llene la zanja con tierra o arenilla que no contenga piedras y písela suavemente,
sin ir a estropear la tubería, hasta alcanzar el nivel de piso. |
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11. SEGURIDAD INDUSTRIAL
Debe exigirse el uso de botas, cascos, guantes y gafas protectoras.
Las excavaciones se iniciarán una vez efectuados la limpieza, el descapote
y el replanteo del terreno. A medida que avanza la explanación o excavación, se deben colocar los elementos de protección
necesarias para impedir el derrumbe de paredes y taludes.
Ver foto
Para evitar la erosión de los taludes se les aplicará una colada
de cemento para que forme una película o se cubrirán con un manto de polietileno, hasta que sean engramados o se efectúen
los rellenos previstos. |
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Talud: Es la inclinación que se deja en un terreno para que no se desmorone
la tierra después de haberse realizado la explanación para la vivienda |
12. MANEJO Y CONTROL AMBIENTAL
Cuando se hagan explanaciones, se debe tener previsto el destino de
la tierra resultante y obtener los permisos correspondientes para su transporte y disposición final. Se debe evitar el taponamiento
de drenajes con la tierra que se saca de las excavaciones y los sobrantes de hormigón o de materiales como la arena y el triturado.
Algo más sobre seguridad en construcción
VOCABULARIO
ADITIVO: material químico que se le agrega a la mezcla para cambiar
sus propiedades.
ARRIOSTRAR: Colocar diagonales.
CICLOPEO: Mezcla de hormigón con piedras de un diámetro aproximado
de 20 a 25 cm llamadas rajón o piedra bola.
DESENCOFRAR: Quitar formaleta después que el hormigón ha fraguado.
DOSIFICACION: dosis, cantidades que se toman para preparar algo.
EMPLAZAR: Colocar en el sitio correcto.
EXCENTRICO: Que carga en un lado de la cimentación.
FLEJES: Figura en forma rectangular o circular que se coloca en
vigas y columnas, comúnmente llamadas estribos pero que estos son en forma de U.
FORMALETA: Armazón de madera que sirve de molde al hormigón hasta
que endurezca.
FRAGUADO: Endurecido.
HORMIGÓN: Concreto, mezcla de arena cemento, triturado y en algunos
casos un aditivo.
Mpa: Megapascal, Medida equivalente a 10 kilogramos aproximadamente.
NSR-98: Norma Colombiana de diseño y construcción sismo resistente
de 1998
PSI: significa libras por pulgada cuadrada, sistema Americano de
medida utilizado anteriormente en nuestro país.
REFORZADO: Que lleva acero en varillas.
SEGREGACION: Separación de los materiales en un concreto por movimientos
bruscos.
SOLADO: Primera capa de hormigón pobre que se coloca en una zanja
para luego fundir el cimiento de 5 a 10 cm de espesor.
TRASLAPAR: Unir dos elementos remontando una parte del elemento
sobre la otra.
TESTEROS: Tapas o tablas que dan la forma a la viga.
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