Escuela Politécnica de Cuenca Arquitectura Técnica
Unidad Temática 5 Lección 15
BLOQUE TEMÁTICO 1 UNIDAD TEMÁTICA 5
LECCIÓN 15 TIPOLOGÍA. CLASIFICACIÓN. MUROS DE GRAVEDAD.
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ÍNDICE 1.- DEFINICIÓN. DIFERENCIAS ENTRE MURO DE CONTENCIÓN Y MURO DE CARGA 2.- TALUDES 2.1.-Taludes de terreno 2.2.-Taludes mejorados. Ribazos 3.-TIPOLOGÍA DE MUROS DE CONTENCIÓN 3.1.-Muros de gravedad 3.2.-Muros de contrafuertes 3.3.-Muros de sótano 3.4.-Muros ménsula 3.5.-Muros pantalla
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DEFINICIÓN. DIFERENCIAS ENTRE MUROS DE CONTENCIÓN Y MUROS DE CARGA.
Es frecuente encontrarse con el problema de tener que establecer dos niveles geométricos de servicio a distinta cota y próximos entre sí. Este desnivel puede conseguirse estableciendo una transición más o menos suave mediante un talud, o bien puede obtenerse disponiendo un cambio brusco con discontinuidad vertical. Esta última solución viene a menudo obligada por la pérdida de espacio que supone la ejecución de un talud, o por las condiciones de seguridad para las obras situadas en el nivel superior o contiguo. Hecha esta introducción, se define muro de contención como el elemento constructivo y estructural, cuya misión será la de servir de contención al empuje de las tierras, cuando estas quedan cortadas verticalmente o con un talud superior al talud natural del terreno . Este empuje será ocasionado unas veces por terreno natural, y otras por relleno de material granular, formado por zahorras, gravas, etc. Dentro del carácter general, podremos distinguir 2 tipos de muros de contención: Muro de contención de tierras. - es el muro que solamente recibe como carga, el empuje de las tierras que contiene. Generalmente son muros construidos al exterior, para formar terrazas a distintos niveles. Muro de sótano o de carga .- es el construido para la formación de sótanos en una edificación, el cual recibe no solamente las cargas debidas al empuje del terreno, sino también las cargas provenientes de los forjados o pilares de las distintas plantas superiores. •
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Las estructuras de contención o muros, pueden ser rígidos o flexibles. - Las rígidas son aquellas que por su morfología, dimensiones y materiales constituyentes cumplen su función sin cambiar de forma, es decir, sin giros ni desplazamientos de conjunto, sin que se produzcan deformaciones apreciables de flexión o de acortamiento. - Las flexibles son aquellas que por su morfología y dimensiones cumplen su función, experimentando deformaciones apreciables de flexión. Pertenecen a este grupo las pantallas continuas de hormigón armado, que se tratarán en temas posteriores. Por otro lado tenemos los muros de carga . Estos muros pueden estar ubicados en sótanos o en plantas situadas por encima del nivel del terreno. Son muros diseñados para soportar cargas, normalmente de forjados, con independencia de la existencia o no de pilares embebidos en los mismos. Su armadura es similar al resto de muros y se seguirán las normas generales en cuanto a ferrallado, colocación de armaduras, separadores, doblado, distancia entre barras,... Estos muros se construyen igual que el resto de la estructura, por plantas, desde abajo hacia arriba. En cada planta se apoyara el forjado correspondiente sobre un pequeño zuncho empotrado en el muro. Una vez hormigonado conjuntamente el forjado y el zuncho, se prosigue con el mismo hacia las plantas superiores.
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2. TALUDES 2.1 Taludes de terreno Los taludes son una cuña de terreno con una inclinación tal que une una cota con otra manteniéndose estable por si misma. Este ángulo de inclinación que tiene el talud será inferior al ángulo de deslizamiento del terreno del que esta compuesto el talud, siendo el ángulo inferior en terrenos arenosos y siendo incluso perpendicular en terreno rocoso. El principal problema de este tipo se solución es que ocupan un espacio en planta, esta cantidad de suelo se restara al suelo útil. Este problema se soluciona con muros que obtienen un rendimiento mayor y permite trabajar con cotas mayores. Sin embargo, en muchas ocasiones se utilizan taludes de terreno, sobre todo en obras publicas, parques y jardines,... y en general donde la superficie ocupada por el talud no sea relevante y podamos permitirnos su colocación. Un caso especial de taludes se da cuando la altura a salvar en muy grande , en ese caso habrá que dejar bancadas cada cierto nivel. Una solución “híbrida” entre taludes y muros de contención seria construir un muro de altura moderada, y sobre este disponer un talud. Así, el muro se abarata y, además, el talud ocupa un menor espacio en planta.
2.2. Taludes mejorados. Ribazos. Una de las soluciones que se pueden plantear para la mejora del rendimiento de los taludes es la colocación de elementos que ayuden a contener esas tierras y que consigan un mayor ángulo en el talud y un menor desprendimiento de material. Actualmente la solución mas utilizada es la colocación de ribazos o elementos prefabricados que contengan esas. Algunos ejemplos son: Muros de escamas de hormigón, colocación de ribazos, mallas metálicas u orgánicas…
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3.-TIPOLOGÍA DE MUROS DE CONTENCIÓN Una vez descritos los taludes y sus variantes, procedemos a describirlos tipos de muros de contención que existen y que, como ya hemos indicado, consiguen un aprovechamiento máximo del terreno, además de conseguir librar mayores alturas. Dentro de los muros de contención encontramos:
3.1. Muros de gravedad Los muros de gravedad suelen ser muros de hormigón en masa, en los que la resistencia al empuje de las tierras y la estabilidad del conjunto se consiguen principalmente por su propio peso. Su ventaja fundamental es que no van armados, con lo que nos ahorramos la mano de obra y el material y se reduce el coste de la ejecución. Pueden ser interesantes para alturas moderadas (4-5 metros), Si su longitud es muy grande y en definitiva siempre que el volumen de muro sea importante, se podrá considerar oportuno la aparición de la armadura en este tipo de muros, aumentando el coste. También se pued en realizar otras soluciones como anclarlo con pilotes al terreno o hincarlo en el suelo. O incluso escalonar el trasdós del muro o colocarle un tacón. Además, este tipo de muros, al igual que todos los demás, debe cumplir las condiciones de impermeabilidad que sean necesarias disponiendo un sistema de drenaje para ello. Ejemplos de muros de gravedad:
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La deformada en este tipo de muros será la siguiente:
3.2.- Muros de contrafuertes Son una evolución del tipo de muro anterior, ya que pueden crecer en altura debido a la colocación de los contrafuertes, lo que permite un aligeramiento del muro. Además se introduce también el tajo de la ferralla, lo que complica su encofrado y hormigonado. Los contrafuertes pueden colocarse en su trasdós o su intradós. La solución mas solicitada es el trasdós ya que es más económico y además no causa efectos estéticos negativos al estar ocultos. Deberá estar dotado de un sistema de drenaje e impermeabilización para su correcto funcionamiento y evitar patologías.
3.3.- Muros de sótano Los muros de sótano presentan características diferentes con respecto a los muros de gravedad. En primer lugar, porque un muro de sótano recibe generalmente mayor número de cargas y de manera diferente. Este tipo de muros es rígido y además cuenta siempre con una zapata en toda su longitud. Los muros de sótano han de ser diseñados conociendo sus misiones más importantes, que son: a) Resistir los empujes laterales debidos al terreno y a las sobrecargas existentes sobre este. b) Soportar las cargas verticales de los pilares, solera y los forjados del edificio que incidan sobre el muro. c) Ser impermeables a las aguas de infiltraciones, de modo que en el interior puedan existir espacios permanentemente aprovechables.
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La figura siguiente representa un muro de sótano que recibe cargas verticales y cargas horizontales.
Una de las peculiaridades de este tipo de muros es que reciben forjados en la parte superior o a media altura.
La forma de trabajo del muro también constituye una notable diferencia entre otros muros de contención. Mientras que en los de contención el muro trabaja como una ménsula, en los muros sótano trabaja como una ménsula durante la fase de construcción, para pasar a trabajar como elemento empotrado en su extremo inferior en el momento de su puesta en servicio.
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3.4. Muros ménsula o en “L” En estos muros el momento al vuelco, producido por el empuje de las tierras, es contrarrestado por el peso de las tierras sobre la puntera y el talón. El talón puede estar presente o no en la ménsula. Son de empleo corriente aunque su campo de aplicación depende de los costes relativos de excavación, hormigón, acero, encofrados y relleno. Puede en primera aproximación pensarse que constituyen la s olución más económica hasta alturas de 10 ó 12 metros, ya que una vez sobrepasada esa altura no resultan rentables debido a la mano de obra necesitada por la ferralla y demás operaciones.
3.5.-Muros pantalla Los muros pantalla son estructuras de hormigón armado, moldeadas en el suelo, que cumplen por sí solas las funciones de: - estanqueidad, impidiendo el paso del agua. - resistencia, soportando los empujes de las tierras y edificios circundantes. - protección de las excavaciones a las que se destina Su principal característica y la que les diferencia de los demás sistemas de contención es que se ejecutan previamente a la excavación del solar mediante diversos métodos que se describirán en temas posteriores, construyéndose la totalidad de la pantalla por lo que una vez terminada de construir, queda embutida en el terreno, viéndose únicamente las armaduras de espera y el hormigón de al superficie. Finalmente quedan ubicadas en la estructura del edificio como parte integrante del mismo.
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En cuanto a la tipología podemos encontrar: empotradas, con contrafuertes, anclados con pilotes…
En función del sistema de sostenimiento de sus paredes mientras se efectúa el vaciado, las pantallas se clasificarán en: - Autoportantes. No necesitan ningún sistema auxiliar para contener las tierras. - Sistemas mixtos. Van arriostrados o necesitan algún tipo de ayuda para contención de tierras.
Deformada de una pantalla empotrada .
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