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MADRID

JUNIO 1957

N.° 12-57 H

Estabilidad de los murosen almacenes de grano

Juan Antonio CavestanyIngeniero Agrónomo.

MINISTERIO DE AGRICULTURA

DIRECCION GENERAL DE COORDINACION, CREDITO

Y CAPACITACION AGRARIA • SECCION DE CAPACITACION

ESTABILiDAD DE LOS MUROSEN ALMACENES DE GRANO

Los aln^acenes de grano eonstituyen una necesidad, ge-

neralmente de importancia, en explotaciones y núcleos ru-

rales, pudiéndose e^-itar muchas veces con el]os gastos e in-

convenientes, que el transporte de granr^ a centros alejados

acarrea.

Con frecuencia se habilitan para ello locales inadecuados,y, lo que es peor, se construyen de nueva planta instalacionesque no obedecen a un proyecto técnicc^, sino a un criteriomás o menos rutinario, pcr lo que el almacén de granc, nareúne, rnuchas veces, las condiciones adecuacías.

Las que en esta Hoja Divulgadora hemos quericío con-siderar se refieren a la e^tabilidací u resistencia de los muros,característica mu^• impc ^rtante en esta clase clc almaeenes,si suponemos que el grano va a almacenarse suelto, o sea, agranel, y ejerciendo, por tanto, empuje sc:bre cliehos mur^s_

Para que puedan servir de guía a los constructores rura-les, se incíuyen más adelante algunos ejemplos, correspc^n-dientes a las secciones de muros y cimientos que han de tenerestos almacenes para distintas alturas de almacenamiento ysegítn los materiales de que se constrtryan los muros. Sehan supttesto alturas de almacenamiento de dos a tres me-tros.

Conviene hacer algunas consideraciones sobre las carac-terísticas que han de tener estos muros.

Sección de los muros.

Consideramos únicamente muros de gravedad, o seaaquéllos en que su propio peso actíta como fuerza estabiliza-dora y que son, en general, los de eonstrucción más sencilla.No se incluyen los de hormigón armado o ladrillo armado.que trabajan soportando flexiones y cttyas características d^

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construcción, más complicadas, se salen de los ^límites de l^t

presente Hoja.La sección más apropiada, y que damos a estos muros, es

la trapecial, con paramento exterior en talud. Esta secciónes la más adecttacla, pues, para el mismo volumen cle fábrica,tiene mayor estabilidad que la rectangular, o sea la de para-mentos verticales (fig. i).

Hemos considerado sección trapecial para la altura demuro la sometida a empttje. Sobre este muro de sección tra-

'rig. ^.-Yara el mismo volumen de muro, el de paramento exterior en taludpresenta mayor resistencia al vuelco que el de ^paramentos verticales.

pecial y altura IZ suponemos otro de paramentos verticales,bien como prclongación y, por tanto, de la misma fábrica, obien de fábrica distinta, al quc damos una altura de i'8o me-tros necesaria para due, sin tropezar con los tirantes de lacubierta, pueda circular libremente un hombre. El peso deeste muro se tiene también en cuenta e influye, por tanto, en

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^a resistencia total. Esta es, pttes, la sección que estimamosmás conveniente. 7^ratándose de f.ábrica de ladrillo y encaso de resultar esta sección menos adecuada, o de más di-fícil ejecución, se puede construir el ^muro de sección rec-tangular o con retallos ; si bien y por lo que más adclanteindicamos, no es la fábrica de ladrillo la más apropiada paraesta clase de muros.

M,ateriales de construcción.

Los más convenientes para estos muros de gravedad consección trapecio-rectangular, son el hormigón en masa y lamampostería.

El hormigón en masa, de 25o kilogramos de cemento,es muy apropiado, presentando, íuzicamente, la relativa difi-cultad del encof rado. Requerirá cumplir la norma general defabricar un hormigón bien ccmpacto y la de dejar juntasde retracción cada 5 ó zo metros, en toda la altura del mttro,interrumpiendo, para establecerlas, el hormigonado y enlu-^ciendo la superficie de jtmta con betún asfáltico. En la juntadel cimiento con el rnuro y, en general, cuando se interrumpeel hormigonado, deben dejarse piedras grandes que scbresal-gan para que traben mejor las dos fábricas. En la superficieo junta ya traguacla, un enluciclo con mortero de cementorico, favorecer^i también la adherencia y trabazón que pre-tendemos.

Con objeto, principalmente, de no tener que encefrar amucha altura, la parte superior de paramentos verticales yde i'8o metros de altura (fig. i), se puecle construir de ladri-llo macizo.

Puede emplearse hormigón de la siguiente dosificaciónpor metro cúbico :

25o kilogramos de cemento.o'4i5 metros cúbicos de arena.0'83o metros cúbicos de grava.o'i7o metros cúbicos de agua.

En las zonas dcncle se disponga de buena pieclra de mam-postería, ésta será la fábrica más económica para la cons-

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trucción de estos muros. Yara el recibido de la piedra se em-plea n^ortero de una parte de cemento por tres o cuatro dearena, empleand^^ el de mayor riqueza en la unión cíel muroc^m el cimiento v en el tercio infericr de la altura del muro.

Si se utiliza f^brica de laclrillo, entendiéndose siemprelaclrillo macizo, pnede adoptarse ttna sección de muro rectan-^ular o ccn retallos (fi^s. ^ y 6). Con respecto al hormigón enmasa y a la mampostería, para esta clase de muros, la fá-brica cle laclrill^ presenta el inconveniente de poseer menorPeso específico, por lo ctue habrá de darse a los muros mayorespesor. Teniendo en cuenta, además, que el coste del metrocítbico de fábrica de ladrillc macizo es superior al del hor-mi^ón en masa y al de la mampostería, podemos deducir que,salvo casos l^articulares y para los muros c^ue consideramos.no es aconsejable el empleo del ladrillo.

Otro material que puede ser de aplicación para la cons-trucción de estos mums es el blodue hueco de hormi^ón, enel que los huecos se rellenan ccn tierra arcillosa ligeramentehumedecida ^^ bien apisonada, del mismo n^odo que se realizapara la constrttcción del tapial. Puecíen obtenerse con estosblopues muros de ^-ravedad. de peso específico análo^-o a losde ladrillc macizo, pero con la ventaja de un coste inferior.

Los bloc^ues prefabricados deben ser de hormi^ón vibra-do o apisonado, v la tierra debe retmi.r las concíici^nes nece-sarias para la fabricación de un btten tapial. Debe procurar-se que la tierra no ^uede con un exceso de humedad, qucpodría perjudicar al ^ranc;. Si el muro se construye con es-tos bloc^ues, su sección deberá ser, como en el caso del ladri-]lo, rectan^ular o ccn retallos.

Cimientos.

La estabilidad de un muro sometido a empujes lateralesno se consi^ue con sólo determinar la sección adecuada delmuro, sino que es fundamental determinar también la anchu-ra del cimiento y profundizar en la zanja de cimentaciónhasta obtener un firme capaz de soportar la car^a o com^n-e-sión a que ha de estar sometido. En un muro scmeticlo a

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empuje, la compresión máxima sobre el terreno del fondo dela zanja, tiene Itigar en la arista A(fig. 2).

Las anchuras de cimientos que figuran en los ejemploscalculados, o bien las zarpas o retallos que han de tener enrelación con la base del muro, se han determinado de modoqtte la compresión máxima sobre el fondo de la zanja, en A,no exceda de dos kilogramos por centímetros cuadrado. La

Fig. 2.-Fara las anchuras de cimientos que consideramos, la compresión sobreel terreno del fondo de la zanja tiene su valor máximo en la arista exterior A.

resistencia a esta compresión se obtiene bien, en subsuelos degrava o de mezcla de gravas y arenas, de arcilla dura o me-dia, de arena gruesa o de arena fina compacta, bien secas, y,sobradamente, en roca; todo ello para una proftmdidad inac-cesible a las heladas y sobre estratos compactos y de bastan-te espesor. No se obtendrá, sin embargo, la resistencia antesmencionada en subsuelos de arcilla blanda, de arena movedi-za, de légamos inorgánicos, o de cualquier otro sedimentode carácter extraño.

Podemos aumentar la resistencia al deslizamiento de]muro y cimiento por efecto del empuje, dando al fondo dela zanja una ligera inclinación hacia el interior.

13n cuanto a los materiales empleados, suponemos que elrellene de las zanjas de cimentación se hace con hormigón enmasa de 20o kilogramos de cemento. Consideramos que éstaes la cimentación más apropiada ; por una parte, porque alverter el hormigón éste se adapta mejor a las posibles irre-

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gularidades de la zanja y, además, porque al fraguar el hor-migón en contacto con la tierra del fondo de la zanja, serealiza una mayor adherencia que permite supcner en loscálculos mayor rozamiento entre tierra y fábrica y, por tan-to, más resistencia al deslizamiento.

Otras características.

Para los tipos de tnuros qtte consideramos y para losejemplos expuestos, hemos tenido en cuenta otras circuns-tancias que, para lcs cálculos, se han tenido que fijar, yqtte son las sigttientes :

Prso.

flnte todo, el almacén se supone construído en terrenollan^ y saneado. La solera o piso del almacén la considera-

l^i^^. 3.-Si el almacenamiento se hace formando montón, el empuje ejercido sobreel muro es mayor que si la superficie libre del grano, a la altura h, fuese bori-

zontal.

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mos formada por una capa cíe grava cíe zo centímetros deespesor, empleándose brava gruesa de seis a ochc centímetrosde diámetro, aprohimadamente, que realiza, de este modo, unamejor acción de saneamiento, y por otra capa de hormigónde 30o kilogramos de cemento y también de zo centímetrosde espesor. Con ello se obtiene una elevación del piso del al-macén de 4o centímetros con respecto aí nivel de afuera.

Si el piso del almacén hubiera de elevarse más, las con-diciones de estabilidad del muro cambiarían.

CUBIERTA.

El peso de ésta sobre los muros actíia como f uerza esta-bilizadora. Podrán construirse diversos tipos de cubierta :con armaduras de madera o de hierro, con armaduras, vi^-guetas o bóvedas de hormigón armado o con bóvedas deladrillo. Las de mayor peso darán lurar, naturalmente, auna fuerza estabilizadora mayor. Sin fijar, para el cálculode los muros, un tipo determinado de cubierta, hemos su-puesto que su peso propio es de go a ioo kilogramos pormetro cuadrado, que se obtiene, par ejemplo, con un entrama-do resistente de madera, teja curva y una capa de barro o demcrtero para asiento de la teja; con cubiertas de hormi ĥónarmado el peso será mayor.

La condición que ha de cumplir la cubierta, cualquieraque sea el tipo que se construya, es la de no ejercer empujesobre el muro, para lo que sus elementos han de ir siempreconvenientemente sujetos o atirantados.

LUZ DEL ALMAC^N.

Se ha supuesto que la anchura o luz entre paramentosinteriores de los muros es de ^ a io metros. Lttces mayoresserán más f.avorables, en lo que a estabilidad del muro serefiere, por ser mayor el peso de la cubierta.

VENTANAS.

Están situadas en el muro superior de paramentos verti-

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cales. Como restan peso al mttro, se las sttpone de dimensio-nes cletermiiladas, 0'6o X 1 lnetro^ y distanciadas tres me-tros de centro a centro.

Altura de almacenamiento ^del grano.

Las condiciones cle alnlacenamierrto no se refieren ya ala construcción, sino qtte han de ser tenidas en cttenta por losusuarios clel granero.

A cada sección cle muro cle determinadas cíimensiones, le

corresponde una altura má^ima de almacenamiento, que no

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Fig. 4.-Sección del muro de hormigón en masa o mampostería, para altura degrano, h, de 2'io m. y montón en la parte central, con ángulo o talud de 20°.

debe nwlca sobrepasarse. A elle; suelen prestar poca atenciónmuchos agricultores sin considerar el peligro de ruina a qtteexponen estas edificaciones, ya que los empujes laterales ejer-

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cidos sobre los muros son proporcionales a los cuadrados delas alturas de almacenamiento, pcr lo que un pequeño aumen-to en dicha altura puede dar lugar a un considerable aumen-to en el empuje. Si a un muro calculado para resistir el em-puje, por ejemplo, de dos metros de altura de grano, le so-metemos al empuje de 2'8o metros, éste será prácticamenteel doble del previsto (comparando los cuadrados de 2 y de2'8), por lo que es probable que la estabilidad del muro nosubsista.

Frecuentemente, y para mayor aprovechamiento del al-macén, el grano se almacena junto a los muros hasta deter-minada altura y al mismo tiempo se acumula en mcntón, deforma que en el centro del almacén la altura es mayor quejunto a los muros (fig. 3), attmentando con ello el empuje.

En los ejetnplos calculados, y resumidos en el cuadro,figuran las alturas máximas de almacenamiento junto a losmuros. Admitimos, sin embargo, que se almacene como má-ximo, del modo que se indica en la figttra 3, en que vemosque la altura del montón en el centra es igual a la alturatotal del muro. El vértice del montón estará, en general,a- la altura de los tirantes de la cubierta. El ángulo que lasuperficie del grano forma con la horizontal, en este caso, esde ao° a 22°, algo inferior al ángulo que forma el talud na-tural del trigo y que es de a 5°.

. Esto lo admitimos, como indicamos anteriormente, paraluces de ocho metros en adelante.

El almacenamiento se ha sttpuesto para grano de trigo,que es el cereal que ejerce mayor empuje. Para cebada, ave-na, centeno y maíz sirven, sobradamente, las secciones demuros que se indican.

Ejel^ti^ilo.-Si de la cantidad de grano que ha de alma-cenarse normalmente, y de la sttperficie de que se disponepara construir el almacén, deducimcs que la altura que hade alcanzar el granc, junto a los mttros, ha de ser de a' jometros, contando también con el almacenamiento en montón,vemos en el cuadro que, para mampostería u hormigón en

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n^asa, las ditnc:nsiones del muro son las que se indican enla figura .^. La altura total del mura es de 4'go metros; 0'40metros correspundientes a la solera o piso; 2'7o metros a laaltttra de granu y i'8o metros para permitir el paso y cir-ctilación por ]a parte superior.

Si suponemos que se encuentra un firme adecuado a unaprofundidad variable de i a i'5o metros, la anchura del

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Figs. ^ y 6.-En los muros de ladrillo se puede hacer la construcción formandoretallos, con lo yue se logra ahorro de material y]a debida estabilidad, al ser

mayor la anchura en ]a parte baja del muro.

cimiento será la indicada en la misma figura. Para mayoresproftmdidades debe aumentarse la zarpa o banqueta delan-tera.

Aunque como hemos dicho, la fábrica de ladrillo no es la

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más indicada para esta clase de muros, en las figuras 5 y 6se indican las secciones de muro de ladrillo macizo recibidocon mortero de cemento I: 3 ó I: 4, para alturas de carga,jttnto a los muros, de 2'4o y^'7o metros, respectivamente.

ESYESORE5 I C]NiIENTOS PARA bSiJROS DE GR:^:^EROS, SEGÚN

LA ALTUR:1 DEL MONTÓN.

^IC71t08 DW HukD1IC;IíN ICN MA9A 11 IIIC DiADIPO^TtCH1A

ALTrRA MAXIMAM U R O S C I M I E N T O S

nr cn^Nn.II^HTo ( hasla In altln•a If) (profundidad rlr 1 a 1^30 rn.)

A I.OS M['ROS

Jletros

^sprsor en lacorouación

Mctros

haprsor en labase

MetrOS

%arpa anterior

Ml^trns

%arpa posterior

Metrnt

2' 10 0'50 0`75 0 20 0`15

2`40 0•50 0^90 0'20 I 0'15

?'70 0'S0 1'05 0 25 0'15

5 00 0`50 t 15 0'?5 0•15

Yoxrnon.-Granero en construcción, con muros de paramento exterior en talud(Lobón, Badajoz).

awÁFICAB U6"INA. MAr'Rln