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CONTRATO NO. 038 2013. DESARROLLO DE METODOLOGÍA DE CAPACITACIÓN DE MAESTROS DE OBRA, ENFOCADA A LA APROPIACIÓN DE CONCEPTOS ESPECÍFICOS, ACORDE AL PERFIL OCUPACIONAL QUE DESEMPEÑAN LOS MAESTROS DE OBRA EN LAS CONSTRUCCIONES INFORMALES ENTIDAD CONTRATANTE: FUNDACIÓN SUIZA DE COOPERACIÓN PARA EL DESARROLLO TÉCNICO TALLER N° 5. CONDICIONES GEOTÉCNICAS Y RECONOCIMIENTO DEL SUELO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA CIMENTACIÓN DE UNA VIVIENDA. DISEÑO: RAÚL HERNÁN ROJAS M. HELMUTH GEOFRE RAMOS C. CARLOS FERNANDO AGUDELO R. SEPTIEMBRE DE 2014

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Page 1: TALLER N° 5. CONDICIONES GEOTÉCNICAS Y … · -Concreto ciclópeo. -Cuantías mínimas de refuerzo. -Recubrimientos mínimos del acero de refuerzo. -Proceso constructivo. 4 Taller

CONTRATO NO. 038 – 2013. DESARROLLO DE METODOLOGÍA DE

CAPACITACIÓN DE MAESTROS DE OBRA, ENFOCADA A LA APROPIACIÓN

DE CONCEPTOS ESPECÍFICOS, ACORDE AL PERFIL OCUPACIONAL QUE

DESEMPEÑAN LOS MAESTROS DE OBRA EN LAS CONSTRUCCIONES

INFORMALES

ENTIDAD CONTRATANTE:

FUNDACIÓN SUIZA DE COOPERACIÓN PARA EL DESARROLLO TÉCNICO

TALLER N° 5. CONDICIONES GEOTÉCNICAS Y

RECONOCIMIENTO DEL SUELO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE

LA CIMENTACIÓN DE UNA VIVIENDA.

DISEÑO:

RAÚL HERNÁN ROJAS M.

HELMUTH GEOFRE RAMOS C.

CARLOS FERNANDO AGUDELO R.

SEPTIEMBRE DE 2014

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

1

Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo

para la construcción de la cimentación de una vivienda.

1. Identificar los problemas instruccionales y especificar los objetivos para

los que se diseña el programa instruccional.

Problemas instruccionales:

Se construyen cimentaciones sobre rellenos o suelos de baja capacidad

portante debido a que no se explora el subsuelo para conocer sus

características geotécnicas.

Se construyen elementos de cimentación con dimensiones y cuantías de

refuerzo inferiores a las mínimas exigidas.

Se construyen cimentaciones en terrenos inclinados sin la utilización de

pilares para evitar deslizamientos de la construcción.

Se ejecutan muros de contención en piedra sin refuerzos y/o elementos de

confinamiento.

Objetivos:

Demostrar la necesidad de explorar el subsuelo como paso previo y primer

requisito de diseño en la construcción de una vivienda, y su influencia en la

estabilidad y durabilidad de la estructura.

Determinar las medidas y cuantías mínimas de refuerzo para la

construcción de cimentaciones superficiales compuestas por vigas y/o

zapatas aisladas.

Establecer las afectaciones que se presentan en viviendas construidas en

terrenos inclinados y analizar los elementos constructivos que permiten

mitigar el riesgo de asentamientos y/o deslizamientos.

2. Examinar aquellas características del estudiante que deben recibir

atención durante la planificación (Villate, 2012)

Del conjunto de estudiantes del programa el 53.3% son procedentes de la ciudad de

Bogotá mientras el 46.7% provienen de otros lugares del país, de donde se concluye que

es un programa que atiende poblaciones de cualquier región del país.

El grueso de la población entre los dieciocho y los cincuenta años de edad es de treinta

personas y entre 51 y 64, quince personas, lo cual se considera un buen promedio para

esta formación denotando que la mayoría es económicamente activa descontando los

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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mayores de 55 años. Así mismo es un programa netamente para adultos, lo cual

demanda una formación con orientaciones andragógicas.

41 personas son de sexo masculino y 4 del femenino de donde también se ve la

participación de la mujer en cierta medida y en esta profesión.

En cuanto al nivel académico el 22.2% cuenta con décimo grado de educación

secundaria, siendo superada por el 39.9%, es decir 20 personas que han desarrollado

hasta la primaria, lo cual denota una población de muy bajo nivel académico. Resulta

interesante observar que existe un estudiante con cuatro semestres de arquitectura.

3. Identificar claramente los contenidos y analizar los componentes

relacionados con los propósitos y objetivos de la instrucción.

UNIDAD DE

APRENDIZAJE OBJETIVO GENERAL DURACIÓN TEMÁTICA

Condiciones

geotécnicas y

exploración

mínima del

subsuelo.

Demostrar la necesidad de

explorar el subsuelo como

paso previo y primer

requisito de diseño en la

construcción de una

vivienda, y su influencia en

la estabilidad y durabilidad

de la estructura.

3 horas

TÉCNICO-

CONSTRUCTIVO

(Vulnerabilidad)

Elementos de

contención y

cimentación de

una vivienda.

Determinar las medidas y

cuantías mínimas de

refuerzo para la

construcción del sistema de

contención y de

cimentaciones superficiales

compuestas por vigas.

3.5 horas

4. Elaborar una lista de objetivos instruccionales que deben ser

comunicados al estudiante. (Competencias).

Reconoce la importancia de realizar una exploración mínima del subsuelo

para conocer las características portantes del mismo, lo cual incluye, la

realización de los estudios geotécnicos a los que haya lugar.

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

3

Determina las afectaciones provocadas en la estructura de la vivienda

debido a las condiciones topográficas del terreno.

Aplica los dimensionamientos mínimos para los elementos de cimentación

reforzándolos y utilizando los recubrimientos adecuados para la protección

del acero.

Reconoce la necesidad de utilizar sistemas de contención de tierras y

selecciona el sistema más apropiado acorde a las condiciones económicas

y técnico-constructivas de la vivienda.

Identifica los riesgos a la integridad de los ocupantes de una vivienda

causados por la construcción inadecuada de la cimentación y del sistema

de contención.

5. Secuencia de los contenidos en unidades didácticas y que respondan a un

aprendizaje lógico.

UNIDAD DIDÁCTICAS

UNIDAD PROBLEMAS DIDÁCTICAS CONTENIDOS

Condiciones

geotécnicas y

exploración

mínima del

subsuelo.

Por qué se presentan

asentamientos,

deslizamientos y

fallas en el terreno

dónde se construye la

vivienda?

-El laboratorio de

suelos: análisis de las

condiciones del terreno y

panorama de las técnicas

de exploración del suelo

aplicable a una vivienda

de dos pisos.

-Análisis de la

topografía del

terreno.

-Exploración del

subsuelo.

-Estudio de suelos.

-Análisis de las

características de los

suelos.

-Nivel freático.

Elementos de

contención y

cimentación

de una

vivienda.

Por qué se

construyen elementos

de cimentación con

dimensiones y

refuerzos

insuficientes?

- Materialización de la

cimentación:

Construcción de la

cimentación de una

vivienda de dos pisos en

terreno inclinado.

- Elementos de

contención de tierras.

- Vigas de

cimentación.

-Concreto ciclópeo.

-Cuantías mínimas de

refuerzo.

-Recubrimientos

mínimos del acero de

refuerzo.

-Proceso

constructivo.

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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6. Aplicabilidad del conocimiento elaborado

Situaciones reales:

Construcción de viviendas en condiciones topográficas de terreno plano o

con pendiente.

Construcción de obras de mejoramiento en viviendas en zonas de riesgo

mitigable.

7. Planificar las estrategias de carácter didáctico.

7.1. Preguntas para abordar el tema:

Capacidad de soporte del suelo…

¿Qué diferencias puede percibir entre un suelo arcilloso y un suelo

arenoso?

Las diferencias más notorias son la textura, el color y el modo como se

acomodan las partículas de cada tipo de suelo. Los suelos arcillosos son

cohesivos mientras que los arenosos no lo son (ver figura 1). Los suelos

arenosos presentan mayor fricción entre las partículas del material. Esto

hace que las condiciones para el diseño y construcción de una cimentación

sean diferentes en cada caso.

Figura 1: Diferencia de color, textura y comportamiento entre un suelo arcilloso (izquierda)

y un suelo arenoso (derecha).

Tomado de: http://jardinplantas.com/el-suelo-arcilloso/

http://www.blogjardineria.com/tag/desventajas-de-tener-un-suelo-arenoso-para-el-cultivo/

¿Cuál tipo de suelo tiene una mayor capacidad portante?

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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Las arenas gruesas y densas poseen una muy buena capacidad portante

(ver figura 2) mientras que las arcillas, como en el caso de Bogotá, poseen

una muy baja capacidad para soportar cargas (ver figura 3), aunque eso no

quiere decir que sobre ellas no se pueda construir porque no todos los

suelos arcillosos poseen las mismas características mecánicas. También

existen suelos con presencia de gravas con alta capacidad portante. Y está

la roca que sin duda es el estrato más firme de subsuelo. Por ello es

importante determinar, cuidadosamente, cuál es la conformación del

subsuelo antes de construir una vivienda.

Figura 2: Cimentación con zapatas aisladas en suelo arenoso.

Figura 3: Suelo compuesto por arcillas expansivas.

Tomado de: http://www.arquitectonline.com/nota06.htm

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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¿Qué pasa si hay agua en los suelos? ¿Su comportamiento es igual?

Bajo condiciones de humedad alta o saturación, ambos tipos de suelos

presentan inconvenientes para construirse sobre ellos. Algunos suelos

pueden ser expansivos (ver figura 4) y otros pueden llegar a sufrir un

fenómeno denominado licuefacción (ver figura 5). Estos dos fenómenos son

adversos si lo que se quiere es conseguir seguridad para la construcción.

Figura 4: Efectos en la cimentación debido a la presencia de arcillas expansivas.

Tomado de:

http://www.zenodoto.com/gestiondocs/cursosacademicos/manualesrecursos/materialambit

os/0001/materiales_ep/Ambito_CT/Bloque12/SEC_NII_CT_1202_Tema2/contenido/ODE-

23665ada-7ebb-3aed-83f6-ad58bacc1e1f/2_seguimos_ahora_a_estudiar_el_terreno.html

Figura 5: Efecto de la licuación del suelo en una edificación.

Tomado de: http://www.tren5pulgadas.mecasub.com/articulo.asp?idarticulo=4522032

Necesidad de contener el suelo…

Piense en un mueble tipo estantería para albergar libros en una biblioteca,

¿qué sucede cuando el estante está lleno y usted retira cualquier libro?

Los libros laterales al vacío que deja el libro que se ha retirado se

reacomodan para apoyarse unos con otros, es decir, se intenta llenar ese

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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vacío que no se ha confinado con ningún elemento. Cuando los libros

llenan completamente el estante, estos se mantienen ordenados

presionados unos contra otros. En el caso de la construcción, el fenómeno

es similar. Cuando se retira una porción del suelo para realizar una

construcción y no se han tomado las medidas preventivas o no se han

construido elementos que lo contengan, este tiende a llenar de nuevo el

volumen retirado (ver figura 6).

Figura 6: Falla de un talud cuando no se han dispuesto elementos para contener el terreno.

Tomado de: http://inyge.cl/html/inestabilidades.html

Otro ejemplo real, del campo de la construcción, que puede ilustrar este

fenómeno es el que se presenta cuando se realizan obras de infraestructura

en las ciudades. Cuando se construye un alcantarillado, se hacen

excavaciones a cielo abierto que requieren de un sistema denominado

tablestaca (ver figura 7). Este elemento que permite abrir la zanja sin temor

de que el suelo de los lados de la zanja llene nuevamente la excavación.

De lo contrario no sería posible realizar la obra en cuestión.

Figura 7: Sistema de tablestaca para obras de infraestructura.

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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En los casos donde retiramos porciones de suelos para construir viviendas

hay que pensar en cuáles elementos me permitirán estabilizar el terreno

para evitar que este afecte a la construcción que se realizará.

Necesidad de secciones eficientes en los elementos estructurales…

Piense en un closet, ¿qué hace usted cuando el bolillo se deforma por

efecto del peso de la ropa que sostiene?

Si el bolillo del closet se deforma lo más lógico es cambiarlo por uno de un

material diferente o de una sección mayor en el mismo material pero que,

en cualquiera de los casos, sea más rígido y no se deforme ante el peso

que cuelga de este.

En las construcciones no es tan fácil esta situación. No se trata de retirar y

cambiar un elemento por otro. Los elementos que nosotros construimos

son, en general, permanentes. Por ello, lo que debemos hacer al momento

de construir una vivienda es colocar las secciones adecuadas para la

situación más crítica. Si por ejemplo, pensamos en una vivienda progresiva,

las secciones de los elementos de la cimentación deben tener la sección

necesaria para soportar las cargas totales según el número de pisos que

hayamos pensado que puede tener la vivienda en el futuro.

7.2. UNIDAD DIDÁCTICA: Condiciones geotécnicas y exploración mínima del

subsuelo.

7.2.1. OBJETIVO GENERAL:

Demostrar la necesidad de explorar el subsuelo como paso previo y primer

requisito de diseño en la construcción de una vivienda, y su influencia en la

estabilidad y durabilidad de la estructura.

7.2.2. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: “El laboratorio de suelos”

Estrategia 1: Exploración mínima del subsuelo y del entorno.

Tiempo estimado: 3 horas.

Didáctica:

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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El taller se desarrollará con base en la ejecución de un apique en campo para la

observación de las condiciones del terreno. Se espera que este procedimiento

pueda ser llevado a cabo en el sitio donde se construirá una vivienda o en un

sector aledaño a ella. Se observarán las condiciones del suelo y se confrontará lo

observado con las indicaciones de la NSR-10 frente al tema (enfoque

constructivista).

Desarrollo:

Se realizará un apique de 2 m de profundidad en un lote de terreno para

determinar sus características. Al mismo tiempo, se realizarán otro tipo de pruebas

al terreno que puedan ser indicativas de su capacidad de carga –penetración

mediante el uso de una barra y determinación del tipo de suelo mediante la prueba

de una muestra de suelo saturado en una botella plástica-, junto con un análisis

de las condiciones pre-existentes del entorno inmediato. Todo ello, para

determinar si con la exploración realizada es posible prescindir de un estudio

geotécnico o se hace necesario debido a la topografía y condiciones geotécnicas

existentes en el lugar.

Metodología

Materiales:

- Libretas.

- Lápices.

- Agua potable.

Herramientas básicas:

- Pica. - Pala. - Barra. - Barreno manual. - Flexómetro. - Botellas plásticas de dos litros. - Recipientes plásticos para almacenar muestras de suelo.

Equipos básicos:

- Cámara fotográfica - Video beam

Procedimiento:

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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a. Para el desarrollo de la práctica se tendrá en cuenta lo estipulado por el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente en su título e capítulo E.2, en el cual dice:

Figura 8: título E capítulo 2. Investigación mínima del subsuelo.

b. El primer grupo de participantes, realizará lo concerniente al punto a.

(a) Verificar el comportamiento de casas similares en las zonas aledañas constatando que

no se presenten asentamientos diferenciales, agrietamientos, pérdida de verticalidad, compresibilidad excesiva, expansibilidad de intermedia a alta, colapsibilidad, etc., que permita concluir que el comportamiento de las casas similares ha sido el adecuado.

Para ello realizarán una inspección fotográfica de las construcciones del sector y entregarán los archivos al tallerista para ser expuestos en el salón de clase (ver figura 9).

Figura 9: Verificación del comportamiento de casas aledañas.

Tomado de: http://enosaquiwilches.blogspot.com/2010_12_01_archive.html

c. Un segundo grupo de estudiantes, realizará lo concerniente al punto b.

(b) Verificar en inmediaciones del sector a intervenir la ausencia de procesos de remoción

en masa, áreas de actividad minera activa, en recuperación o suspendida, erosión,

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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cuerpos de aguas u otros que puedan afectar la estabilidad y funcionalidad de las casas.

Para ello realizarán una inspección de los alrededores, tomarán un registro fotográfico y entregarán los archivos al tallerista para ser expuestos en el salón de clase (ver figura 10).

Figura 10: Reconocimiento de las condiciones geotécnicas del sector.

Tomado de: http://dctma.ua.es/es/areas-de-conocimiento/area-de-geodinamica-externa.html

d. Se verificará que previo a la realización del taller se haya realizado el

apique como lo solicita el punto c. (c) Se debe realizar mínimo un apique por cada tres unidades construidas o por cada 300

m2 de construcción, hasta una profundidad mínima de 2.0 m, en el que se constate la calidad razonable del suelo de cimentación.

La ejecución del apique se coordinará con un día de antelación a la realización del taller para poder tomar las muestras de suelo necesarias. (ver figura 11).

Figura 11: Realización de un apique a dos metros de profundidad.

Tomado de: http://www.medellin.unal.edu.co/habitat/galeria/displayimage.php?pid=3104

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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Se recomienda realizar dos apiques adicionales a profundidades menores. Estás profundidades pueden estar entre los 50 cm y 150 cm. La separación entre apiques puede ser de un metro o más para permitir observar la heterogeneidad del suelo si las condiciones del lugar lo permiten. Una vez todos los grupos hayan terminado su tarea, para la cual pueden tomarse hasta unos 20 minutos para realizar el recorrido al entorno, todos los asistentes se dirigirán al sitio donde se realizaron los apiques. En cada apique se realizará una prueba de penetración con una barra para determinar la densidad y la resistencia del terreno a diferentes profundidades. Los resultados observados - medidas de la profundidad de penetración de la barra- se apuntarán en una libreta para discutirlos en el aula y se realizará un registro en video de este procedimiento.

e. Un tercer grupo de estudiantes realizará lo concerniente al punto d.

(d) En los apiques indicados en (c) deberán quedar determinados los espesores de los

Materiales inconvenientes para el apoyo directo y superficial de la cimentación, como son: descapote, escombros, materia orgánica, etc., los cuales deberán ser retirados durante la construcción.

Este grupo de participantes tomará nota del número de estratos de suelos presente en cada apique (ver figura 12). También tomarán las pendientes del lote y consignarán los datos en un registro fotográfico que será entregado al tallerista y posteriormente expuesto.

Figura 12: Barra estratigráfica. Tomado de: http://www.pdvsa.com/lexico/camposp/cp052.htm

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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f. Una vez en el salón de clase, se realizará la observación de una prueba para determinar el tipo de suelo por cada muestra que se ha tomado en el apique. Para la realización de la prueba se seguirá el siguiente procedimiento (ver figura 13): - Se tomará una porción de cada muestra del terreno de manera que se

llene un tercio de una botella plástica de dos litros. - Se agregará otro tercio de agua. - Se agitará al botella hasta que la mezcla quede uniforme. - Se dejará reposar la mezcla por un lapso de 24 horas. - Pasado las 24 horas, se medirán las porciones correspondientes a cada

estrato suspendido en el agua. El estrato superior corresponde al limo; el estrato del medio corresponde a arcillas; y el estrato inferior corresponde a arenas.

- Dependiendo de los porcentajes encontrados en el ensayo se determinará el tipo de suelo. Si más de la mitad es arena, el suelo es arenoso; si más de la mitad es arcilla, el suelo es arcilloso.

Figura 13: Determinación del tipo de suelo. Tomado de: Construcción y mantenimiento de viviendas de albañilería. Para albañiles

y maestros de obra. Universidad Católica del Perú.

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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Es necesario que esta prueba se haya realizado según el procedimiento citado. Es importante que se haya dejado reposar las 24 horas necesarias y poder así tomar las mediciones y determinar los porcentajes para establecer el tipo de suelo. Lo ideal es hacer una prueba por cada apique realizado.

g. Seguidamente, se realizará la exposición de los resultados encontrados en la exploración del subsuelo y del entorno inmediato al lote (la exposición se realizará en el mismo orden de los numerales establecidos en la NSR-10).

h. Después de la exposición, se confrontarán los resultados con las

consideraciones de la normativa para los casos donde haya que realizar un estudio geotécnico, los cuales son:

Con base en el análisis del punto anterior, se establecerá si para el lote de terreno explorado, se necesita de un estudio geotécnico profundo y que cumpla con los requisitos del título H de la NSR-10.

i. Para finalizar esta unidad, el tallerista organizará una breve actividad en grupos para constatar el contenido de un estudio de suelos y su importancia para la seguridad de la construcción y de sus ocupantes. Incluirá un estimativo de costos para la realización de este estudio y su incidencia en porcentaje con respecto al total de la obra.

7.3. UNIDAD DIDÁCTICA: Elementos de contención y cimentación de una

vivienda.

7.3.1. OBJETIVO GENERAL:

Determinar las medidas y cuantías mínimas de refuerzo para la construcción del

sistema de contención y de cimentaciones superficiales compuestas por vigas.

7.3.2. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: “Materialización de la cimentación”

Estrategia 1: Construcción de la cimentación de una vivienda de dos pisos en

terreno inclinado. (Mala práctica vs. Buena práctica).

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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Tiempo estimado: 3 horas.

Didáctica:

El taller tendrá un caso real enfocado en las prácticas constructivas, con base en

la elaboración de la volumetría a escala de la cimentación y de los elementos de

contención de una vivienda, en grupos de trabajo, que permitan visualizar el

dimensionamiento mínimo de una cimentación para construcciones de hasta dos

pisos en mampostería confinada (enfoque constructivista).

Desarrollo:

Con base en el modelo a escala 1:20 del primer piso de una vivienda

preestablecida y del suelo sobre el que se construirá, los grupos de trabajo

deberán construir la cimentación de esta edificación con base en los

dimensionamientos mínimos y los parámetros establecidos en el título E de la

NSR-10.

Metodología

Materiales:

- Planchas en medio pliego de papel bond. En estas planchas se podrá incluir información como ejes y elementos estructurales en planta y corte para que cada grupo de trabajo complete el plano con el diseño de la cimentación (ver anexo).

- Lápices negro y rojo.

- Lapiceros de colores.

- Escalímetro plano.

- Regla

- Escuadra

- Calculadora

- Modelo de la casa escala 1:20

- Modelo del suelo escala 1.20

- Barras de balso sección cuadrada lado 15 mm

- Láminas de poliestireno de 2 cm de espesor.

- Silicona líquida.

Herramientas básicas:

- Cortador.

- Hoja de segueta.

Equipos básicos:

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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- Video beam

- Tablero de acrílico.

Procedimiento:

a. Para iniciar la sesión, el tallerista solicitará que se conformen grupos de

trabajo con un número equitativo de integrantes dependiendo de los

modelos de trabajo disponibles.

b. El tallerista entregará un formato en medio pliego de papel bond que servirá

de base para el diseño de la cimentación de una estructura para una

vivienda. Existirán dos posibilidades: la primera, para una vivienda de dos

niveles en mampostería confinada (figura 14); y la segunda, para una

vivienda de tres niveles en pórticos en concreto (figura 15).

Figura 14: vivienda de dos niveles en mampostería confinada.

Figura 15: vivienda de tres niveles en pórticos en concreto.

Tomado de:

http://biblioteca.sena.edu.co/exlibris/aleph/u21_1/alephe/www_f_spa/icon/8830/pdf/proceso

s_procedimientos_para_contruccion.pdf

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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Cada grupo recibirá la plancha de base y el tallerista procederá a explicar

las condiciones de los dos proyectos. La información mínima que debe

contener cada plancha incluirá los siguientes aspectos:

- Planta con ejes y elementos verticales de soporte.

- Corte longitudinal con ejes y geometría de elementos estructurales.

- Corte transversal con ejes y geometría de elementos estructurales.

- Un cuadro de notas donde se consignen las características del suelo y

las especificaciones de los materiales.

Cada grupo de trabajo deberá dibujar, sobre la plancha de base, la

geometría de los elementos de cimentación que a su criterio sean

necesarios para la configuración de un sistema rígido y seguro (ver figura

16).

Figura 16: configuración de la cimentación de una vivienda.

Tomado de: Construcción sismo resistente de viviendas de uno y dos pisos en

mampostería. AIS-DPAE.

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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Deben elaborarse - completarse sobre los esquemas entregados - los

planos generales y deberán detallarse - sección y refuerzo - los elementos

constructivos (ver figura 17).

Figura 17: Detalle de vigas de cimentación.

Tomado de: Construcción sismo resistente de viviendas de uno y dos pisos en

mampostería. AIS-DPAE.

c. Una vez terminadas las propuestas, el tallerista tomará un registro

fotográfico de cada trabajo y se realizará una breve exposición por cada

uno de los grupos.

d. Finalizadas las exposiciones, el tallerista mostrará los planos reales de los

dos proyectos haciendo una explicación ampliada de los elementos

constructivos que componen la cimentación en cada uno de los casos (ver

figura 18).

Figura 18: Ejemplo de planimetría técnica para cimentaciones.

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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Mientras tanto, los grupos tomarán nota y realizarán las correcciones

necesarias en su plancha de base si el tiempo transcurrido en los puntos

anteriores lo permite.

En el primer caso, la vivienda de mampostería confinada, el tallerista

explicará minuciosamente lo contenido en el título E de la NSR-10. En el

segundo caso, el tallerista hará énfasis en la obligatoriedad del cálculo

estructural en cumplimiento de la normativa, aunque podrá mencionar los

aspectos generales que se deben tener en cuenta pero que no son de

conocimiento por parte del maestro de obra ni del arquitecto y que

requieren de la intervención del ingeniero calculista.

En este punto es donde se evidenciarán las malas prácticas constructivas

en la ejecución de la cimentación de una vivienda y la necesidad de

evitarlas en su futuro ejercicio laboral.

e. Concluido el ejercicio anterior, el tallerista entregará los materiales para la

construcción de la cimentación de una vivienda en mampostería confinada.

Para dar inicio a este punto, presentará un listado de condiciones con base

en las cuales cada grupo de trabajo propondrá una solución, quizás distinta,

frente al problema planteado.

- Nivel inferior de las vigas de cimentación mínimo 500 mm por debajo del

nivel de acabado del primer piso.

- Sobrecimiento que sobresalga 80 mm del terreno.

- Profundidad de cimentación mayor a 700 mm puede utilizarse ciclópeo con

sección mínima de 30 cm x 20 cm.

- Vigas de cimentación de 30 cm x 30 cm

- La losa de contrapiso debe aislarse del sobrecimiento sobre el que se

apoyan los muros.

- En ningún caso pueden empotrarse tuberías hidro-sanitarias en la

cimentación.

- En terrenos con pendientes mayores al 20% se deben colocar pilares

diámetro 30 cm a cada 5 m como máximo.

Todos los anteriores puntos obedecen a lo establecido en el título E de la

NSR-10.

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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f. Se distribuirán los modelos de las viviendas y de los terrenos para el

desarrollo de la práctica (ver figura 19).

Figura 19: Modelos preestablecidos de vivienda y terreno.

g. Concluido el tiempo establecido para la realización de las propuestas planteadas por los diferentes grupos, se procederá a su presentación. En este punto se discutirá, con base en la experiencia de cada participante, la viabilidad de la aplicación desde el punto de vista técnico y de costos.

h. Para finalizar, el tallerista abrirá una discusión donde se realizarán las siguientes actividades:

- Se realizarán las observaciones a las presentaciones realizadas. Se enunciarán los aciertos y se anotarán los errores cometidos acompañados de su solución.

- Una presentación de imágenes donde se visualicen las malas prácticas de construcción asociadas a todas las partes de construcción trabajadas en el taller. En este punto se puede incluir una galería de imágenes que detalle los problemas que se presentan en la estructuras cuando el terreno no está correctamente adecuado o no se ha intervenido para garantizar su estabilidad.

Las siguientes son fuentes de información al respecto:

o AIS; Manual de construcción, evaluación y rehabilitación sismo resistente de viviendas en mampostería, 2000.

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Taller N° 5. Condiciones geotécnicas y reconocimiento del suelo para la construcción de la

cimentación de una vivienda.

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o AIS, DPAE. Manual para la construcción y rehabilitación sismo resistente de viviendas de uno y dos pisos en mampostería. Sección “Errores constructivos usuales”.

o FOPAE, AIS (2011). Guía de patologías constructivas, estructurales y no estructurales – Guía técnicas para inspección de edificaciones después de un sismo. Tercera edición.

Los siguientes vínculos le permitirán al tallerista obtener información acerca del tema:

o http://es.wikibooks.org/wiki/Patolog%C3%ADa_de_la_edificaci%C3%B3n/Cimentaciones/Muros/Lesiones

o http://cosbatec.com/2013/12/como-se-construia-1-cimentaciones-y-muros-de-piedra-la-vieja-usanza-2/

o http://es.wikipedia.org/wiki/Muro_de_contenci%C3%B3n o http://www.detallesconstructivos.net/categoria/estructuras/muros o http://www.acerosarequipa.com/maestro-obra/maestro-obras-

manuales-digitales/maestro-obra-manual-del-maestro-constructor/muro-de-contencion-de-terrenos-en-ladera/51-excavacion-para-el-cimiento-del-muro-de-contencion.html

o http://elhatillo.olx.com.ve/pictures/gaviones-construccion-en-todo-el-pais-muros-de-contencion-iid-75297877

o http://www.mailxmail.com/muro-contencion-hormigon-armado-arquitectura-construccion_h

o http://www.ehu.es/ehusfera/ingenieria_construccion/2009/12/11/y-el-edificio-se-echo-a-dormir/

o http://politube.upv.es/play.php?vid=57680 o http://politube.upv.es/play.php?vid=46431 o http://www.construmatica.com/construpedia/Patolog%C3%ADas_

por_Acciones_S%C3%ADsmicas o http://www.construmatica.com/construpedia/Patolog%C3%ADas_

por_problemas_en_Cimientos o http://www.acuatroarquitectos.com/reparacion-y-refuerzo-de-

cimentacion-parte-i/ o http://www.geotecnia-canarias.es/peritajes.html

- Una descripción de los puntos álgidos de la normativa sismo resistente

aplicable al tema. Recalcar la necesidad del ingeniero calculista en el desarrollo del proyecto estructural y del arquitecto en la coordinación del proyecto.

- Un debate que tenga como eje central la comparación entre la mala práctica y la buena práctica. Es preciso hacer énfasis en los costos de cada tipo de muro.

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cimentación de una vivienda.

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- Se solicitará, por último, que los participantes mencionen cuáles son las principales barreras para poder ejecutar las buenas prácticas de construcción.

8. Normativa de referencia. Para adelantar las buenas prácticas referidas en las temáticas abordadas en este taller se deberán consultar y aplicar, según sea el caso, las siguientes normas, reglamentaciones o recomendaciones.

Exploración del subsuelo: título H del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10) y las Normas Técnicas Colombianas allí referenciadas.

Cimentaciones para viviendas de dos niveles en mampostería confinada: título E del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10).

Cimentaciones para viviendas de más de dos niveles en pórticos de concreto: título C y título H del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10).

Muros de contención: título C y título H del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10).