REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

SUPERIORI.U.P. SANTIAGO MARIÑO

SEDE: BARCELONA-EDO. ANZOÁTEGUI

PRESENTADO POR : JOVES Z. GREISY C. CI: 20343721

Fundaciones en estructurade madera

Diseño de columnas

Diseño de Cerchas

Diseño de entrepisos

Diseño de techos

FUNDACIONES EN ESTRUCTURA DE MADERA

FUNDACIÓN: El tipo de esfuerzo relevante a que se somete el suelo es el de

compresión, producto del peso propio de la fundación, muros,entrepisos y techumbre, más las sobrecargas de uso y lasaccidentales, de diversas magnitudes y en distintas direcciones,como por ejemplo sobrecargas accidentales por sismo, nieve ovientos y esfuerzos normales no uniformes transmitidos a lafundación en estado de presiones no uniformes.

La fundación aísla del terreno, tanto de humedad como de ataque determitas y de otros insectos, factores gravitantes en la pérdida deresistencia de una estructura en madera.

Para diseñar y dar solución a la fundación adecuada, se debenconsiderar:

- Condiciones de carga- Características del suelo- Restricciones constructivas de la obra .

La estructura de madera está conformada por la fundación, losentramados horizontales (plataforma primer piso, entrepiso en el casode una construcción de más de un piso), entramados verticales(tabiques o columnas), y estructura de techumbre.

La importancia fundamental para que una solución de fundación seaadecuada, reside en que es la parte de la obra con menos probabilidadde ser reparada o reforzada, en caso de falla futura.

Fallas de fundaciones

La falla más común que se presenta en las fundaciones es elasentamiento, o sea, un descenso ocasionado por variadas razones:

•Calidad del suelo•Deficiente compactación del terraplén

•Vibraciones recibidas por el terreno queproducen reubicación de los estratos finos

•Peso de la estructura

Otras fallas menos comunes se pueden presentar en las fundaciones.Estas son:

•Vuelco de la fundación en torno a algún puntode giro, debido a mala distribución de la carga

y/o estrato de suelo de diferente espesor ycapacidad de soporte, y/o momentos volcantes no

equilibrados

• Traslado de fundación en forma normal al descenso, situación que se presenta en aquellas

estructuras donde los esfuerzos horizontales son preferenciales y la fricción en el terreno es

insuficiente, debido al esfuerzo vertical que transmite la fundación al terreno de apoyo.

Falla de la fundación por descenso

Falla de la fundación por volcamiento.

Falla de la fundación por traslado.

CLASIFICIÓN DE FUNDACIÓN

• Fundación superficial:Es aquella apoyada en estratos superficiales del terreno, siempre quetengan espesor y capacidad suficiente de soporte para absorber losesfuerzos que le son transmitidos, considerando como se expusoanteriormente, que de producirse asentamientos, estos seanadmisibles para la vivienda que se materializa endicho terreno. Estafundación generalmente se materializa mediante zapatas y/ocimientos.

• Fundación profunda:Es aquella que, dada la mala calidad o insuficiente capacidadde soporte del terreno superficial, debe profundizarse, ya sea paraalcanzar los estratos que sí tienen la capacidad de soporte requerida(fundación soportante) o que por el roce entre la superficie lateral dela fundación y el terreno se soporte la estructura (fundación defricción). Esta fundación se materializa por medio de pilotes cilíndricoso prismáticos de madera, hormigón o metal, que sirven de fundaciónhincados en el suelo.

Soluciones de Fundaciones mas utilizadas

Una de las características sobresalientes del sistema constructivo deestas viviendas es el bajo peso de su estructura, comparado con lossistemas constructivos tradicionales (albañilería armada o reforzada y dehormigón), por lo que los esfuerzos transmitidos al suelo son bastantemenores. Esto facilita utilizar “fundacionessuperficiales”, ya que los estratos superficiales son capaces de soportarlas cargas de la estructura.

Por esta razón, los tipos de fundaciones superficiales más utilizados enlas viviendas con estructura de madera son :

•Fundación continua

PROCESO CONSTRUCTIVO CIMIENTO CORRIDO:

Sobrecimientos:

Paralelepípedo de hormigón enmasa o bloque de hormigón quepuede requerir refuerzos debarras de acero según cálculo. Seubica sobre el cimiento y tiene unancho igual o menor a éste e igualo mayor al del muro. Recepciona,ancla, aísla de la humedad yagentes bióticos a los tabiquesestructurales perimetrales(muros), o tabiques soportantesinteriores, siendo el nexo entreestos y los cimientos.

Típica solución de fundación continua en plataforma

de hormigón, con buena calidad de suelo. Solución ideal de

fundación superficial para vivienda estructurada en madera

Materialescomponentesde la plataforma

Cimiento

Sobrecimiento

Cimientos:

Paralelepípedo formado por laexcavación de dos planos paralelos yseparados por un ancho y altura segúncálculo, que recibe las cargas de lavivienda y las transmite al suelo defundación. Estos elementosestructurales de hormigón en algunoscasos incorporan material de bolón(piedras de canto rodado deaproximadamente 10 a 15 cm dediámetro), cuyo porcentaje aceptable,según sea el caso, fluctúa entre 20% a30%

Zapatas:Elementos estructurales de hormigón,Ubicados bajo el cimiento y que sonrequeridos cuando la capacidad decarga del terreno no es suficiente parasoportar la presión que ejercen loscimientos sobre él.Evitan tener que ensanchar todo elcimiento para lograr distribuir lastensiones en el terreno y tener lacapacidad soportante necesaria.

Emplantillado:Capa de hormigón pobre, espesor

entre5 a 10 cm, cuya finalidad es nivelarel fondo de la excavación,entregando una superficie plana ylimpia para la colocación delhormigón del cimiento.

Plataforma de hormigón

Espárrago

Sobrecimiento

Cimiento

EmplantilladoZAPATA

• Fundación Aislada

Fundación que puede ser materializada mediante pilotes de hormigón armado o pilotes de madera. Normalmente se adopta esta solución en terrenos que tienen pendientes mayores al 10% en el sentido del eje mayor de la planta, por lo que es difícil realizar movimientos de tierra (difícil acceso de maquinaria, terrenos rocososy duros) y en los que existe presencia de agua o gran humedad del terreno.

Fundación aislada de pilotes de hormigónEl sistema consiste en cimientos aislados de

hormigón en masa, a los que se les incorporauna armadura de acero en barras, cuya funciónes anclarlos a una viga de fundación dehormigón armado que desempeña la función deun sobrecimiento armado.En general, la armadura del pilote y de la viga defundación, están conformadas por barras defierro A44-28H.

•Armadura de anclaje entre

elementos (cimiento aislado a

viga de fundación)

•Hormigón H10 paracimiento aislado

•Emplantillado hormigón pobre

SOLUCION DE FUNDACIÓN AISLADA

•EMPLANTILLADO, E = 6 A 8 CMS •HORMIGÓN DE 170 KG/CEM/M3

CORTE IMAGINARIO A NIVEL DE SELLO DE FUNDACIÓN

EXCAVACIÓN DE PILOTES: Transparencia del terreno

VISTA IMAGINARIA DE LAS PAREDES DE EXCAVACIÓN DE FUNDACIONES AISLADAS

CORTE IMAGINARIO A NIVEL DE SELLO DE FUNDACIÓN

VISTA IMAGINARIA DE LAS PAREDES DE EXCAVACIÓN DE FUNDACIONES AISLADAS

COLOCACIÓN DE ARMADURAS DE VIGAS DE FUNDACIÓN

Armadura de vigas de fundación: •Arm. principal: 4ø12 mm •Arm. secundaria: Estribo ø 6 mm @ 20 cm

Se deben incorporar separadores de moldaje para garantizar la protección de las armaduras en ambas caras laterales y su fondo

Todo encuentro en esquina u ortogonal entre vigas de fundación debe ser reforzado por medio de: Mínimo 4 ø 10 mm; L = 50 + 50 cm. = 100 cm.

Toda amarre de enfierraduras debe realizarse con alambre negro N° 18.

Cuando se cumpla que: • Distancia entre cimientos aislados sea > 3,00 m, y •La viga de fundación soporte 2 pisos de estructura vivienda Debe incorporarse una armadura de refuerzo en la línea central inferior de la viga de fundación según cálculo estructural.

En el apoyo de la viga debe incorporarse un suple superior (momento negativo) según cálculo estructural.

VIGA ARMADA PARA LA COLOCACIÓN DE MOLDAJES Y SU POSTERIOR

HORMIGONADO:

Se encuentra en ejecución: •Instalación sanitaria: Ductos y cañerías •Instalación eléctrica: DuctosOtras instalaciones

ANTES DEL HORMIGONADO DE LAS VIGAS DE FUNDACIÓN:

• Que los ductos y desagües de alcantarillado (hasta ø 50 mm), estén incorporados, ubicados y posicionados• Que ductos eléctricos de la instalación estén incorporados, alineados y aplomados en las vigas de fundación• Se deben incorporar los espárragos de anclaje o pernos hilados, según lo especificado en el cálculo estructural.

• DEBE CHEQUEARSE SEGÚN PROYECTOS RESPECTIVOS

SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE LA PLATAFORMA

Cama de ripio compactado de 5 a 10 cm de espesor. Su

colocación se realiza una vez ejecutado el relleno compactado de la base.

Capa de arena de amortiguación: 3 a 4 cm de espesor. Evita dañar lámina

de impermeabilización. (polietileno colocado como

barrera de humedad)

Barrera de humedad: Lámina impermeabilizante de polietileno de

0,.2 mm de espesor

Radier de hormigón (plataforma): Hormigón en

masa o armado según cálculo estructural. Su

espesor puede variar de 7 a 10cm

Distribución de pilotes de madera impregnadose incorporados a los cimientos de hormigón, que

transmiten lascargas al terreno.

Dada su facilidad, rapidez de ejecución y economía, este sistema de fundación es el más adecuado, para

viviendas de madera de uno y dos pisos.

DISEÑO DE COLUMNAS DE MADERA

Las columnas son elementos donde las cargas principales actúanparalelas al eje del elemento, y por lo tanto trabaja principalmente acompresión; cuya longitud es varias veces mayor que su dimensiónlateral más pequeña. El esfuerzo de compresión es muy peligroso eneste tipo de elemento estructural, por la presencia de pandeo, que esuna falla por inestabilidad.

El tipo de columna que se usa con mayor frecuencia es la columnasólida sencilla, que consiste en una sola pieza de madera, cuya seccióntransversal es cuadrada u oblonga.

Otros tipos de columnas son las llamadas columnas compuestas, queestán conectadas mediante sujetadores mecánicos. Los pie-derechosen marcos ligeros de madera y en entramados también son columnas.

Utilizado principalmente cuandose deben salvar luces mayores alas normales en una vivienda dedos pisos, pudiendo dejarplantas libres de grandes áreas.Utiliza pilares o postes los cualesestán empotrados en su base yque se encargan de recibir losesfuerzos de la estructura de lavivienda a través de las vigasmaestras, anclados a estos,sobre las cuales descansan lasviguetas que conformarán laplataforma del primer piso o delentrepiso.

Columnas o tabiques

Sistema Continuo.Los pie derechos que conforman los tabiquesestructurales son continuos, o sea, tienen laaltura de los dos pisos. Las vigas se apoyan enlos tabiques.La construcción tiene la virtud de colocar laestructura de techumbre y la cubiertadespués de colocados los pie derechos.

Sistema de Plataforma:

La plataforma de madera secaracteriza por estar formada porelementos horizontales independientede los tabiques, apoyados sobre lasolera de amarre de éstos, las queademás servirán como una barreracortafuego a nivel de piso y cielo parala plataforma.

DISEÑO DE CERCHAS

Elementos que conforman una cerchaPar o pierna: cada una de las dos piezas inclinadas de un tijeral queforman las aguas de una techumbre.• Tirante: pieza horizontal de una cercha que une el extremo inferior delos pares e impide que se separen.• Diagonales: pieza inclinada que une un par con el tirante.• Tornapunta: elemento que disminuye la luz de los pares y por lo tantosu escuadría.• Pendolón: elemento vertical que une un punto de lacumbrera con otrodel tirante.• Péndola o montante: elemento vertical que une un punto del par conotro del tirante.

Cerchas simples y compuestas

.•Simple: Pares, diagonales y cuerda van en un mismo plano. Estolas hace fácil de armar y la solución en la unión de los nudos sedebe efectuar por medio de tableros estructuralescontrachapados, acero, placas perforadas o dentadas.

•Compuesta: Tiene la particularidad de tener piezasadecuadamente interconectadas para funcionar como una unidad.El hecho de tener elementos dobles o triples da mayor rigidez yfacilita la solución de nudos al coincidir los ejes neutros de losdistintos elementos. Su unión se realiza por medio de clavos,pernos, pasadores o conectores, así como elementos mecánicosde unión.

Riostras permanentes de cerchasDeben ser diseñadas para asegurar la estructuración de la

techumbre. Entre este tipo de elementos podemos considerar los tableros estructurales, cadenetas entre cerchas siguiendo la línea de la cumbrera y de la solera de amarre, y riostras temporales quequedarán permanentes.

DISEÑO DE ENTREPISOS

Elementos estructurales que conforman un entramado de piso y entrepiso son:• Vigas• Cadenetas o crucetas• RiostrasVigas: Elementos estructurales lineales (horizontales o inclinados), que salvan luces y que son solicitados por reacciones tales como: peso propio, sobrecargas de uso, viento, nieve y montaje, entre otros. Trabajan principalmente en flexión y corte. Un conjunto de vigas es lo que conforma básicamente la plataforma de piso o entrepiso.

Vigas que conforman el entramado de piso en fundación aislada sobre pilotes de madera.

Vigas maestras o principales en entramados de piso sobre fundación aislada

Vigas secundariasElementos que se ubican entre las vigas, permitiendo repartir las cargas y sobrecargas.Materializar un apoyo sólido para los tableros .

Entramado de piso dispuesto sobre sistemas de fundaciones aisladas. Conformado por vigas maestras o principales y vigas secundarias que recepcionan los tableros estructurales arriostrantes y base para la solución de piso.

DISEÑO DE TECHOSe entiende por techumbre toda estructura de una edificación ubicada sobre el cielo del último piso, cuya función es recibir un recubrimiento para aislar a la vivienda del medio ambiente, protegiéndola del frío, calor, viento, lluvia y/o nieve.

Componentes:•Cumbrera: arista superior horizontal más alta que separados aguas de la techumbre.•Limatón o limatesa: elemento angosto que va sobre la arista inclinada que se genera en la intersección de dosaguas, separando el escurrimiento de las aguas lluvias.•Limahoyas: elemento angosto que va sobre la arista inclinada que se genera en la intersección de dos aguas, recibiendo y canalizando las aguas lluvias.

•Frontón: tabique soportante, generalmente triangular, con el que se remata la techumbre.•Techumbre en cola de pato: prolongación de la cumbrera y de las aguas que ésta divide, que conforma un alero especial como protección de un paramento (en el cual normalmente se ubica una ventana o una celosía para ventilación de la techumbre).