De muro de cerramiento a muro de contención: cálculo de reparación estructural con fábrica armada

Continuamos el artículo anterior y explicamos la solución al problema del muro de ladrillo, que sufrió daños estructurales al rellenar con tierra por uno de sus lados y cómo se ha sustituido y calculado con e-struc el nuevo.

Para resolverlo era necesario construir un muro de apariencia igual al existente, pero capaz de asumir los nuevos esfuerzos. Se procedió a colocar un muro de contención de fábrica armada, y se calculó con e-struc.

¿Qué datos son necesarios para calcularlo con e-struc?

Pues ya están todos recogidos anteriormente. Los únicos datos necesarios son:

  • Altura del muro: 2,70 m

  • Espesor de la solera de la acera (solera y encachado): 30 cm

  • Altura del relleno de terreno: 1,80 m,

  • Tipo de terreno del relleno: arenoso

  • La zapata no puede ocupar la vía pública, de modo que ha de tener sólo talón, para no invadir la acera, y ha de colocarse sobre la existente, sin problemas de cotas porque se ha elevado la cota del terreno por el interior de la parcela.

La idea era repetir el aspecto de muro actual, con una trabazón de ladrillo puesto a soga, es decir, medio pie de cara vista.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Imagen 1. Medio pie de cara vista

Y hacer una segunda hoja por el intradós de fábrica armada, de modo que la cara interior, que es la que debe trabajar a tracción pues es la que soporta el terreno, lleve la armadura de colaboración.

Vemos pestaña a pestaña los datos necesarios para el cálculo y los resultados obtenidos, así como la ejecución de la obra. No olvidemos que, si colocamos el cursor sobre un dato en la aplicación, tenemos una aclaración de lo que se nos pide.

Pestaña Geometría

En “Cimentaciones/Muros de contención/Muros de fábrica armada” encontramos el inicio del cálculo. Una vez cumplimentada la localización, provincia y municipio, se introducen los datos de geometría del muro:

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Imagen 2. Geometría

Pestaña Secciones

La única dimensión que sabemos es la sección del muro, pues será de 1 pie de ladrillo (dos hojas de medio pie más el refuerzo de la fábrica: 30 cm)

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructuralImagen 3. Secciones

Pestaña Materiales

En esta pestaña dejamos desconocido, para que sea la aplicación la que nos de el tipo de hormigón y acero del refuerzo.

La fábrica, como hemos comentado, será de dos hojas de ladrillo perforado.

Las dimensiones del ladrillo, si no escogemos nada, serán estándar, lo veremos en la Memoria de cálculo, por si lo queremos revisar o modificar.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Imagen 4. Materiales

Pestaña Entorno

Sabemos que el terreno ni el ambiente son agresivos. Al haber intervenido para construir una piscina, se dispone de un informe geotécnico, por el que conocemos algunas características del mismo. El ambiente, al ser residencial, no es agresivo.

En cuanto a la docilidad del hormigón y al tamaño del árido, dejamos que la aplicación escoja el más apropiado, conforme a la norma. El factor global de fluencia y recubrimiento de armaduras, son datos no necesarios, pues no tienen asterisco y no están en negrita, de modo que no los cumplimentamos.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Imagen 5. Entorno

Pestaña Terreno

Tenemos un informe geotécnico que nos da un solo estrato de arena media. Al elegir 1 estrato, sólo quedan los datos para este estrato.

No hay presencia de agua (nivel freático) sobre el muro, de modo que no señalamos tic sobre “z”.

El muro será encofrado a dos caras, al ser de fábrica por ambas.

El uso sobre el terreno contenido es humano, sin sobrecargas especiales.

El ángulo de inclinación “i” es 0,00, ya que es un jardín sin pendiente, horizontal.

Si conociésemos todos los parámetros podríamos cumplimentarlo para dar mayo exactitud al cálculo, pero no es necesario, ya que al introducir el tipo de terreno, el sistema elige los valores apropiados.

No se trata de un estrato impermeable, de modo que no marcamos la casilla.

En nuestro caso sabemos que el terreno tiene una resistencia de 1,5 Kg/cm2, lo que equivale a 0,15MPa.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Imagen 6. Terreno

Pestaña Sismo

El tipo de construcción es normal. En la norma NCSR hay una clasificación de los edificios en cuanto a importancia de la construcción frente al sismo. Algunos edificios han de ser especialmente resistentes en caso de sismo, pero no es el caso de viviendas.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Imagen 7. Sismo

Ya podemos calcular, en el botón de la última pestaña.

Resultados

Vemos que la estructura es válida y que la zapata tiene 1,90 con un tacón de 1,30.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Imagen 8. Resultados primer cálculo

Problema: No podemos ponerle zarpa a la zapata pues no podemos invadir la acera, de modo que no podemos admitir este resultado.

¿Qué hacemos?

Pues MODIFICAR el cálculo, introduciendo los datos de la zapata nosotros. Pulsamos, abajo a la derecha el botón “Modificar”.

Probamos a incrementar el talón, reducir la longitud total y en contrapartida aumentar el canto a 0,50m.

Vemos que la aplicación ha guardado los datos de todas las pestañas, de modo que podemos sólo cambiar los datos de la Pestaña Secciones

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Imagen 9. Secciones modificadas

Recalculamos, y vemos que la estructura es válida, de modo que podemos descargarnos las memorias, de cálculo y constructiva, así como el dxf del muro, con el plano de obra.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Imagen 10. Resultados segundo cálculo ajustando la zapata.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Sobre el plano propuesto por e-struc (imagen de arriba) se decide modificar la hoja del extradós. Al colocar una fábrica trabada de forma convencional al tresbolillo no es necesaria la armadura de esta hoja. También debemos colocar unas horquillas o llaves para vincular ambas hojas entre sí.

Este es el plano del nuevo muro para la obra:

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Es necesario observar que la nueva dimensión de la zapata es mayor que la existente, por lo que es necesario recalzar ésta para no provocar asientos diferenciales en la nueva.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Y el proceso de construcción podemos verlo en la siguiente imagen, en la que se aprecia la hoja interior de tosco y la exterior de visto, con diferente trabazón, y las llaves.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

A la hora de definir completamente el armado, la DF decidió igualar el diámetro de la armadura del intradós para evitar equivocaciones en la obra. En trabajos pequeños esta decisión es muy recomendable, pues el coste del material es irrelevante comparado con el coste de un error humano de traer los diámetros cambiados.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Finalmente el muro está trabajando correctamente y la imagen exterior es la misma que tenía al inicio, pero sin patologías.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

El proyecto y la dirección de las obras ha sido llevado a cabo por Josenia Hervás y Esteban Herrero, de Triángulo H arquitectos.

Cálculo de muro de contención de fábrica armada para reparación estructural

Como hemos visto, e-struc resulta una herramienta bastante versátil, si conocemos el funcionamiento de las construcciones. Se pueden hacer variaciones y adaptaciones a necesidades especiales tomando como punto de partida un sencillo cálculo.

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