La realización de aberturas de grandes dimensiones en muros de mampostería es una operación delicada de efectuar con las técnicas tradicionales de hormigón armado. Por una parte es necesario realizar la abertura sin correr el riesgo de desplome de la parte abierta y por otra parte controlar la nueva distribución de cargas provocada por la desaparición de una banda de carga del muro. Existen varias técnicas que utilizan el acero para realizar esta operación.
La técnica del dintel en dos semivigas es una solución para este tipo de operación. En primer lugar se preparan los elementos de carga verticales mediante ranuras en las que se colocan pilares de acero sobre bloques macizos preparados con este objetivo. Antes de demoler la abertura, se sostiene la mampostería mediante apeo (vigas de apoyo temporales perpendiculares al muro). A continuación se colocan vigas de acero con una inercia suficiente y se unen la una a la otra para constituir un dintel.
1. Ranuras verticales a ambos lados de la futura abertura.
2. Cimentación de los pilares definitivos.
3. Fijación de los pilares metálicos.
4. Rebaje horizontal en el muro hasta la mitad del espesor del muro.
5. Colocación del primer perfil metálico con apeo.
6. Rebaje horizontal en el muro en la otra mitad del espesor.
7. Colocación del segundo perfil metálico con apeo.
8. Realización de la abertura.
9. Recubrimiento de los perfiles con hormigón y revestimiento si es necesario.
10. Posible realización de viga de reparto entre la cimentación.
Abertura en un muro de mampostería mediante uso de enanos
Para crear el dintel necesario para la abertura, se construyen dos bloques macizos de cimentación y ranuras para alojar los puntales de acero. Los puntales son necesarios para soportar la nueva distribución de cargas del dintel. La técnica del uso de enanos consiste en situar un elemento intermedio de acero en la mampostería que ha sido previamente perforada a intervalos regulares para crear puntos de apoyo.
Una vez que se han colocado los enanos y los apeos para transmitir los esfuerzos necesarios para sostener la pared, se demuelen las partes restantes entre los enanos. A continuación se colocan las armaduras del dintel a ambos lados de los enanos que se incluyen en el encofrado del dintel. Se demuele la mampostería una vez que el hormigón ha fraguado suficientemente (unas dos semanas después del vertido del hormigón).
1. Ranuras verticales a ambos lados de la futura abertura.
2. Cimentación de los pilares definitivos.
3. Fijación de los pilares metálicos.
4. Perforaciones puntuales a la altura de la futura viga.
5. Colocación de los enanos con apeo (ver detalles).
6. Demolición de la mampostería entre los enanos.
7. Colocación de la armadura de la viga.
8. Hormigonado de la viga (enanos embebidos en el hormigón).
9. Realización de la abertura.
10. Posible realización de viga de reparto entre la cimentación.
Abertura en un muro mediante el método de apeo y apuntalamiento
La técnica del apeo consiste en perforar el muro de mampostería por encima de la zona teórica de la abertura en puntos a intervalos de un metro para colocar viguetas de soporte que se mantienen mediante puntales a ambos lados del muro de mampostería. Las viguetas, suficientes en número, sostienen el muro durante las operaciones de demolición hasta la colocación del dintel que generalmente está constituido por dos perfiles en I o en H. La eficacia del apeo depende del correcto calce de las viguetas que deben colocarse de forma que soporten de forma activa e inmediata las cargas transmitidas por la parte del muro superior a la abertura desde el inicio de la demolición. Según las dimensiones de la abertura y la cohesión de la mampostería, en ocasiones es posible desestimar los pilares y la cimentación que suponen. La colocación de pilares metálicos garantiza rapidez y facilidad de ejecución, gracias a la buena compatibilidad de las tolerancias del dintel y de los pilares metálicos.
1. Ranuras verticales a ambos lados de la futura abertura.
2. Cimentación de los pilares definitivos.
3. Fijación de los pilares metálicos.
4. Perforaciones puntales en la mampostería por encima o por debajo del forjado
5. Colocación de perfiles de apeo de soporte con fijación segura.
6. Colocación de puntales a ambos lados de cada perfil de apeo o incluso de pórticos especiales construidos con este objetivo
7. Demolición de la abertura
8. Colocación del dintel metálico con calce firme (apeo) bajo la mampostería
9. Posible realización de una viga longitunidal de unión entre los nuevos bloques macizos de cimentación
Abertura en un muro de hormigón armado mediante anexión en paralelo de vigas metálicas
Los muros encofrados de hormigón, característicos de la arquitectura de los años 60 construida en hormigón a lo largo de una « vía férrea de una grúa », se encuentran con frecuencia en las operaciones de rehabilitación de edificios de esta época. El módulo habitual de 6 metros es un parámetro condicionante que a menudo es necesario eliminar realizando aberturas para liberar las superficies y aumentar el dinamismo del muro.
La ejecución de aberturas importantes es más fácil que en el caso de los muros de mampostería, y sin embargo requiere tomar precauciones para conservar la integridad estructural de los muros de carga. La trama y la naturaleza de las armaduras de los encofrados en el momento del colado no tienen en cuenta las situaciones posteriores que se producen por las perforaciones y que provocan la flexión del muro en este punto y por tanto una fisura perjudicial del hormigón insuficientemente armado.
Unión en paralelo al muro de dos U metálicas atornilladas:
1. Perforación en el hormigón para el paso de las varillas roscadas.
2. Colocación de los dos perfiles bulonados.
3. Realización de la abertura.
Enmarcado de la estructura mediante una U metálica encolada:
1. Preparación del soporte
2. Eliminación de las partes degradadas
3. Preparación de la planicidad del soporte
4. Preparación de la armadura
5. Encolado
6. Apriete de las láminas
7. Control de la ejecución
8. Realización de la abertura
9. Posible realización de una viga de reparto inferior si es necesario
Abertura en un muro de hormigón armado al nivel de una junta de dilatación
Como se ha mostrado en la ficha anterior, la distribución de los nuevos esfuerzos se contrarresta fácilmente utilizando elementos de refuerzo que pueden ser en U metálicos y bulonados a ambos lados para constituir una forma de dintel. Otra solución es enmarcar el muro mediante una U armada con una anchura interna igual al espesor del muro más el juego del montaje.
Este perfil en U envolvente se pega al muro mediante un epoxi suplementado con fijaciones metálicas como anclajes químicos o conectores, sellados también a la resina. El caso de abertura sobre un plano de dilatación es un caso particular que se puede resolver mediante la colocación de dos U fijadas a ambos lados por pernos de anclaje y varillas _X roscadas colocadas mediante compartimentos perforados al tresbolillo.
1. Perfil en U de acero.
2. Perforación de compartimentos en el muro original.
3. Placa de zunchado para repartir el esfuerzo de apriete.
4. Perno de anclaje de alta resistencia y apriete controlado (HR 8,8 o 10,9 NF).
5. Encofrado de yeso BA 13 o BA 15 NF.
6. Aislante complementario.
Creación de un pórtico de refuerzo en una fachada
El asentamiento del suelo bajo la cimentación, las obras de recalce, la previsión de trabajos mayores de infraestructura o la demolición de una construcción semiadosada, pueden poner en riesgo la estabilidad de los muros de mampostería.
En ese caso es necesario llevar a cabo trabajos de consolidación permanente añadiendo elementos estabilizadores. Una solución eficaz consiste en añadir pórticos de acero que se integran en el muro o situados en el interior, sosteniendo la construcción.
1. Colocación de traviesas provisionales alternadas (A y a continuación B).
2. Colocación de traviesas longitudinales alternadas para los dinteles.
3. Apeo de las traviesas longitudinales.
4. Colocación de pilares provisionales formando un pórtico que permite la realización del pórtico final.
5. Carga del pórtico.
6. Demolición de la abertura.
7. Ejecución de la cimentación definitiva de los pilares.
8. Colocación de los pilares definitivos.
9. Colocación de las traviesas definitivas.
10. Apeo de traviesas provisionales sobre la traviesa definitiva.
11. Carga de los pilares definitivos (gatos planos por ejemplo)
12. Corte de las traviesas provisionales a lo largo de la fachada.
13. Hormigonado del pórtico y revestimiento
Supresión de un pilar y redistribución de cargas en la estructura
La supresión ocasional de un pilar de un edificio de varios pisos es una operación delicada que puede provocar graves perjuicios si no se realiza tomando las precauciones necesarias. Para este tipo de operación, es apropiada la consolidación mediante vigas metálicas. La solución a) se destina a los casos en los que las cargas del pilar son reducidas. La colocación de una viga en paralelo permite asumir la carga del pilar. La clave de esta opción es la inercia de la viga añadida, que trabaja a flexión frente a una carga puntual. En el caso de grandes cargas, la solución b) tiene la ventaja de suponer la transferencia directa de la carga hacia otras zonas de la estructura. Puede ser necesario reforzar los pilares que asumen la carga del pilar eliminado.
1. Colocación de perfiles metálicos, durmientes y puntos de apoyo,
2. Carga del pilar a eliminar sobre los durmientes en traviesa,
3. Demolición de la zona considerada.
1. Colocación de perfiles metálicos bloqueados por cuñas o gatos,
2. Demolición de la zona considerada.
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