MADERA


Bibliografía:
Guía de la madera Arriaga Martitegui, F. y otros
Partes del tronco:
Corteza (se usa pulverizada como combustible)
Líber
Cambium (madera nueva)
Anillos de crecimiento (madera primavera, madera verano)
Albura (madera joven)
Duramen (más vieja y oscura)
Médula
Los árboles tropicales no tienen anillos porque no hay estaciones. En los polos están poco marcados.

Clasificación:
a)
- de coníferas (gimnospermas) abetos, pinos
- de frondosas (angiospermas) tropicales, boreales (N) y australes (S)
b)
- caducifolios (tienen los anillos más marcados) roble, castaño, fresno
- perennes (las coníferas)
c)
- tropical
- boreal
- austral
d) según la estructura de la madera

Características anatómicas

- coníferas (simple, de pocos elementos)
- frondosas (más compleja)
Textura (relación madera verano/total)
Hay gran diferencia. Los anillos más uniformes implican mejor madera.
Grano (dimensión de las células del árbol)
- basto/grueso (maderas más ligeras y fibrosas) eucalipto
- fino (boj)
Fibra (dimensión respecto de las células alargadas)
Puede ser alterna, compacta, retorcida…
Relación madera-árbol
Contenido de humedad de la madera
La madera tiene agua de constitución (vital para el árbol), agua de impregnación (en las paredes) ésta última tiene gran importancia en sus propiedades: cuanto más seca, más resistencia.
Saturada 30% de su volumen
Y agua libre (rellena las cavidades de las células) no tiene importancia en la resistencia.

Es un material higroscópico (tendencia a chupar agua). El equilibrio depende del clima donde se encuentre.
% de agua en función del lugar
Obras hidráulicas 30
Medios muy húmedos 25-30
Expuestas a la humedad pero no cubiertas 18-25
Cubiertas pero abiertas 16-20
Cubiertas y cerradas 13-17
Local cerrado y calefactado 12-14
Local cerrado y calefactado de forma continua 10-12

Hinchazón (con más humedad) y merma (con menos)

Densidad (masa/volumen)
Referida a un 12-15% de humedad, varía entre 300 (balsa) y 1200 kg/m3
Las coníferas tienen menos densidad (entre 400-600), las frondosas entre 600-700 y las tropicales más de 800 kg/m3.

Dureza
Es la resistencia a ser penetrada por cuerpos extraños (clavos, tornillos)
A más densidad, más dureza.

Conductividad térmica
Baja. No produce puentes térmicos. Aísla del fuego.

Aislamiento acústico
16 dB (35 cm)
En cerramientos multicapa con capa elástica interior el acondicionamiento acústico es mejor (absorbe el sonido) [la normativa pide 45dB(A)]

PROPIEDADES MECÁNICAS

Dependen de la dirección: paralela o perpendicular a la fibra.
600-1000 kg/m3

Resistencia a la flexión

Resistencia a la tracción
Alta (paralela a la fibra)
Baja (perpendicular) produce desgarro

Resistencia a la compresión
Alta (paralela a la fibra)
Menos alta (perpendicular)
Resistencia a cortante
Menor (paralela a la fibra)
Mayor (perpendicular)

Módulo de elasticidad [E]
Es 30 veces menor perpendicularmente que frente a las paralelas.
70-120 000 kg/cm2

TIPOS DE PRESENTACIÓN



1. aserrada

Tiene fatiga (no recupera el 100% de la deformación)
Su forma y aspecto depende de cómo haya sido cortada.
a) cortes en paralelo
b) cortes en hilos paralelos
c) troceado holandés
d) hilos encontrados

2. tableros de madera

2.1 tableros de madera maciza

Pueden ser:
- ensamblados
Se pueden cubrir con chapas muy finas (1-4 mm)
- enlistonados
Pegados de distintas dimensiones
- alistonados

2.2 tableros de derivados

- láminas o elementos superficiales (chapas 2-3 mm)
Los contrachapados (chapas perpendiculares) son más estables que los laminados (chapas paralelas)
- tableros de partículas o virutas
Los de partículas tienen una granulometría determinada. Son aglomerados con cola, presión y temperatura.
- tableros aglomerados (los hay hidrófugos, ignífugos…)
- tablero DM (densidad media) es más denso
- tableros de melanina
Los de virutas se aglomeran también con cola y presión.
- OSB (virutas orientadas, en un 70% en la dirección del tablero) es muy poroso.
- de virutas wolfwoard (de virutas pero sin orientar)
- de fibras (virutas y partículas) los de celulosa son duros y de gran resistencia.

3. mezclas o composites de madera con otros materiales

- tableros mixtos de madera-cemento (se aglomeran con cemento)
- albeolados (chapa fina + celosía de cartón)

Madera laminada y microlaminada

La madera laminada es aserrada en forma de tablas y ensamblada según una directriz (recta o curva).

Es madera con nudos, de no mucha resistencia ni dimensión. Se aprovecha mejor la madera.
El ensamble se realiza como muestra el dibujo, lo que resiste es el pegamento. [Problema de la inflamabilidad del pegamento]

TRATAMIENTOS DE PROTECCIÓN DE LA MADERA


Hay que evitar el deterioro natural por ser un material orgánico; mediante prevención (diseño adecuado del proyecto y construcción-ejecución adecuada) y curación (restaurar)

Agentes destructores de la madera

Pueden ser bióticos o abióticos:
Abióticos
- sol. Emite radiación que provoca deterioro de los enlaces químicos de las células de la madera. Provoca variaciones de temperatura y secado de la madera.
- lluvia (agua). Provoca la presencia de organismos y algunos de ellos pueden deteriorar la madera.
Bióticos
- hongos promógenos. Se comen la reserva de la madera sin afectar a su estructura. No provocan pérdida de resistencia. Deterioran su estética (azulado y agrisado)
- hongos de pudrición. Son xilófagos. Se alimentan de los componentes de la madera.
- parda o cúbica. Se come celulosa, deja lignina.
- blanca o fibrosa. Come lignina.
- insectos de ciclo larvario. Comen en forma de larva. Polillas, anóbidos (carcoma), cerabígidos…
- insectos sociales (como las termitas)

Hay que escoger maderas de durabilidad elevada. Como el cedro (para agua) o el roble. Al castaño lo atacan fácilmente. Los tropicales son fuertes. A los eucaliptos no le atacan los bichos de aquí.


[barnices pinturas enlucidos]

En función de los daños de la estructura, buscaremos zonas de riesgo:
- zonas próximas o en contacto con el suelo (termitas, pudriciones por capilaridad)
- apoyos de vigas y viguetas sobre muros de fábrica (las termitas suben, acumulación de agua). La cal protege.
- zonas cercanas a instalaciones (pérdidas de agua, agua de condensación en tuberías y canalizaciones de agua fría y caliente, aire acondicionado, calefacción…)
- cubiertas (en puntos de desagüe, en los encuentros con los muros) Tiene que ventilar para que seque rápidamente.

Lámina de amonio

Una vez identificado el agente xilófago (el que come la madera) se inicia el tratamiento:
- medidas constructivas
- prótesis (lo más radical)
- inyección de fungicidas e insecticidas y resinas que aglomeran las fibras de la madera.

EDIFICACIÓN EN MADERA


Tipología de estructuras
1. Casa de troncos
Es una mampostería/sillería de madera. Con muro de carga de madera. Lo importante es la trabazón de las esquinas.

2. Entramados de madera
- de viga-pilar [Chillida]
- mixtos de madera y fábrica
- adintelado japonés (sucesión de voladizos)

3. Entramados ligeros

La misma disposición pero con menos escuadría.
38x89 mm
38x140 mm
Con 400-600 mm de separación
Permite la prefabricación.
- Tablero/entablado solapado o machihembrado

- Balloon frame (EEUU) (montantes enteros B+I)


- Entramado ligero-plataformas (pilares interrumpidos a la altura de los forjados con durmientes continuos)
- Vigas 38x 400

- Viguetas con continuidad (mediante elementos metálicos)

4. Sistemas panelizados

Paneles sándwich, que ya vienen con montante y aislamiento. Hay que diseñar la junta. También hay losas para forjado.

Revestimientos de madera

Capa o elemento superficial que cubre el entramado estructural de un edificio de madera. Pueden ser exteriores/interiores, horizontales/verticales.

- interiores
A/ suelos pavimentos

1. Entablado
Tiene función estructural. Pueden ser tablas de madera maciza o tableros sobre las viguetas.
2. Tarima
Pavimento de madera de igual acabado pero sin función estructural. Su rigidez se la confiere un forjado inferior.
La unión de las tablas con viguetas/rastreles es mediante clavado o atornillado.

La tarima puede ser
- normal (firmemente unidos al soporte del forjado). La distancia entre rastreles es 30-40-60.

- flotante
-con simple rastrel. Normalmente se acuña elásticamente en el perímetro de la habitación.

- con doble rastrel. Por ejemplo la tarima Junkers

3. Parquet
Con tablas de menor dimensión. Pavimento de madera posado en toda su superficie sobre otra superficie estructural (tablero, forjado)
Tipos de fijación:
- adherido al soporte (con colas de contacto o al agua)
pegado rígido
pegado elástico (el idóneo) con masilla de silicona o poliuretano

- flotante

Tipos de diseño-cortes:
- mosaico (en dos direcciones)
pluma-espiga en dama-damero punta umbría

- industrial (lamas adosadas pero o pegadas)

- entarugado

- hidráulico (lamas adosadas a baldosa hidráulica) diseños en linea recta con junta libre. Viguetas en las uniones, machihembradas en las dos direcciones.

B/ Paredes y techos
1. Entablado de madera para paredes o techos
Con tablas o tableros (aglomerados de partículas hidrófugo e ignifugo)

2. Falsos techos

PUERTAS


- material
- apertura
- construcción (hoja) plana, en relieve, vidriera (un trozo de su paramento es vidrio)
- aspecto de sus caras/acabado (para barnizar, para pintar, para revestir)

Elementos del conjunto

- tabique (ladrillo, pladur, madera)

- premarco o precerco. Siempre es recomendable cuando la tabiquería es húmeda (bloque, ladrillo)

Poner mortero para aplomar y después el premarco.

- tapajuntas

Si no hay premarco, poner un pequeño listón.

Con pladur: perfil especial reforzado (montante)

- cerco o marco

- hoja
Según el canto de la hoja: enrasada, solapada.

Las puertas de resistencia al fuego tienen dentro un componente intumescente y lana de roca.
Para garantizar la estanqueidad, colocar un elemento compresible.

En el umbral, goma que comprime y selle.

VENTANAS


Dintel
Mocheta
Jambas

Partes:

- precerco
- cerco/marco (donde está el bastidor, elementos de la ventana)

Tipologías

- por material
madera (maciza, alistonada)
- apertura
- abatibles
- pivotantes (de eje vertical u horizontal)
- correderas
- de guillotina
- oscilo-batientes
[En memorias de carpintería, la apertura desde donde se ve (exterior)]
Acotado el ancho de la hoja 62.5 72.5……x 2.05

Definición de material, acabado, apertura, color.

Punto débil, la parte baja. Para evitar el agua un vierteaguas.

Hormigón


1. INTRODUCCIÓN

Existe desde la segunda mitad del XIX, después de la invención del cemento Portland (1894). Al principio era considerado material innoble y era sólo usado por ingenieros.
Viga de Monier 1875
Primera viga con estribos 1892
Golding: forjado con armadura de metal desplegado 1893
Freyssinet: hangares de Orly 1921 con láminas de hormigón plegadas. 60 m de ancho, 90 de alto. La masa es periférica, el momento de inercia es , mayor rigidez. Son paraboloides que resisten por la forma y no por la cantidad de material (9 cm)

2. EL HORMIGÓN

Es un conglomerado pétreo (cemento + áridos + agua)

Cemento: molienda del clínker (aglomerar por temperatura una mezcla de caliza y arcilla). El clinker son unas piedras que después de molidas dan lugar al cemento Portland. Hay otros cementos, añadiento al clinker diferentes elementos.

Áridos: Importa la proporción de tamaños, el tamaño máximo (para que pasen las armaduras y para el recubrimiento de estas)
Árido grueso: >5mm
Árido fino: <5mm
Se busca una granulometría continua.
Interesa también la naturaleza del árido, que no agreda al hormigón (piritas, cuarzos a sulfuros).
Que el árido esté limpio, que sea esférico
α = ΣVi / ΣVesf (volúmenes/esferas que los acogerían)
α es el coeficiente de forma y no debe ser menor de 0,15 (α>0,85)
Los aciculares y los planos no valen, deben asemejarse a esferas.

Agua: debe ser potable. Que no contenga azufre (ácido clorhídrico que huele a huevos podridos), materia en suspensión (se deja 1l en espera y que no tenga más de un cm de poso), tampoco hidratos de carbono (si no se mueve la naftalina en agua)

3. PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

- Es pseudosólido. Una probeta con carga instantánea es menos resistente que con carga permanente.
- Seco resiste más que húmedo y que saturado de agua. Los cambios de temperatura afectan más al hormigón húmedo que seco.
- Comportamiento ante la deformación: retrae (reduce su volumen) por el fraguado. La deformación es practicamente nula en ambientes húmedos. Es mayor en secos.
Carga instantánea: comportamiento invariable
Carga permanente: - en ambiente húmedo: deformación muy pequeña
- en seco: deformación mayor

- Reológicamente es viscoplastoelástico. Nunca de forma neta.



O: 1ª carga
O´: 2ª y sucesivas cargas (ε-O´-t)
El primer ciclo se llama noval. El segundo y sucesivos, ciclo reiterativo

Fenómenos de deformación
Tamaño (contracciones)
- retracción. Merma de volumen en el fraguado
- fluencia. Acortamiento por cargas permanentes.

Fenómenos de merma de resistencia
- cansancio. Con carga permanente pierde resistencia (15%)
- fatiga. Disminución de resistencia que aparece con cargas rápidas y con gran gradiente (40%)
Para compensar estos dos fenómenos se aplica un coeficiente de 0,85

Cálculo de la estructura:
- cargas permanentes (peso propio, instalaciones fijas) CONCARGA
- sobrecarga de uso

CT = Q + S
50% 50%

PROPIEDADES

1. H. fresco

- docilidad o trabajabilidad
- aptitud
- comportamiento a temperaturas extremas 5-40ºC

2. H. fraguado y endurecido

- resistencias mecánicas
- deformabilidad
- permeabilidad
al agua: según dosificación (a presión)
es muy impermeable si es muy compacto
permeable con muchas coqueras
absorción (succión) de agua. Se evita con h. muy porosos en contacto con el agua. Para absorverla muy compactos.
- adherencia
acero y h tienen gran adherencia entre ellos
- comportamiento frente a cambios térmicos (acompañado del acero)
10-5 m/mºC
- resistencia al desgaste (abrasión)
han de ser resistentes los áridos y los morteros
- peso
es pesado 2500 kg/m3
- durabilidad
- compacidad
por vibrado, pero nunca superiores al 97% (3% de huecos)
- conductividadtérmica grande y calor específico.
Alta inercia térmica (aprovechamiento de energías alternativas)
- resistencia al fuego
pierde agua y también la de la cristalización del fraguado. Pero la peor resistencia al fuego es la de la armadura que dilata trasversalmente provocando fisuras siendo así más propenso al ataque (igual que el óxido)
- cualidades acústicas
absorción de ondas aéreas: es un buen aislante al ruido aéreo por su gran masa.
Al ruido de impacto: mal aislante por su compacidad
- heladicidad
estallido de la masa al congelarse el agua de sus poros
- resistencias mecánicas
hay que calcular la estructura a resistencia y deformación

- a compresión: 25 N/mm2
Es la resistencia más importante. Se evalúa a los 28 días. Se hacen ensayos a los 3 días (40%) para orientar un poco los valores y a los 7 días (65-70%) para hacer después los de control a los 28. Después a los 90 días, 1 año…

- a tracción: 10% de la resistencia a compresión
Es muy pequeña. No se hacen a tracción pura. Sí a flexión (con armaduras) o si se hormigona después de la entrada en carga.

- a esfuerzo cortante: 5% de la resistencia a compresión
Se ponen cercos… para limitar la cantidad de cortante. El esfuerzo cortante da patologías instantáneas.

INSTRUCCIÓN PARA LA RECEPCIÓN DE CEMENTOS RC-03

1. cementos comunes
CEM I: cemento Portland
CEM II
CEM III
CEM IV
CEM V

(cuadros Apendice I EHE)

DESIGNACIÓN DE HORMIGONES

Ejemplo
HA-30/P/20/I
Donde:

HA hormigón armado
30 fck en N/mm2 (resistencia nominal o de proyecto)
P consistencia
20 tamaño máximo del árido en mm
I ambiente

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DEL HORMIGÓN

Resistencia mecánica y deformabilidad

Se define un valor característico (fck) [la “c” corresponde a hormigón, para acero “y”] [fcm es el valor promedio]







fck se define como el valor al que sólo hay un 5% de valores menores (95% de grado de confianza)
Se introducen coeficientes de mayoración de cargas y de minorización de resistencia.

γ ≈ 1,5 (minorarión de resistencia para un control normal. Si el control es reducido será mayor, si es intenso, menor)

γ ≈ 1,5 (ponderación de cargas)

hormigón fck/γc = fcd

armaduras fyk/γs = fyd

fyd y fcd serán los valores de cálculo

ENSAYOS


Mínimo un lote (3 probetas) y se asigna el valor medio.
El valor del lote se obtiene de al menos 2 amasadas cada una con 3 probetas (6 en total como mínimo)
Si no se hace control como máximo se podrá usar HA-10

Fc estimada = KN · fcm

Donde: KN depende de la frecuencia de ensayo; tiende a 1 con control, a 0,5 con control mínimo


N = 2m>6 x1<x2<…<xm<…<x2m

fc estimada = [2 · (x1+x2+…+xm-1) / (m-1)] - xm

el número de determinaciones de resistencia es mayor de 6


HORMIGÓN PRETENSADO


Causas o fenómenos que originan pérdida de tensión en armaduras:
- retracción de fraguado
- deformaciones lentas del hormigón
- acortamiento elástico

Se corrige por:
- tesado y destesado antes de tesar de forma definitiva
- retesado (después de un tiempo)
- sobretesado (10% más para prevenir pérdidas futuras)

Clasificación:

1. armaduras activas

- alambres (estirado en frío o refilado (transversal))
- barra maciza
- cordón de 2 o 3 alambres
- cordón de 7 alambres (1,02-1,05d)

El tendón es el conjunto de armaduras dentro de un conjunto (puede haber de varios tipos)

Características mecánicas:

Carga unitaria máxima T > 1200 N/mm2

Límite elástico 1400 N/mm2

Εmáx 4%

Estricción η = [ (Ai - Au)/Ai ] · Ai
Donde Ai es la sección inicial
Au es la sección de rotura

Aptitud al doblado alternativo: soportarán 14 flexiones

Relajación: disminución de la tensión inicial a las 1000 horas

Resistencia a la fatiga

Susceptibilidad a la corrosión bajo tensión

Resistencia a la tracción esviada: cordones de Ø > 15 mm

Un elemento tiene grado 6 cuando su relajación a 1000 h y 20 ± 2 ºC
Hay que hacerlo con un 70% de su tensión.

Características que han de tener las armaduras para poder ser ancladas por adherencia:
Longitud de transmisión < 100 Ø de elementos aislados
Longitud de anclaje < 150 Ø cordones


2. Anclajes

1. por adherencia
- pretesas - por rozamiento (lisos)
- por cizallamiento (corrugados)

- postesas - ganchos en espiral
- alambres ondulados
- …
2. por rosca (barras)

3. por cuñas (interior o exterior a los alambres)

4. mixtos (de rosca y cuñas)

3. empalmes

Hay que procurar evitarlos
1. manguitos roscados (barras)
2. soldadura (no es recomendable 60% de eficacia)
3. grapas (50% de eficacia)
4. alambres arrollados bajo presión (el mejor método)


pretesa


postesa
una vez fraguado se introduce la armadura, se llena la vaina y debe salir producto


Forjados

Fachadas

CIMENTACIONES


- superficiales



- profundas (pilotes, pantallas)

Las cimentaciones superficiales sufren empuje activo del terreno. En el ángulo de talud natural no hay empujes.
Presión contacto < presión admisible del terreno


σtotal ideal = peso total / superficie planta

γaparente terreno

σtot – γap = ≤ 0,4 · σu (admisible suelo) : zapatas aisladas, si el grado sísmico >4 (corridas atirantadas)
0,4 a 0,6 : zapatas corridas atirantadas
  • 0,6 : losa continua
≈ σu : cimentación profunda (pilotes)

Muro de sótano con armadura a ambos lados

Las zapatas se atan en una dirección (la de los pórticos) o en dos.
En la losa nervada es mejor con los nervios hacia abajo (más fácil de hormigonar)

Pilotes: - prefabricados (el terreno queda comprimido, mejora el rozamiento del fuste). Por apoyo en punta
- in situ. Por punta y fuste

Zapatas: Siempre con armaduras en la base

Rígido V ≤ 2H
Flexible V > 2H



Hay que calcularlas también a cortante y flexión.
El valor de la carga + el peso de la zapata
Se divide entre la presión admisible del terreno.
Si V = H la zapata es totalmente rígida

El pozo de cimentación no necesita armadura.

Zapatas rectangulares
Son útiles cercanas al límite de la propiedad

Si la excentricidad crece más hay que usar vigas centradoras que interrumpen las instalaciones.

Reforzar el pilar para el momento adicional

Encepados


Si las zapatas suman un área aproximada de ½ solar, será más rentable la losa.

Dimensionar una zapata rígida:

Dimensionar una zapata flexible:

Distribución de las barras (en rígido y flexible): la separación de las barras no será más de 25-30 cm


El recubrimiento 5-7 cm a los lados
En la base 7 cm (con hormigón de limpieza se puede reducir a 5)
Barras de Ø mínimo 12 (mejor 16)
Por seguridad y adherencia mejor más barras y finas que no pocas y gruesas.
Hay que poner armadura de compresión en las zapatas flexibles.

Comprobación a cortante de zapatas flexibles:
Se define SII plana, perpendicular a la base a medio canto útil de la zapata desde la cara del pilar, entre 2 líneas que formen 45º.

Condición de validez N ≤ 2 · Vd

Si no se cumple, aumentar el canto o poner armadura de cortante [mejor aumetar canto]

Zapatas excéntricas: se cambia la σadm

Pilar apantallado: se usa en el límite del edificio

Zapatas rectangulares

SI SII en las dos direcciones. Mismo cálculo



En la otra dirección Aa uniformemente de lado a lado. Igual que en las zapatas cuadradas será más rentable la losa con una superficie de zapata de la mitad del solar.

Losa


- armado base inferior y superior
- armado de refuerzo en la zona de apoyo de los pilares


Realización:
Se compacta y deseca el fondo. Se vierte el hormigón pobre en masa de limpieza HM10 o HM15. Una vez fraguado se colocan los separadores (tablas) para disponer la parrilla. Doblada fuertemente en patilla para evitar tensiones fuertes.
Se coloca armadura del pilar con los cercos.
Se hormigona.
Se ponen los cercos del pilar


Pantallas: con rigidizadores


Consolidaciones de taludes.
- gabión: telas metálicas que forman paralelepípedos
- revestir un talud compactando el terreno
- vegetación para sujetar las tierras
- tierra armada

Excavación

Agujeros (mechinales) en el muro para que salga el agua

Determinación gráfica del empuje de las tierras sobre los muros de contención (método de Poncelet)
Empuje a 2/3
Área del triángulo · kg/m2


NTE-CCM

Sótanos

1.

2.

3. entibar: apuntalamiento transversal en abanico


Dividir el perímetro en tramos que vayan a ser construidos a la vez. Construir una zanja con muretes guía.


Se excava y se llena con bentonita (lodo tixotrópico)
En un extremo se pondrá un tubo. Después se inyecta el hormigón con un tubo desde abajo (irá subiendo)

Después se quita el primer hormigón.

ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN

Elementos estructurales de hormigón armado:
- macizos
- lineales - rectos - pórticos (vigas, pilares)
- triangulaciones

- curvos - arcos
- helicoides, hélices, anillos, vigas curvas…

- superficiales - planos - muros
- forjados

- curvos - simple/doble curvatura (láminas cilíndricas, plegadas, cúpulas, regladas (paraboloides, conoide, hiperboloide…), libres)

ELEMENTOS LINEALES

Vigas de gran canto. Vigas cortas

l / h <2

Luz inferior al doble del canto.
Vigas simplemente apoyadas

Además de la armadura principal un 0,1% en cada cara

Si la carga es aplicada desde abajo: armadura de cuelgue

Vigas Vierendel: se les elimina el hormigón que no trabaja.

Ménsulas cortas: para puentes guía, por ejemplo
a ≤ d

Sustentación de las vigas
- empotradas
- articuladas (permite giro)
- apoyadas (permite giro y desplazamiento)

Articulaciones: no son aptas para alto grado sísmico
1.

2.


3. placa metálica fina
atillas de neopreno o caucho (entre láminas de acero)


Articulación en tramos intermedios
Hay demasiada fricción: interponer un elemento de apoyo (neopreno) todos los anteriores

Pilares
Puede interesar no transmitir momentos a la cimentación.
Articulaciones en los soportes
- base
- 1/3 de la altura desde la base

Tipos:

- Mesnager: muy zunchado, no es usual

- Freyssinet: no puede romper porque no se puede deformar transversalmente. Alcanza 3-5 veces más resistencia. No vale para acciones horizontales (sismo, viento…)

Articulación en base

ARCOS
Poco usuales en hormigón. Triarticulados, biarticulados, biempotrados (lo más normal)
En la clave el canto es 1/40 a 1/50 de la luz. Arranques 1,5-2 canto de clave. Armadura concéntrica y radial.
Dilataciones
20-40 m: junta continua en toda la altura a partir de la cimentación. Plancha de poliestireno. Junta en diapasón. Se puede sellar

Conectores “Cret”
- troncocónicos o troncopiramidales
- barras roscadas (HBS)
- muelle helicoide (FHIM) se inyecta resina.

También para forjados de muros pantalla.
Nervios
Encuentro de forjados perpendiculares

Voladizo: longitud de negativo. No menos de dos interejes y mayor a la longitud del vuelo.

Encuentro oblicuo de viguetas. Perpendicular a la bisectriz: negativos.
Si aumenta más de 22º hacer una retícula de negativos que se colocan sobre la malla de reparto.

Vuelos
Perpendicular a la dirección del forjado: voladizo con losa
Al menos la longitud del vuelo y 2 interejes.
El primer intereje se maciza o se utilizan bovedillas rebajadas.

Armaduras en losas macizas

Placa maciza bidireccional

Canto mínimo de losas (EHE)

FORJADOS RETICULARES
No tienen vigas, Refuerzo del ábaco (macizando el pilar) evitando así el punzamiento.
Bidireccional con bovedilla recuperable.
Capitel
Ábaco o macizado. Actualmente no sobresale.
Altura 20 cm 4Ø 12 con cercos Ø6 a 12 cm
25-30 cm 6 14 8 a 15
>30 8 16 8 a 12

Dimensiones del ábaco (macizado)
Otros forjados
- de pelosas
- prefabricados ╥
- colaborante
- nervomental: chapa que hace una malla retorcida adaptándose a la superficie

ELEMENTOS DE COMUNICACIÓN VERTICAL


ESCALERAS

Zancas continuas

Losa quebrada

Losas planas

Meseta inferior: armado principal el inferior. Armadura de reparto igual.

Escaleras caracol: armaduras continuas helicoidales y otras radiales.
Para rampas igual

LÁMINAS


Elemento estructural superficial que tiene poco espesor en relación a las otras dimensiones. Se caracteriza por su comportamiento específico tridimensional que viene determinado por su forma, borde y cargas.
Placas plegadas ≠ lámina
Curvatura - simple
- doble (membranas o cascarones con igual comportamiento que un huevo)

Armaduras
Simétricamente al plano medio. Una sóla armadura cuando tiene menos de 7 cm. Son mejores diámetros pequeños.
Separación no superior a 3 veces su espesor (una lámina)
5 (dos láminas)
25 Mpa mínimo, mejor no menos de 40
- rectas
- cilíndricas

EDIFICIOS ESBELTOS EN ALTURA

Importancia de las acciones horizontales. Priman las flexiones. En hormigón no más de 20 plantas. No utilizar los mismos criterios para 20 que para 8-10 plantas.
Pantallas macizas o celosías pueden ser aligeradas.
Mediante núcleos rígidos internos
Tubos exteriores
Sistema apeado – sistema suspendido apeado
Tubos ligados: da mucha libertad. Se puede prescindir de tubos aleatoriamente
Se pueden aplicar estos criterios a construcciones más modestas.
Altos: más de 20 plantas
Gran altura: más de 40

DURABILIDAD


- relación agua-cemento
- relación cemento
- espesor de cemento
- cantidad cemento
- grado de fisuración
- penetración de agua
- erosión

Hay que controlar la cantidad de hormigón, sus componentes…

Recubrimiento de armaduras
Recubrimientos mínimos según la clase de exposición y la resistencia del hormigón.
Ej. Entre 25-40 N/mm2 IIb(30) IIa(25) +0 mm (elemento prefabricado)
+5 mm (control intenso)
+10 mm (resto)
En el control intenso hay un técnico exclusivo para ello.
Armaduras activas en hormigones pretensados
Separadores
Distancia máxima
Elementos superficiales 50 · Ø ó 1 m (inferior)
50 · Ø ó 0,5 m (superior)

Muros 50 · Ø ó 0,5 m (cada 1)
1 m (entre emparrillado)

Vigas 1 m con un mínimo de 3 planos de separadores

Soportes 100 · Ø ó 2 m (“”)

Requisitos generales
Relación agua cemento y contenido de cemento.
Requisitos adicionales
Mínimo contenido de aire, resistencia sulfatos, resistencia a agua del mar, resistencia a erosión, resistencia a reacciones alcalino árido.


CONTROL


Proyecto, hormigón, armadura, ejecución

- proyecto: repaso del cálculo, diseño y dimensionado
- hormigón: control del cemento [pliego de recepción] áridos, agua, aditivos
control de hormigón
- consistencia: relación agua-cemento. Se hace siempre que se haga el de resistencia y más. Indica la capacidad resistente. Se hace siempre. Cono de Abrams limpio y seco. Se llena en 3 capas de 10 cm con una vara se pica 25 veces (la capa de abajo llevó 75 golpes). Se desmolda y mide lo que descendió obteniendo el índice de asiento.

Otra forma: la mesa de sacudidas, por escurrimiento

Ensayo de resistencia: mediante probetas, molde estanco, limpio y no caliente.
Se coge el hormigón del tercio central de la hormigonera. 24 horas sin moverlo. Se traslada al laboratorio de control. Con humedad relativa del 60% y temperatura 18ºC o sumergidas en agua a 18 ºC.
Se hacen roturas a 3, 6, 28, 90 días. Las caras deben ser perfectamente planas y paralelas.


METAL


Bibliografía

1. INTRODUCCIÓN


Los metales son decantación de piedras naturales que mediante un proceso de fundición o trituración reaccionan químicamente. Funden a distintas temperaturas. Unos se volatilizan… Se pueden soldar equivaliendo a una única pieza. Tambien puede rellenar moldes. Una vez al rojo vivo se aplana con un martillo, aumentando su maleabilidad. Para que no se oxiden se les aplica un recubrimiento de zinc. Los anchos no llegan a 3.60 m, de largo 12-16 m por problemas de transporte y fabricación. Hay metales plegados (acero), conformados en frío. Otros se extrusionan (carpinterías de aluminio) con ángulos perfectos.

2. CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS


2.1 Primarias

1. Tracción
Los metales se comportan muy bien.

2. Relajación
Pérdida de tensión que experimenta el metal en función del tiempo.

3. Resistencia a la compresión
Alcanza alta resistencia. Son isorresistentes (igual a tracción que a compresión). Es isótropo y homogéneo. Las moléculas son de tamaño parecido.

4. Resistencia a la cortadura
Oposición a ser cortado perpendicularmente a una de sus direcciones. La de los metales es 2/3 de su resistencia a tracción.

5. Fatiga
Frente a esfuerzos exteriores que se repiten gran número de veces.

2.2 Deformabilidad

Variación de forma que se produce en un metal que está sometido a esfuerzos exteriores, antes de su rotura. Elasticidad, plasticidad, actitud y fragilidad

1. Elasticidad
Aptitud de un metal para deformarse sin que se rompan sus enlaces y que vuelve a su estado inicial al cesar las cargas que producen la deformación. El límite elástico en los metales es alto (se deforman bastante, recuperando su forma). Recuperan el 100%. En la madera también es alto pero tiene deformación diferida.

2. Plasticidad
Aptitud de un metal para sufrir deformaciones permanentes, al menos parcialmente, al cesar las cargas que lo han motivado. Existen dos tipos: ductilidad y maleabilidad.
Ductilidad (Aptitud de un metal para ser transformado en alambre o hilo mediante un esfuerzo de tracción)
Maleabilidad (Capacidad de los metales para transformarse en láminas)

3. Actitud
Un metal ante unas cargas determinadas, aumenta su resistencia por efecto de la deformación.

4. Fragilidad
Es muy pequeña su deformación antes de su rotura.

2.3 Tenacidad

Expresa el trabajo que bajo el esfuerzo de fuerzas exteriores se deforma y rompe. Los metales son muy tenaces (hay que desarrollar un gran trabajo para que se rompa)

2.4 Dureza

Capacidad de un metal para deformarse superficialmente.

1. al rayado
2. a la penetración (clavarse)

-dureza elástica
-resistencia al impacto
-dureza al corte
Durezas: shore, priney, rockwell, bickers.

2.5 Soldabilidad

Dos piezas independientes en contacto pueden ser unidas formando una pieza única.

2.6 Propiedades químicas

1. Oxidación
Los metales ceden electrones al oxígeno del aire. Se produce en seco y sin catalizadores en medio. Existe óxido que protege a los metales de futuras oxidaciones y corrosiones (aluminio, zinc). El óxido de aluminio y de zinc es más resistente que el aluminio y el zinc.

2. Corrosión
Cesión de electrones de los metales por reacción con distintos agentes químicos que pueden tener oxígeno en ellos o no.

3. LOS METALES


3.1. El hierro

Uno de los metales más abundantes en la corteza terrestre. Existen piedras con hierro (color óxido).
Peso 7850 kg/m3
Color grisáceo blanquecino
Electronegatividad: capacidad de un átomo para atraer hacia él los electrones.
external image electronegatividad.jpg
Magnesio (menos electronegativo)

Aluminio
Manganeso
Cromo
Zinc
Hierro
Cadmio
Níquel
Estaño
Plomo
Cobre (más electronegativo, disuelve a todos los demás)



[orden de colocación para que no haya par galvánico]
Resistencia mecánica elevada
Dureza elevada
El hierro se utiliza aleado (con carbono y otros metales) para formar acero.
Aleaciones del hierro: fundición, acero y hierro dulce.
NBE-EA 95
Eurocódigo 5

Fundición
2.5-6.6 % de carbono
1050-1200 ºC (temperatura de fundición)
No es soldable, forjable ni templable

Acero
0.15-1.7 % de carbono
1450-1530 ºC (Tª de fundición)
Se puede soldar, forjar y templar.

Hierro dulce
0.15-0.34 % de carbono
1500 ºC (Tª de fundición)
No se puede templar. Si soldar y forjar.

Acero dulce
NBE-EA 95, Eurocódigo 5
Homogeneidad estructural (falta de segregaciones, oquedades, poros… en la masa del material lo que le confiere homogeneidad mecánica)
Alto límite elástico (E) El 60 % de la carga se produce en el régimen elástico.
Soldabilidad al arco de corriente

Tipos de acero

- laminar, dulce
- al cromo, vanadio
- al níquel o al níquel-cobre (más inoxidable)
- al manganeso (más elasticidad)
- al tungsteno (resistencia a altas temperaturas)
- inoxidables (mínimo 12% de cromo y níquel; retrasan el momento de oxidación)

Familias
(según la relación de minerales; tienen distintas resistencias y durezas)

- austeríticos
304, 316 son los más usados
304 se llega a oxidar con mucha salinidad
316 para intemperie, bordes marinos, construcción naval.
No se distinguen a simple vista, hay que pedir un análisis químico.

- ferríticos
serie 400
Es el que más se oxida.
- martesíticos

Acero cromado (con una capa de cromo, como pintado, brillante)
El comportamiento varía con tratamientos térmicos posteriores y sus condiciones de temperatura.
Por ejemplo la resistencia a la tracción es máxima a 200-300 ºC, mínima a 90ºC y el mínimo absoluto a 800ºC.
Por eso para protegerlo se protege de las temperaturas, térmicamente.

Resiliencia
Oposición a la ruptura por choque o impacto.
Máxima a temperatura ambiente
Baja a partir de 10 ºC
Rotura de 0 a -10 ºC
Para su ejecución en lugares fríos habrá que calentarlo.

Fabricación

1. Normalización
Calentamiento de austerización. Se calienta y se deja enfriar. Austerita. El acero se afina, es más trabajable.
2. Recocido
Calentamiento 200-400 ºC y enfriándolo lentamente. Elimina las tensiones internas.
3. Temple
Calentamiento y enfriamiento rápido. Se puede hacer en agua o aceite. Hay aceros autotemplantes (al aire pero rápido). El material se hace más duro.
4. Revenido
Calentar a 200 ºC. Es un templado menor. Se endulza el material.
5. Bolificación
Conjunto de temple + revenido
6. Endurecimiento superficial
Puede ser por cementación (900 ºC, absorbe superficialmente parte del carbono, haciéndolo más duro) o por nitratación (con elementos de nitratos)

3.2. El cobre

Densidad 8960 kg/m3 (acero 7850)
Punto de fusión 1083 ºC (acero 1500)
3 en escala de Mohs
Electronegatividad 1.9 (el menos, los iones de cobre oxidan a todos los demás)
Muy buen conductor
Lo atacan las bases (elementos químicos básicos), nitratos (amoniacos). No se debe usar en saneamiento.
El cobre puro se usa para conductores eléctricos.
Muy maleable pero su ductilidad es inferior al hierro.
La resistencia a tracción aumenta cuando se lamina en frío.
120 kp/cm2
En aleaciones: latones y bronces
Cobre + zinc + estaño

Latones
Muy resistente a la corrosión. Aleación de cobre y zinc.
Tipos:
- latón rojo (Cu>80%) ornamentación
- latón amarillo (Cu=50%) piezas fundidas, griferías
- metal muntz (Cu=60%) resistencia=4000 kg/cm2. Tuberías, anillos de soldar.
- metal blanco (Cu<10%)
- latón blanco (Cu=30-40%) elementos abrasivos. Arenar (abujardar) chorro de arena.
Latones especiales
- con plomo para mejorar su ductilidad
- con aluminio para mejorar la resistencia (sobre todo al agua salada)
- con manganeso para aumentar la resistencia al agua salina
- alpaca (en ornamentación, instrumentos musicales) 60%Cu, 20%Zn, 20%Ni

Bronces
Aleación de cobre y estaño. La cantidad de estaño no debe superar el 25%. El estaño es el tercer metal más electronegativo.
Tipos:
- bronce común (estaño 10-20%) Engranajes, válvulas, ruedas dentadas, elevadores de persianas.
- bronce fosforoso (pequeñas cantidades de fósforo) Aumenta su resistencia, dureza, límite elástico, fatiga y corrosión. En construcciones submarinas.
- bronce aleado con silicio
- bronce aleado con berilio (duplica la resistencia) 8000 kg/cm2
- bronce aleado con aluminio (10% de aluminio) Aligera. Aumenta su límite elástico, es más dúctil.

El bronce se utiliza en láminas para cubiertas y canalones; en carpinterías, balaustres, enrejados…
El cobre no se extrusiona, es laminado.
El aluminio, sin embargo, es extrusionado.
Ha de evitarse el contacto del cobre con los demás materiales (también el óxido verde venenoso que además mancha aunque a la madera lo protege ya que no crecen los hongos).

3.3. Plomo

Galena, magnesita, minio [pintura al minio de color naranja]
Funde a 327 ºC
Densidad 11350 kg/m3
Potencial eléctrico 1.8 (el segundo más electronegativo)
Color blanco (limpio y puro)
Color gris claro (oxidado)
Muy blando, muy maleable
Venenoso
Se puede soldar (el cobre no, sólo con estaño a modo de pegamento)
Elementos de junta, relleno
Usos:
- conducciones de agua y grifos (antes)
- bajantes y saneamiento (muy poco)
- pantallas radioactivas (para radiografías)
- aislante acústico (en láminas finas)
- tanques para ácidos
- baterías eléctricas
- en las gasolinas (antes)
Tiene tendencia a fluir, tiene fluencia. Como un sólido líquido. Se utilizaba antes como junta elástica. Es muy resistente al ataque de ácidos.

3.4. Zinc

Del mineral blenda
Color blanco brillante (blanco grisáceo azulado)
Funde a 419 ºC
Densidad 7140 kg/m3
Obtención:
- seca (tostando la blenda y se condensan los vapores de zinc)
- húmeda (con corriente eléctrica)
Es muy electronegativo. Su óxido es más resistente a la corrosión.
Se puede utilizar fundido sobre otro metal (sobre acero: galvanizado o zincado) que protege. Si se raspa, se cubre después por él mismo.
Es maleable pero quebradizo (con frío se parte)
Tipos:
- zinc titanio (aligera y da maleabilidad, ductilidad) Antes del titanio se le aplicaba plomo.
- en aleaciones (latones, con aluminio, cadmio…)

3.5. Estaño

Color plateado, brillante
Mineral casiterita (óxido de estaño)
Punto de fusión 230 ºC
Densidad 7890 kg/m3
Soluble en ácidos
Si permanece largo tiempo a baja temperatura se pulveriza.
Aplicaciones:
- elementos auxiliares de instalaciones eléctricas (soldar cables eléctricos)
- elementos de unión para soldar metales (zinc, plomo, cobre) aunque no es recomendable porque no se consigue rigidez. Mejor por solape.
- con plomo (70% Pb, 30% Sn)
- hojalata (con acero)
- metal de ¿¿?¿ (90% estaño, 8% antimonio, 2% cobre) para cubiertas de mesas

3.6. Aleaciones ligeras o metal de aluminio

Aluminio más muchos metales
Color blanco
Blando
Ligero
Dúctil, maleable
Temperatura de fusión 600 ºC
Mineral bausita
Densidad 2700 kg/m3
Se obtiene por electrolisis de la bausita.


[Técnicas de protección pasiva contra incendios en estructuras de acero. Pinturas ignífugas e intumescentes Hempel]
Joan Moret (jmf@es.hempel.com)

Proteger del fuego personas, edificios y bienes. La protección debe formar parte del proyecto inicial:
- en el cálculo de la estructura
- en el diseño estético
- en los materiales empleados (construcción, decoración)
- en los métodos de protección pasiva
- en los métodos de protección activa (extintores, mangueras, aspersión)

Normativas:
- CTE para edificación civil
- seguridad de incendios para industrial

Pinturas ignífugas

Son productos inflamables que no propagan llama.
Normativa: Euroclases de reacción al fuego
Clases A1, A2, B, C, D, E, F.
Ensayo de reacción al fuego: M0-M4
M0 A1, A2
M1 B
M2 C
M3 D
Ejemplo: B-s3, d0 donde:
s cantidad de humos (de s1 a s4, máximo permitido s3)
d goteo (se exige goteo 0)

Productos clasificados M1/B-s3, d0
Aislan el acero del foco de calor por hinchamiento de la película de pintura (entre 10 y 100 veces el espesor inicial). Retardan el calentamiento hasta la temperatura crítica de 500 ºC. Por encima de 500 hay peligro de colapso estructural.

Pinturas intumescentes

La legislación determina el tiempo que debe resistir la estructura (RF/EF ahora R/REI con el CTE) en minutos para permitir la evacuación de las personas y que los bomberos actuén de manera rápida y sin riesgo de colapso.
R estructural
REI forjados (acústico)

Normas:
UNE 23820-1997
UNE-ENV 13381-4:2001

Masividad (factor de forma)

Am/v = m-1

Es la relación entre el perímetro (m) de acero expuesto al fuego y el área de la sección transversal. Se sabe el espesor en micras con la masividad y la protección en minutos que queremos.

Para su realización:
1. chorreado abrasivo para dar rugosidad y mejorar la adherencia
2. imprimaciones epoxi con fosfato de zinc (M1)
3. pintura
4. esmaltes de acabado



3.8. Magnesio

De la magnesita muy abundante
Color blanco
El más ligero 1740 kg/m3
Funde a 650 ºC
Muy electronegativo 1.2
Para aleaciones (aporta ligereza y ductilidad)
Se utiliza muy poco

3.9. Aluminio

El aluminio puro es blanco, blando y ligero.
Es el más abundante en la corteza terrestre. Es caro por los métodos de producción.
De la bausita (óxido de aluminio hidratado)
Pesa 2708 kg/m3
Punto de fusión 600 ºC
Es el segundo más electronegativo
Se obtiene por electrolisis de la alúmina
Muy dúctil y maleable
Módulo de elasticidad (E) tres veces menor que el acero

Tipos:
- aluminio de fundición (se vierte en un molde para piezas gruesas, manillas…)
- aluminio laminado (chapas de aluminio para paneles)
- aluminio de forja (manipulado volumétricamente)
- aluminio extrusionado (la mayor parte, para carpinterías) consigue ángulos perfectos, no como cuando se pliegan chapas que quedará curvatura.
- en aleaciones con otros metales
6063
5005
Protección superficial
Su óxido tiene mayor resistencia.




Con más espesor de óxido no se conduce electricidad.
10-15-20-25 µm (de espesor minimo) qualand
Se sella para tapar los huecos microscópicos.
Sin nada, anonizado grisáceo
Colores de los anonizados: negro, natural, oro, azul cobalto, marrones, rojizos.
Los lacados son pintados al horno. Se hace un pequeño anonizado de 10 µm antes para dar rugosidad y se aplica polvo de poliéster que se pega por atracción eléctrica. Se mete al horno (100-200 ºC) y se funde el polvo de pintura adheriéndose. 60 µm (ewva-euras)
En las fachadas PVF2 (policloruro de vinilo)
Los aluminios de segunda fundición (reciclados) pueden tener restos de otros metales o pinturas que provocan tener distinta composición y acabado.


4. SEGURIDAD Y MANTENIMIENTO


Al deterioro físico y acciones exteriores que perjudiquen al elemento.
Mantenimiento:
A la oxidación y corrosión.

Oxidación

Reacción del metal con el oxígeno que hay en el aire. Puede ser oxidación directa o en seco (muy lenta) u oxidación húmeda (electroquímica) cuando se junta oxígeno + líquido. Su estado avanzado es la corrosión.

- oxidación electroquímica

Tipos:

1. metal + electrolito en disolución
El electrolito es un sólido químico que metido en agua provoca la oxidación del metal. Se produce cuando se deposita suciedad en la superficie del metal y cuando llueve (o hay humedad, ambiente marino) reacciona químicamente el metal, la suciedad y el agua. Para que se produzca necesita: polvo-suciedad, óxido inicial, superficie del metal no homogénea, metal compuesto por aleacción no estabilizada. Las partículas reaccionan de forma acelerada.

2. por par galvánico
Es un proceso por el cual dos metales sumergidos en una solución acuosa, el más electronegativo se disuelve por transferencia de sus iones a través del agua al otro metal.




Puede haber contactos directos [hay que evitar el contacto entre metales con gran diferencial electroquímico]

Magnesio + electronegativo (se oxida rápidamente)
Aluminio
Manganeso
Zinc
Bromo
Hierro
Cadmio
Níquel
Estaño
Plomo
Cobre - electronegativo (se oxidan menos)


También se produce por heterogeneidad de los materiales (aleciones, aluminios refundidos…)


3. por aireación superficial
Agua + diseño constructivo inadecuado (depósito de suciedad y que provoca estancamiento del agua)
4. por acción intergranular
Propio de las aleaciones. Entre los diferentes materiales surje un par galvánico
5. por agentes atacantes no metálicos

Pinturas y barnices

Lacas y esmaltes
Chapas esmaltadas (pintura pasada por horno)
Productos bituminosos (brea, asfalto) derivados del petróleo.
De caucho natural o sintético, vivilos, plásticos…

Esmalte vitrificado.
Capa entre el exterior y el metal.
Primero hay que limpiar el material. Se pinta con pincel o pistola (en taller, pistola (aire a presión o air less))

Pinturas
Pigmento + vehículo ligante + diluyente
- pigmento. Es un sólido fino que da el color y quita la transparencia. Pueden ser:
- retardadores. Cromato de zinc, óxido de zinc, cromato de bario, verde de cromo, minio de plomo.
- aceleradores de la corrosión. Negro carbón, ocre o tierra de color, blanco fijo.
- inertes. Albayaldo, litopon, minio de hierro, letargirio, carbonato de calcio.
Para metales ferrosos: al minio de plomo, óxido de hierro, polvo de aluminio, polvo coloidal.
- vehículo o ligante. Une. Forma una película contínua. Puede ser más o menos elástico.
- diluyente. Facilita la disolución de la pintura, para que sea más fácil de aplicar.
Hay que comprobar en las pinturas: adherencia, espesor, elasticidad, dureza (que no se raye), poder cubriente (m2 que cubre un kg de pintura), permeabilidad al agua.
Consideraciones generales de las pinturas.
Periocidad de mantenimiento
Una vez al año (mínimo) se lavará con agua y jabón neutro. Se revisará una vez cada cinco años o menos en ambientes malos. Reposición y limpieza de elementos de junta y conducción de agua.

Protección del acero ante el incendio.

Aislar termicamente los elementos metálicos. Formas:
- interponiendo un material sólido ignífugo aunque no tenga gran cualidad térmica. Hormigón, ladrillo sólidos ligeros (cartón-yeso), sólido ligero + aislante (lana de roca, fibra de vidrio) sólo minerales.
e1>e2

- “fluidos” que se convierten en sólido. Como verniculitas…
Mortero fluido (yeso + fibras minerales) lana de roca, fibra de vidrio
Ignífugo + aislante

También se puede forrar con lana de roca (con pegamento no inflamable, si existiese tal cosa) pero no es recomendable.

- pinturas
- ignífugas. No arden, no protegen.
- intumescentes. Reaccionan formando una espuma que protege el material.

Métodos de protección de los elementos metálicos contra la corrosión


Antes de todo hay que preparar la superficie limpiándola de adherencias. Después se realiza el pulido, granallado, arenado… de la superficie (proyección de áridos a presión sobre la superficie, como un lijado). Se mide el grado de arenado. Después de chorreado queda totalmente pulido. A partir de ahí se dan las capas de protección.
- NaOH (sosa cáustica) para limpiar
- baños de bicromato amoniaco

Sistemas de protección:

1. tratamientos químicos

Reaccionan químicamente en la superficie del metal base.
Tipos:
- parkerización o protección fosfática. Meter 20-30 minutos en agua caliente (96ºC) con una disolución de fosfatos y ácidos de hierro y manganeso. Se lavan con agua y se secan al aire. Se forma así una capa de óxido de mayor resistencia.
- bonderización. Es una fosfatación acelerada. Se utilizaban en chapas metálicas, electrodomésticos y automóviles como base de pinturas posteriores.
- cromatizado. Es un baño de sosa. Aluminio a 100ºC + sosa + cromato provoca el óxido del aluminio.

2. tratamientos electroquímicos

Oxidación anódica
Se usa en aleciones ligeras (casi nunca en materiales férreos).
Se mete en agua con electrolito de ácido sulfúrico, crómico, oxádico. Se pasa corriente y se produce la oxidación del aluminio. Hay que sellarlo posteriormente.
Anodizado de 10 µm

También se utilizan como base previa a la pintura.
[Con el CTE hay que pedir certificados de calidad de todos los materiales que se emplean]

3. tratamientos metálicos (protección de un metal con otro meta)

- el metal de revestimiento es más electronegativo que el protegido. El metal de revestimiento se oxida antes y funciona como ánodo respecto del protegido. Ese óxido será más resistente que el material base.
El de zinc es más resistente que zinc y acero. Su óxido se regenera.
- el metal de revestimiento es más electropositivo que el protegido. Si hay defectos o arañazos se oxidará primero el material base. Como por ejemplo el acero cromado.

Para que un metal proteja a otro:
- punto de fusión más bajo que el metal al que se va a proteger
- que sean ligeros
- que tengan la mayor maleabilidad

Maneras de aplicación:

- vía húmeda. Por:
- desplazamiento. Meter el metal en solución de sal con el metal de protección disuelto.
- electrodepositación. Acelera la adherencia con corriente eléctrica. El espesor será mayor.
- temple. Primero se mete el metal dentro del metal de protección fundido. Mejor cuando ambos pueden formar una aleación. Después se aplica mediante soplete el metal de protección.
- metalización. Se proyectan gotas de metal de recubrimiento fundido como aerosol. Se le da un pulido posterior. Ejemplo: acero cromado
- lacado. Laminación conjunta y en caliente del metal base y del de recubrimiento. Ejemplo: chapa de acero galvanizado
- cementación. Proyectando en el material base un chorro de metal de recubrimiento fundido.

El tipo más usado es el zincado o galvanización. Consta de la inmersión del acero (nunca en aluminio) en una cuba con aleción de zinc fundido (430-465ºC). En función del espesor del metal y del tiempo de inmersión se consiguen distintos espesores. 80 µm como espesor mínimo recomendable.

Granos/m2
Espesor (µm)
Durabilidad rural (años)
Marino
Urbano
Industrial
210
30
28-13
12-4
10-5
-
280
40
43-20
18-6
15-7
-
-560-
80
-
33-11
28-13
14-7
700
100
-
41-14
35-16
18-9

Exigencias del galvanizado:
- piezas equilibradas en su forma (por las altas temperaturas a las que es sumergido)
- dimensiones menores de 12 x 12 (para caber en las cubas)
- mejor que sean perfiles de alma abierta
- espesor de zinc mayor cuanto mayor sea el espesor
- si los perfiles son cerrados hay que traladarlos

Cobreado, niquelado, cromado.

Cobreado. De manera electrolítica. Aplicación de estratos sucesivos (4 capas)
1ª de níquel 0,002 mm, 2ª de cobre de 0,008 mm, 3ª de níquel de 0,010 mm, 4ª de cromo de 0,0005.

4. tratamientos no metálicos. Pinturas y barnices

Interponer una barrera entre el metal y el exterior. Consta de pigmento, vehículo y diluyente. Lo que protege es el pigmento (elementos sólidos químicos). El vehículo es la solución acuosa. Se forma una película una vez seca. El diluyente es lo que se evapora/volatiliza, mejora la manejabilidad consiguiendo plasticidad para su aplicación.


5. ELEMENTOS DE LA CONSTRUCCIÓN METÁLICA


Acero
Perfiles normativa
NBE-EA 95
Eurocódigo 5

Clases de acero
S 275 JR
Donde 275 es la carga de límite elástico

Perfiles
IPN, IPE, HE, UPN, L, LD, T
Redondos, cuadrados, chapas rectangulares.
Hay que quitarles la quelamina

Perfiles de chapa plegada
Perfiles conformados en frío con espesores máximos de 8-10 mm

a≥b≥c

Perfiles huecos redondos

6. FACHADAS DE PANELES METÁLICOS (CERRAMIENTOS METÁLICOS)


Consideraciones generales:

- estructura-cerramiento-compartimentación interior

Los cinco puntos de Le Corbusier: pilotes, cubierta plana y ajardinada, planta libre, fachada libre, ventana corrida.

Fachada:
- se cuelga de los forjados (muros cortina)
- se apoya en las forjados
Construcción heterogénea, multicapa, más ligera. Diferenciación de los elementos constructivos.

- fachadas trasventiladas y ventiladas

En la arquitectura histórica encontramos cerramientos homogéneos y de gran espesor.
Más tarde aparecen muros cortina de vidrio colgados del forjado.

No necesita anclajes.
Son dos capas de fábrica separadas por una cámara de aire que aisla.
La estructura no está protegida térmicamente, se va a mover provocando fisuras y grietas.
Se introduce agua (fisuras, juntas, porosidad).

Fachadas con cámara de aire ventilada y drenada

Tiene juntas abiertas.
- revestimiento -> protección lluvia
- elementos de anclaje
- subestructura (tabique ladrillo, hormigón, tubos de acero…) -> protección acústica

Las chapas soldadas se dilatan y curvan.
Las bajantes van por dentro de la cámara trasventilada.
Ejemplo: Guggeheim (titanio, muy ligero, resistente a la intemperie)
Engatillado
Por debajo chapas de acero galvanizado solapadas. Detrás la subestructura, con la lámina impermeable y el aislamiento térmico.
Se solapan 2/3 de la chapa. Se colocan ganchos para evitar la succión.
Podremos encontrar:
- fachadas ventiladas
- paneles sandwich
Mallas tensadas
En una cubierta de zinc no se perfora la lámina impermeable.

Sistemas constructivos: paneles multicapa

Junta cerrada.
Partes:
- subestructura metálica anclada al forjado
- panel grapado a la subestructura

El panel

-chapa 1-2 mm metálica (aluminio o acero galvanizado)
- poliuretano inyectado
- chapa de aluminio al exterior

Se puede trasdosar o no (generalmente sí)
Son elementos lineales en vertical (se puede prescindir de la subestructura si hay forjado) o en horizontal.
Son industrializados.

Tipos:
- panel plus de perfrisa
- panel formawell de roberson
- panel luzalon


Espesor (mm)
Longitud (m)
Dimensiones (cm)
Material
Plus (perfrisa)
50
>8
30-60-90
Aluminio al interior
Formawall (roberson)
50-80
10
25-100
Todo acero galvanizado
Luzalon


Hasta 150
Todo aluminio

Aislamiento acústico sobre 28 dBA
Aislamiento térmico entre 0.2-0.6
Peso sobre 10 kg/m2
Resistencia al fuego M1

1. Panel plus de perfrisa

La subestructura son montantes continuos menos por la carpintería. Puede incorporar premarcos para carpinterías.

2. Panel formawell de roberson


Los paneles van colgados de la parte superior y machiembrados para evitar la succión.
Como doblar un panel:

3. Panel luzalon

Lleva juntas machiembradas en las 4 aristas.
2 chapas de aluminio + poliuretano o lana de roca
Juntas de PVC

Va fijado al IPE, IPN, L de acero; no colgados, aplastados.
Junta vista, suele ir trasdosado.
Ejemplo: Museo Bellas Artes. Gallego

Dilatación térmica lineal

Aluminio 2,4 mm/m cada 100 ºC (contar la radiación solar, colores oscuros…)
Los paneles tienen un lado fijo y al otro dilatan.
Juntas de 1 cm
1. bandejas
2. engatillado
Chapa galvanizada o aluminio plegada en forma de U fijada a la estructura.
Ej. Facultad de económicas

CIMENTACIONES


Terreno bueno -> 1-1,5 kg/cm2

P5 = N = (PP + SU) x S5

A ≥ N/σA

Azapata ≥ N/σterreno

Placa de apoyo
Área de la placa de apoyo ≥ N*/σA hormigón
(h) Espesor de la placa de apoyo -> b x h2/6

Nplaca= M*/σA acero


Cartelas para resistir momentos (viento, grandes edificaciones)
Cuando en la zapata aparecen tracciones hay que poner anclajes (tornillos)

Las chapas con llaves evitan deslizamientos por aumentar el rozamiento.
+ peso -> + rozamiento

Se pondrán chapas, ángulos… debajo de la chapa

Se aploma y se atornilla. Se vierte un mortero especial entre la chapa y el hormigón. Es ligeramente expansivo, rellenando todos los huecos. Se suelen dejar agujeros en la chapa para que salga el aire. Hay que evitar el agua en las partes metálicas.

Pilares


Resisten esfuerzos axiles. La forma expresa como funciona la estructura.
-carga simétrica
-con pandeos

Uniones de pilares
- soldadura
- atornillado

8. UNIONES


Dar continuidad a la sección

Más grande la chapa colocada abajo para soldar en horizontal y boca abajo.

Barras horizontales (vigas)

Están sometidas a flexión.
- alma llena (perfil único IPN, IPE, HE)
- alma aligerada (se vacía su alma y se forman cerchas)

Se dimensiona para el mayor momento. Se podría adaptar la forma a los momentos.

Ejemplos. Puente del Pedrido, Puente del tren de Pontedeume

O hacer un perfil más pequeño reforjado con platabandas.

Uso de rigidizadores (pueden llenar el ala o no)

Vigas de alma aligerada

Sólo con carga en su mismo plano y cargas en los nudos.

- uniones articuladas, trianguladas

- uniones empotradas
- aligerando perfiles de alma llena

Ejemplo: Barrie

9. FORJADOS METÁLICOS


1. Sólo metal

- chapa lisa. Poner rigidizadores para evitar que flecte. Fuciona bien con forjado bidireccional

- chapa perfilada
- grecada. Tiene más superficie por arriba. Se aboya menos.

Si es un forjado habitable habrá que colocar un tablero que reparta las cargas.

- ondulada. Sirve de cubierta.
- estirada. Chapa con escisiones. Luego se estira. Encima se pone lana de roca, relleno…

emparrillados o tramex

con pletinas en una o dos direcciones.
2. Colaborante o relleno
Es una chapa grecada con relleno de hormigón armado. Tiene que ser chapa grecada con identaciones, buscan rubosidad.

El hormigón forma una capa de 8-12 cm 2500 kg/m3. Si la masa no llega para el aislamiento acústico, poner lana de roca o fibra de vidrio, poliestireno expandido o extrusionado.
También se puede usar hormigón aligerado de menor masa 1000 kg/m3

Los conectores van soldados o clavados al acero de la viga.

Solape de las chapas.

Armaduras complementarias.
- mallazo de reparto para eliminar fisuras. Malla electrosoldada.

- armaduras para negativos. Posiciones intermedias.
Dimensiones de las chapas 2 a 6 m.

-Resistencia al fuego. Es recomendable falso techo. M0 M1
-Comportamiento térmico. Poner barrera impermeable. Es muy poco aislante.

Pavimento impermeable o aislamiento impermeable (lana de roca)
-Comportamiento acústico. Bueno con falso techo.
-Resistencia a la corrosión. Las chapas deben galvanizarse antes de su perfilado en frío para evitar deformaciones. En atmosferas agresivas hay que sellar las uniones y realizar un mantenimiento.
-Fijaciones. Clavos de acero, tornillo autorroscante, autotaladrable. No punzonar la greca.
- Accesorios de remate.

- Voladizos de 10-15 cm, si no poner refuerzos.

10. CUBIERTAS EN CONSTRUCCIÓN METÁLICA


Las de nudos-articulaciones, las barras sólo van a tracción o compresión.

La más económica, nudos simples.
Vanos pares, si no una “X”

Emparrillados hiperestáticos

Formas:
- trapezoidales

- curvas parabólicas

- triangulares


Constitución de las vigas. Diagonales. Pueden ser planchas dobladas.
Celosías pesadas. Los ejes de las vigas coinciden en un punto.

Si los perfiles son tubo, hacer agujeros para el galvanizado. Para evitarlo normalmente van pintadas.

Estructuras espaciales

Las uniones serán atornilladas. Tipo esfera.

Aguantan grandes luces pero no mucho peso.

Uniones: soldadas, roblonadas, atornilladas.

Correas. Con un mínimo de 3 apoyos.