Apeos y apuntamientos

1
MASTER EN REHABILITACIÓN ARQUITECTONICA.- INSPECCIÓN Y RECALCE DE LAS CIMENTACIONES
E.T.S. ARQUITECTURA DE A CORUÑA – DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN – Juan Pérez Valcárcel
TÉCNICAS BÁSICAS DE RECALCES
TÉCNICAS BÁSICAS DE
RECALCES.
JUAN PÉREZ VALCÁRCEL
Catedrático de Estructuras
E.T.S.A. de La Coruña
2
EL RECALCE EN LA EDIFICACIÓN
Conceptos generales.
Recalces superficiales.
Recalces profundos.
Recalces atípicos.

3
CAUSAS DE UN RECALCE
Defecto de proyecto.
Defecto de ejecución.
Variaciones en el entorno.
- Excavaciones.
- Vibraciones
- Alteraciones del nivel freático.
Aumento
Disminución
Alteraciones de la estructura.
- Incremento de plantas.
- Incremento de cargas por cambio de uso.
- Excavación de nuevos sótanos.
4
FASES DE UN RECALCE.
Refuerzo y apoyo provisional de la estructura, si se precisa.
Transferencia de cargas de la cimentación primitiva al apoyo provisional.
Análisis de la estabilidad del terreno ante la excavación.
Construcción de la nueva cimentación.
Transferencia de las cargas a la nueva cimentación.

5
REFUERZO Y APOYO PROVISIONAL.
EDIFICIOS ANTIGUOS.
Puede ser complejo y costoso.
Puede exigir grandes operaciones auxiliares.
- Refuerzo de muros.
- Zunchado de columnas.
- Relleno o arriostrado de huecos.
EDIFICIOS MODERNOS.
Apeos interiores.
Apuntalamientos exteriores.
6
LAS ESTRUCTURAS AUXILIARES DE SUJECCIÓN EN LA
EDIFICACIÓN
C Sirven para sostener el edificio durante la ejecución de la obra, el refuerzo o el recalce.
C Permiten trabajar en razonables condiciones de seguridad y evitar daños en la edificación
colindante.
C Precisan un diseño sumamente cuidadoso. ö No pueden quedar sin estudio.
Problema principal ö Deben ser capaces de sostener el edificio si falla el apoyo.
C Dimensiones importantes.
C Contrapeso.
Durmiente
Riostras
Ejión
Puntales
Velas

7
TIPOLOGÍAS DE APEOS.
Apuntalamientos.
C Apoyados en el terreno.
C Con contrapeso.
C Anclados.
Acodalamientos.
C Acodalamiento entre edificios.
C Acodalamiento entre edificio y
terreno.
Apeos.
C Con tornapuntas.
C Con puntales.
C Con vigas aguja.
8
Tipos de estructuras de sujección.
Velas
Puntales
Riostras
Durmiente
Ejión Velas
Sopandasexistente
Edificio
existente
Edificio
Jabalcones
Codales
Viga de cabeza
Cruces de San Andrés
Viga de pie
Riostras
Apuntalamiento.
Acodalamiento.
Apeo.

9
Patología por deslizamiento de ladera en la iglesia de
San Román das Encrobas.
10
Puntales 4x10 cm
Ø 20
Ø 20
10x5
10x10
15x5
15x5
ejión 5x5x10
Puntales 5x10 cm
Tirante 2 tablones 3x15 cm
Puntales 3x15 cm
Plantillas
3x10 (min)
Puntal
3x10
Tablas e=1,5 cm
Tableado sobre dos
cimbras e=1,5 cm
2,5 m 2,00 m
1,50 m
2,60 m
4,10 m
Lascotasverticalesseajustarnalasreales
Puntales 4x10 cm
Ø 20
Ø 20
10x5
10x10
15x5
15x5
ejión 5x5x10
Puntales 5x10 cm
Tirante 2 tablones 3x15 cm
Puntales 3x15 cm
Plantillas
3x10 (min)
Puntal
3x10
Tablas e=1,5 cm
2,5 m 2,00 m
1,50 m
2,60 m
4,10 m
Lascotasverticalesseajustarnalasreales
Sistema de apuntalamiento para la iglesia de San Román das Encrobas.

11
Esquema de apuntalamiento con contrapeso.
12
Sistema de apuntalamiento con contrapeso de hormigón.

13
Sistemas de apuntalamiento.
14
Esquema de apuntalamiento de fachadas.

15
Sistema de apuntalamiento con contrapeso de cajones de arena.
16
Sistema de apuntalamiento con contrapeso de cajones de arena. Sujeción interior.

17
Sistema de acodalamiento manteniendo las vigas. (Muy ineficaz).
18
Sistema de acodalamiento manteniendo las vigas. (Muy ineficaz).

19
Sistema de acodalamiento con
celosías con tornillos de apriete.
20
Sistema de apuntalamientos para sostener una edificación antigua.

21
Sistema de acodalamientos para
sostener una edificación antigua.
22
APEOS.
Tienen por objeto descargar la cimentación para permitir un trabajo seguro.
Deben dimensionarse con coeficientes de seguridad altos.
Hay que cuidar que no modifiquen la forma de trabajo de la estructura
introduciendo esfuerzos inadmisibles.

23
Sistema de apeos.
Tornapuntas
Puntal
Sopanda
Durmiente
Viga aguja
Apeo con tornapuntas.
Es el más efectivo si el
plano de apoyo es sólido.
Apeo con puntales.
Modifica seriamente la ley
de momentos de la viga
superior al introducir dos
apoyos nuevos.
Apeo con vigas aguja.
Permite un cedimiento
del pilar que puede ser
excesivo.
24
Sistema de apeos.

25
Sistema de apeos.
26
Sistema de apeos.

27
Sistema de apeos.
28
Sistema de apeos.

29
Sistema de apeos.
30
Apeos meritorios.

31
Apeos meritorios.
32
TRANSFERENCIA DE CARGAS DE LA CIMENTACIÓN PRIMITIVA AL
APOYO PROVISIONAL.
SISTEMAS DE TRASFERENCIA.
Cuñas.
Gatos hidráulicos.
Complejo
Caro
Se puede controlar la
carga aplicadaGatos hidráulicos
No se puede controlar
la carga aplicada
Sencillo
Económico
Cuñas
InconvenientesVentajas

33
CONSTRUCCIÓN DE LA NUEVA CIMENTACIÓN.
ESTABILIDAD DE LA EXCAVACIÓN.
Aproximación por bataches.
Aproximación por pozos.
ESTABILIDAD DE LA ESTRUCTURA Y DEL CIMIENTO ANTIGUO.
El material más empleado es el hormigón.
Debe retirarse la madera de la entibación si no se afloja el terreno.
Algunos autores lo consideran innecesario: Las fibras de celulosa de la madera se
petrifican y permanecen in situ.
34
ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD DEL TERRENO ANTE LA EXCAVACIÓN.
EXCAVACIONES Y BATACHES PRÓXIMOS A CIMENTACIONES.
ESTABILIDAD DE TALUDES Y CIMIENTOS.
Talud sin carga en coronación.- Modelo de Taylor.
Hcr
u
cr
R
3,85 C
H =
γ ⋅ γ
Cu = Resistencia al corte sin drenaje
u
u
R
q
C =
2
= coef. seg.
= peso específico
γ
γ
γR = 1,5 (Situaciones persistentes o
transitorias)
γR = 1,1 (Situaciones extraordinarias)

35
EXCAVACIONES Y BATACHES PRÓXIMOS A CIMENTACIONES
Talud sin carga en coronación.- Modelo de Taylor.
Tipo de terreno Peso
específic
o
cu (t/m2) Hcr (F=3) Hcr (F=2)
Arcilla 1,9 5 a 10 3,37 a 6,75 5,05 a 10,1
Arcilla difícil de amasar, dura 2,1 2,5 a 5 1,53 a 3,06 2.29 a 4,59
Arcilla fácil de amasar, blanda 1,8 1 a 2,5 0,71a 1,78 1,06 a 2,66
Marga arenosa, rígida 2,3 20 a 70 11,16 a 39,05 16,74 a 58,59
Arcilla arenosa, dureza media 1,8 5 a 10 3,56 a 7,13 5,34 a 10,68
Arcilla arenosa, blanda 1,7 1 a 2,5 0,75 a 1,89 1,12 a 2,81
Limo 1,8 1 a 5 0,71a 3,56 1,06 a 5,34
Fango orgánico blando, poco
arcilloso
1,4 1 a 2,5 0,92 a 2,29 1,38 a 3,45
Fango blando muy arcilloso con
abundante materia orgánica
1,3 1 a 2 0,99 a 1,97 1,49 a 2,97
36
Talud al borde de una zapata corrida.
F = γR (coef. Seguridad)
Hcr
crq
B
R cr= (H H)
c
γ
γ ⋅ −
u
cr
R
3,85 C
H =
γ ⋅ γ
Siendo
F 3≅F 1≅
0,25 1,20 2,00
1,80
1,600,60
0,900,50
1,00
B/H
crq /c q /cu cr u

37
EXCAVACIONES Y BATACHES
PRÓXIMOS A CIMENTACIONES
cr
q
β
H
A B
Talud de ángulo cualquiera próximo a
una zapata corrida.
0.7 0.8
15º
15º
45º
90
45º
90º
0.4 0.5 0.60.1 0.30.2
6.0
8.0
0.0
2.0
4.0
0.0
10.0
A Y H/c=0
1.00.9
0.4 0.5 0.70.60.1 0.80.30.2
6.0
8.0
0.0
2.0
4.0
0.0
10.0
A Y H/c=0
1.00.9
15º
45º
45º
90º
90º
A Y H/c=0
1.00.9
10.0
0.0
8.0
6.0
0.0 0.60.50.4 0.7
90º
45º
90º
45º
15º
15º
2.0
4.0
0.20.1 0.3 0.8
PRESIÓNCRÍTICARELATIVA
DISTANCIA NORMALIZADA AL BORDE
ZAPATA CORRIDA
F=3
F=1
Zapata corrida: B/H = 0,25
F=1
F=3
F=3
F=1
A/H
q/ccr
38
Talud de ángulo cualquiera próximo a una zapata corrida.
0.7 0.8
15º
15º
45º
90
45º
90º
0.4 0.5 0.60.1 0.30.2
6.0
8.0
0.0
2.0
4.0
0.0
10.0
A Y H/c=0
1.00.9
10 0
PRESIÓNCRÍTICARELATIVA
F=1
F=3
q/ccr

39
EXCAVACIONES Y BATACHES
PRÓXIMOS A CIMENTACIONES
Talud vertical próximo a una zapata
corrida.
Datos del terreno:
γ = 1,8 t/m3
c = 10 t/m3
2m
0,5m1m
cr
q
( ) ( )
cr
cr
cr
3,85 c
H = = 21,38
1,8
F = H - H = 21,38 - 2 = 3,48
c 10
qA 0,5
= = 0,25 = 2,75
H 2 c
⋅
γ
γ
⋅ ⋅
⇒
2 2
crq = 2,75 10 = 27,5 t/m = 2,75 kp/cm⋅
Según ábacos
40
Bataches de aproximación.
En función del parámetro N se define
la proporción del batache B/H
Ab
L
H
Batache
B
Cimiento rígido Hormigón armado H< 4m
Ladrillo macizo B<0,3m
Cimiento flexible Mampostería
Ladrillo normal
a=0,8 piedra en seco
a=0,6 mampostería
a=0,4 hormigón pobre
u
H
N=
C
γ ⋅
u
H+ q
N=
C
γ α ⋅
N
10
4
6
3
2
0,48
0,32
0,18
1,00
0,10
B/H

41
Talud al borde de una zapata aislada.
F = γR (coef. Seguridad)
Solo en casos inevitables
B
H
Siendo
≅
3,00
1,80
1,901,00
0,50
0,25
B/H
3,20
3,20
3,00
F 1
crq /c
F 3≅
q /cu cr u
R cr= (H H)
c
γ
γ ⋅ −
u
cr
R
3,85 C
H =
γ ⋅ γ
42
EXCAVACIONES Y
BATACHES PRÓXIMOS A
CIMENTACIONES
cr
q
β
H
A B
Talud de ángulo cualquiera próximo a
una zapata aislada.
A Y H/c=0
45º
45º
90º
90º
15º
0.30.20.10.0 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
0.0
45º
45º
90º
90º
15º
15º
45º
90º
90º
A Y H/c=1.3
A Y H/c=0
1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.0
10.0
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
A Y H/c=0
A Y H/c=1.3
1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.0
10.0
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
Zapata cuadrada
F=3
F=1
B/H = 1,00
Zapata cuadrada
B/H = 0,50
F=3
F=1
Zapata cuadrada
B/H = 0,25
F=1
F=3
PRESIÓNCRÍTICARELATIVAq/ccr
ZAPATA CUADRADA
A/HDISTANCIA NORMALIZADA AL BORDE

43
4m
1m2m
cr
q
2m
Talud vertical próximo a una zapata
cuadrada.
Datos del terreno:
γ = 1,9 t/m3
c = 7 t/m3
Según ábacos( ) ( )
cr
cr
cr
3,85 c
H = = 14,18
1,9
F = H - H = 14,18 - 4 = 2,76
c 7
qA 0,5
= = 0,25 = 7,2
H 2 c
⋅
γ
γ
⋅ ⋅
⇒
2 2
crq = 7,2 7 = 50,4 t/m = 5,04 kp/cm⋅
44
DESCALCE PARCIAL DE UNA ZAPATA CORRIDA
Estabilidad de las paredes del batache
α = L/(L-B) cimientos rígidos
α = 1,4 cimientos semirrígidos
α = 1,8 cimientos flexibles
H
B
u
H+ q
N=
C
γ α ⋅
En función del parámetro N se define
la proporción del batache B/H
N
10
4
6
3
2
0,48
0,32
0,18
1,00
0,10
B/H
H < 4 m
B < 30% L

45
DESCALCE PARCIAL DE UNA ZAPATA CORRIDA
Comprobación del puente formado por la zapata B’ = B + 2m
m = 0 cimientos flexibles sobre terreno muy rígido
m = 0,3 ÷ 0,5 casos intermedios
m = 1 cimientos rígidos
m = 1,50 cimientos rígidos sobre terreno blando
H
B
B
B' = B+2m
2
ct ct ck2
1 M 6 M
M = q B´ = = f 0,1 f
12 W b h
⋅
⋅ ⋅ ⇒ σ ≤ ⋅
⋅
46
DESCALCE PARCIAL DE UNA ZAPATA AISLADA
En general poco recomendable
Es preciso un cuidadoso apuntalamiento
A
B
Recordar que qcr = P/(A.B)
crF = (H H)
c
γ
⋅ − u
cr
3,85 C
H =
F⋅ γ
Siendo
≅
3,00
1,80
1,901,00
0,50
0,25
B/H
3,20
3,20
3,00
F 1
crq /c
F 3≅
q /cu cr u

47
TRANSFERENCIA DE CARGAS A LA NUEVA CIMENTACIÓN.
SISTEMAS DE TRASFERENCIA.
Lajas de pizarra. (Sistemas antiguos)
Cuñas.
Mismas ventajas e inconvenientes
Morteros expansivos
Gatos hidráulicos.
Hay que esperar a que se estabilicen los asientos.
- Nuevas cuñas
- Dar presión a los gatos.
Suelos granulares → Asiento rápido
Suelos coherentes → Asiento más lento
48
RECALCES SUPERFICIALES
C Aumentar las dimensiones del cimiento.
C Aumentar la profundidad de su plano de apoyo para transmitir las cargas a un estrato más
resistente.
C Actuación sobre el terreno para mejorar su capacidad portante.
Problema principal ö Holgura entre recalce y estructura.
C Retracción del hormigón.
C Descenso del terreno.

49
TIPOLOGÍAS DE RECALCES.
Recalces superficiales.
C Ensanche de zapatas en su plano.
C Ensanche de zapatas puenteadas.
C Creación de losas.
C Profundización del plano de apoyo.
C Refuerzo de zapatas por inyección.
C Refuerzo de zapatas por confinamiento.
C Construcción de zapatas nuevas.
Recalces profundos.
C Pilotes atravesando las cimentaciones existentes.
C Pilotes adosados a la cimentación.
C Pilotes puestos en carga de forma controlada.
C Recalces de pilotajes.
C Inyecciones.
C Confinamiento.
C Entrecruzado de micropilotes.
50
Hormigón de limpieza.
Pilar
Armadura existente.
Llaves Ø16
c/20 cm.
tomadas con
epoxi
Armadura del recalce
tomada con epoxi (si es posible)tomada con epoxi
zapata existente
Llaves talladas en la
Armadura existente.
Pilar
Recalces por ensanchamiento de zapatas.
Se emplea en los siguientes casos:
Zapatas insuficientes.
Zapatas degradadas
Aumentos de cargas
RECALCES EN ZAPATAS AISLADAS
Problema: Adherencia zapata-recalce.

51
RECALCES EN ZAPATAS AISLADAS.- EL PROBLEMA DEL RASANTE
Hormigón 2
Hormigón 1
Hormigón 2
Hormigón 1 Hormigón 1
Hormigón 2
τ ≤ τr,d r,u
⎛ ⎞
τ β ⋅ ⋅ ⋅ ≤ ⋅β⋅⎜ ⎟
⎝ ⎠
ck
r,u ctd ctd
f
= 1,30 - 0,30 f 0,70 f
25
Siendo
β Factor que adopta los siguientes valores:
0,80 en superficies de contacto rugosas de secciones compuestas en cola de
milano o similares.
0,40 en superficies intencionadamente rugosas, con rugosidad alta.
0,20 en superficies no intencionadamente rugosas, con rugosidad baja.
fck Resistencia característica a compresión del hormigón más débil de la junta.
fct,d Resistencia de cálculo a tracción del hormigón más débil de la junta.
Compresión Tracción Rasante
52
RECALCES EN ZAPATAS AISLADAS.- EL PROBLEMA DEL RASANTE
b
a
a
b
a
a
τ
τ.a/4 τ.a/4
τ
M
M
N
N
( )
τ
⋅ ⋅
d
r,d
N
=
2 a + b h
τ⋅ ⋅ ⋅ τ⋅ ⋅
τ⋅ ⋅ τ⋅
τ
⋅
d
2
d
r,d 2
a a
M = b a + 4 =
4 3
a
= b a +
3
M
=
a
b a +
3

53
RECALCES EN ZAPATAS DE MEDIANERÍA.
CONSTRUCCIÓN VIGA CENTRADORA * ANCLAJE Ø NEGATIVOS EN TALADROS
RELLENOS CON EPOXI
= 40 cm
*
= 15 cm
PILAR
RECALCE
Esquema constructivo
C Excavación zanja perimetral.
C Colocación de armadura de rasante en
taladros rellenos de epoxi.
C Encofrado y armado de la viga centradora.
C Anclaje del armado de negativos sobre la
zapata.
C Pintado con epoxi de las superficies de
unión.
C Hormigonado del conjunto.
54
RECALCES EN ZAPATAS DE MEDIANERÍA.
PRETENSADO.
Es una buena solución si no hay viga
centradora y la zapata es suficiente.
Esquema constructivo
C Colocación de la armadura
longitudinal en taladros rellenos de
epoxi.
C Pinzado de la armadura para introducir
un pretensado.
C Colocación de la armadura para una
solera superior.
C Pintado con epoxi de las superficies
de unión.
C Hormigonado del conjunto. l1
d
l2
dN
P
RF = P
( )
i 1
2 2
f 1 2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
1 1
Longitud inicial l = l
Longitud final l = l - 2 l +2 l + d
l = 2 l + d - 2 l
E A 2 E A
P = l = l + d - l
l l
⋅ ⋅
∆ ⋅ ⋅
⋅ ⋅ ⋅
⋅ ∆

55
RECALCES EN ZAPATAS DE MEDIANERÍA. PRETENSADO.
56

57
58

59
60
Anillo prismático
atirantado
taladro
zapata original
resina anillo perimetral de
vigas corridas de hormigón
barra de anclaje
recorte de cuña anillo piramidal unión dentada

61
Recalces por puenteo de zapatas.
Adherencia pilar- viga puente.
Pilar
tomada con epoxi (si es posible)
Armadura existente.
Zona de contacto
Pilar
Armadura existente
Zapata suplementaria.
Recalces por suplemento de zapatas.
Retracción del hormigón.- Asiento
suplementario.
RECALCES EN ZAPATAS AISLADAS.- SISTEMAS DE PUENTEO Y SUPLEMENTO.
62
Muro existente
Cimentacion del muro
Recalce
Muro existente
Cimentación del muro
por inyección
Zona mejorada
Recalce
por inyección
Zona mejorada
RECALCES EN ZAPATAS CORRIDAS.- SISTEMAS DE PUENTEO.

63
viga pasante de acero
cosido de refuerzo
placa de reparto
carrera de hormigón
viga pasante de hormigón
gatos
armaduras pasantes
carreras de hormigón
relleno de hormigón
inyección del terreno
o relleno de hormigón
solera
junta dentada
tirante
RECALCES EN ZAPATAS CORRIDAS.- SISTEMAS DE PUENTEO.
64
RECALCES EN ZAPATAS.- SISTEMAS DE PUENTEO.

65
Arriostrado de los ensanches de
zapatas. Recalce de la catedral de
Essen (Schultze, 1970)
SECCIÓN
PLANTA
0'0
limos
-1'5
-2'0
esquistos
66
tirante ensanches de
hormigón
terreno compactado
o inyectado
ensanches de
hormigón
ensanches de
hormigón
terreno compactado
o inyectadoterreno compactado
o inyectado
ensanches de
hormigón
terreno compactado
o inyectado
viga pasantecuñas
Ensanche de zapatas corridas con mejora local del terreno (Ciesielski y Fuksa, 1980)

67
Recalces por creación de losas.
Se emplea en los siguientes casos:
Zapatas insuficientes.
Zapatas degradadas
Aumentos de cargas
Disminuye la tensión media que se trasmite al terreno lo que mejora los asientos en
capas superiores muy compresibles.
Aumenta el bulbo de presiones → Asientos fuertes si las capas inferiores son
compresibles
68
cajeado
apeo
barras soldadas a la
armadura del pilar
resina
pasadoresesperas resina
CREACIÓN DE LOSA SOBRE CIMENTACIONES EXISTENTES.

69
Recalce
Muro existente
Cimentacion del muro
4 1 7 5 2 8 6 3
RECALCE POR BATACHES.
70
TALUD
BATACHE NORMAL
ß
b
0.85(b-b )
b0
0
H
B
RECALCE POR BATACHES.
Entibación del terreno.

71
NIVEL DE
CALLE
Carreras metálicas
o de madera entre
bataches VIGA DE ATADO
CODALES
POZOS DE
RECALCE
(BATACHES)
VIGA DE
ATADO
RECALCE DISCONTINUO RECALCE CONTINUO
ALZADO SECCIÓN
RECALCE POR BATACHES CONTINUOS Y DISCONTINUOS.
72
Sustitución de cimientos.

73
Sustitución de cimientos.
VIGA PASANTE
CARRERA
PUNTALES PARA
RECARGAR EL NUEVO
CIMIENTO
GATOS HIDRÁULICOS
VIGA PASANTE
APOYO
PROVISIONAL
490 KN 220 KN
Ø 36 Ø 26Ø 26
CON PÓRTICO DE APEO SOBRE GATOS (PIEPER, 1983)
74
FIN

Apeos y apuntamientos

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (10)

Similar a Apeos y apuntamientos

Similar a Apeos y apuntamientos (20)

Último

Último (20)

Apeos y apuntamientos