7/23/2019 A Que Llamamos Calzadura
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A QUE LLAMAMOS
CALZADURA?La calzadura es un elemento
que soporta carga vertical
directamente y lo transmite a un
estado inferior del suelo. Eltrmino lo hemos generalizado
para otro tipo de funciones y lo
empleamos indistintamente
para aquellas obras que se
realizan con algunos de lospropsitos siguientes:
a) Para consolidar la
cimentacin de una estructura
existente. Tal es el caso de una
estructura que ha sufrido
asentamientos. Este caso es
frecuente en edificaciones de
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valor arquitectnico o histrico
que por estar cimentadas sobre
terrenos que se consolidaroncon el tiempo han sufrido
asentamientos que
comprometen su estabilidad y
se requiere nivelar la estructuray detener los asentamientos.
b) Para darle mayor capacidad
portante a la cimentacin y
poda requerirse buscar unestrato de suelo ms resistente
a mayor profundidad o reforzar
la misma cimentacin
amplindola.
c) Para proteccin de la
propiedad vecina edificaciones
o taludes cuando se va a
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realizar excavaciones cercanas.
En este contexto las obras de
calzadura tienen carctertemporal ya que su funcin de
contencin o confinamiento
ser asumida definitivamente
por la nueva construccin.En los comentarios que siguen
nos referimos a la calzadura
hecha con este ltimo
propsito.
Cabe diferenciar algunas formasde proteccin en funcin a la
ubicacin de la calzadura y a su
exigencia estructural.
1. Aquella que se ejecuta
dentro de los linderos del
terreno por excavar, (fig. 1 a)
2. Aquella que se realiza en
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propiedad vecina, es decir fuera
de los linderos del terreno por
excavar (fig. 1 b)
En el primer caso no son
propiamente calzaduras, son
pantallas de contencin (fig 2
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a). Esta es la prctica usual en
Norte Amrica, Europa y en
algunos pases deLatinoamrica. (Como en el
cosa tan sonado de la pantalla
de contencin que fall en
Bogot y fue reportada en larevista. El ingeniero Civil
En la pantalla de contencin no
hay transferencia de carga
vertical a los estratos
profundos, en este aspecto, noson propiamente una calzadura.
Para evitar la posibilidad de
asentamientos verticales en las
estructuras existentes, por
desplazamiento horizontal de la
pantalla como consecuencia del
empuje del suelo contenido, se
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depende exclusivamente de la
rigidez lateral de la pantalla.
En segundo caso, cuando elprofundizar en el terreno vecino,
lo hacemos por debajo de una
edificacin existente, (fig. 2b)
estamos construyendorealmente una calzadura,
porque, porque adems de los
empujes laterales que
existen vamos a tener que
transmitir parcialmente lacarga vertical de la
cimentacin existente a un
estrato ms bajo.
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Las pantallas pueden ser de
voladizo, apuntaladas o
atirantadas, (fig. 3), pueden ser
continuas o discontinuas. Eneste ltimo caso, se aprovecha
la capacidad del suelo para
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transmitir los empujes laterales
por accin de arco a los nuevos
soportes, (fig. 4).Para la construccin de
pantallas son numerosas las
posibilidades que hay en el
mercado y tienencaractersticas estructurales y
constructivas muy diferentes.
Entre las mas empleadas estn
las tablestacas, las pantallas de
concreto, las pantallasformadas por pilotes contiguos
o secantes y las pantallas de
poste larguero. (fig. 5).
La eleccin de una determinada
solucin depender de su
conveniencia, el Constructor
deber estudiar cada posibilidad
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considerando entre otros
factores la altura de la
excavacin, las caractersticasdel suelo y presencia de agua,
la relacin con edificios
existentes y las caractersticas
de su cimentacin, losmateriales disponibles, su
capacidad de ejecucin y
equipamiento disponible el
tiempo de ejecucin y el costo.
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CALZADURA EN
CONGLOMERADO COMPACTOLa prctica de construir la
calzadura fuera de los linderos
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del terreno por excavar, es decir
en propiedad vecina, es
tradicional en el Per, en Chile yen otros pases.
Cabe preguntarnos si es
correcto invadir la propiedad
vecina. Evidentemente existenventajas importantes para
propietarios de la nueva
construccin, entre ellas el
ahorro de espacio al permitirle
aprovechar el 100% de rea delterreno y el control de
asentamientos en la edificacin
existente, con lo cual se est
protegida la propiedad vecina.
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En edificaciones en zonasurbanas donde el terreno cuesta
mucho dinero, hay que buscar
soluciones donde la prdida de
rea til se minimice y laconstruccin de una pantalla
puede significar perder algunos
decmetros den el permetro de
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la propiedad.
El mayor inconveniente al
invadir el terreno vecino, estaen el perjuicio que causamos al
vecino al dejarle en sus
linderos, elementos
estructurales que tendr queretirar cuando quiera construir.
En todo caso, lo correcto es
comunicar a los vecinos que se
va a excavar y calzar usando su
propiedad y eventualmenteacordar con ellos algn tipo de
compensacin por el uso de su
propiedad y por los costos en
los que eventualmente tendr
que incurrir.
En Chile generalmente las
calzaduras toman la forma de
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una pantalla mixta de concreto
armado y suelo, (fig. 6 y 7). Se
construyen columnas, o mejordicho Vigas Columna
elemento que son sometidos a
compresin y flexin
transversal-, de concretoarmado a espaciamiento que se
define para cada caso en
funcin de las condiciones
particulares de la estructura por
calzar y de las caractersticasdel suelo, y se aprovecha si la
accin de arco horizontal para
la transmisin de los empujes
del suelo a las vigas-columnas.
Esto es posible dadas las
caractersticas del
conglomerado de Santiago y no
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veo inconveniente para su
empleo en el conglomerado
compacto de la zona central delvalle de Lima.
En el Per, Lima, lo usual es
construir una pantalla o muros
continuos de concreto simple deespesor variable, (fig. 9).
El procedimiento usual de
calzadura en los tres caos es
similar, consiste en una
construccin secuencial amedida que avanza la calzadura.
Son procedimientos que tienen
una tradicin muy antigua. 60 a
70 aos cuando la vieja Lima
comenz a modernizarse, a
construirse edificios en el
Centro Histrico.
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La calzadura como la
conocemos es sin lugar a duda
un invento criollo de los
ingenieros de esa poca quetuvieron que revolver el
problema para proteger las
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casonas de adobe colindantes.
Un invento que no podemos
decir que haya sido desdichado,la experiencia en general ha
sido buena. Las
recomendaciones para la
calzadura tradicional limea quese transcriben en la figura 10 se
basan en esa prctica de
muchos aos en el
conglomerado de Lima.
Son numerosos los ejemplos decalzaduras exitosas y son
realmente pocos los casos de
problemas.
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Los problemas muchas veces
estn ligados a la presencia de
agua y al haber aplicado las
recomendaciones usuales masall de los lmites establecidos
sin tomar precauciones
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adicionales.
RESPOSABILIDAD POR LA
CALZADURALa calzadura es un
procedimiento de construccin
que ha sido ejecutado
innumerables veces por losconstructores sin cuestionarse
de si deben ellos asumir la
responsabilidad por su diseo o
no. Claro est que para
calzaduras menores es decircuya altura es moderada el
seguir las recomendaciones
tradicionales era seguro. Para
calzaduras de mayor altura, al
aumentar los riesgos y el costo,
nace el cuestionamiento sobre
quien tiene la responsabilidad
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sobre la calzadura.
Es indudable que la calzadura
requiere de un diseo donde setomen las decisiones de la
tipologa constructiva, analice
el problema y las estructuras a
emplear, sin embargo no esdiferente al caso de un
encofrado, donde el contratista
asume la responsabilidad
integral por un diseo y
construccin.El contratista podr, a su juicio,
asesorarse o encargarse su
diseo a profesionales fuera de
su organizacin, ser su
decisin, pero la
responsabilidad sigue siendo
suya. Los costos de la calzadura
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forman parte del costo total de
construccin y deben estimarse
conservadoramente en base a laexperiencia propia del
constructor u al anlisis de la
situacin especifica.
PRECAUSIONES EN LACALZADURA PROFUNDA
La calzadura es una operacin a
menudo difcil y peligrosa por el
estado tensional en condiciones
estticas y bajo sismo al quepueden ser sometidas y al
hecho que dicho estado puede
modificarse drsticamente,
especialmente por la presencia
de agua y por la vibracin. Es un
trabajo que debe ser realizado
nicamente por especialistas.
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Para llevar a cabo exitosamente
una calzadura deben tomarse
las precauciones siguientes enparticular cuando las
excavaciones tienen ms de 6 a
8m de profundidad.
DISEO DE LA CALZADURAEs recomendable que antes de
emprender trabajos de
calzadura se analice el
problema en la luz de las
condiciones esperadas delsuelo, de las caractersticas y
ubicacin de las edificaciones
vecinas etc. Y se prepare un
plano de calzadura y
recomendaciones constructivas.
Las cargas sobre la calzadura-
empuje lateral y cargas
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construccin de las obras
definitivas de manera que sea
un proceso secuencial lo msrpido posible.
Apuntalamiento. La calzadura,
en particular en los frentes bajo
o cercano a edificacionesexistentes, debe apuntalarse.
Considerar que la capacidad de
la calzadura-pantalla de
concreto simple-como muro de
contencin es limitada.El apuntalamiento es esencial
sobre todo cuando tenemos
edificaciones vecinas ya sea
que stas estn al borde de la
excavacin o estn mas
retiradas, caso ms peligroso
porque la calzadura no cuenta
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con el beneficio de la carga
vertical y trabajar solamente
como pantalla con el empujeadicional del bulbo de presiones
de la cimentacin del edificio.
Las recomendaciones de
apuntalamiento deben ser partedel diseo de la calzadura. La
carga de diseo de los puntales
debe ser estimada
conservadoramente.
El empleo de apuntalamiento noslo da seguridad a la calzadura
sino que tambin puede reducir
el costo sustancialmente al
permitir espesores menores de
calzaduras. En excavaciones
profundas la longitud de los
puntales de la calzadura puede
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llegar a ser considerable; el
constructor debe evaluar la
conveniencia del empleo depuntales robustos versus el
empelo de puntales delgados a
la luz de las necesidades de
arriostre de stos y lasdificultades de obra. Es
interesante comparar la
prctica chilena, figuras 7 y8,
con el apuntalamiento usual en
nuestro medio, figura 16.
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Monitoreo. El proceso de
excavacin y calzadura requierede un monitor permanente para
detectar: desplazamientos,
asentamiento mediante
control topogrfico permanenteaparicin de grietas de tensin
o grietas en las edificaciones
vecinas.
Agua. La presencia de agua
aumenta tremendamente losempujes y puede traernos abajo
una calzadura an apuntalada.
En obra se debe estar siempre
atento a la presencia de agua
en el suelo. En la pantalla de
concreto debe creerse drenes
para aliviar cualquier presin de
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agua que pueda presentarse.
Vibraciones. Las vibraciones
pueden destruir la cohesinpermanente que tiene el suelo
de Lima y que es la que permite
taludes casi verticales en el
conglomerado. La prdida decohesin adems de
incrementar los empujes,
dificulta el trabajo de calzadura
y puede llevar a la necesidad de
entibamiento de suelo.EXPERIENCIA RECIENTE EN
UNA OBRA CON 5 STANOS
Se trata de un edificio de
esquina, en uno de los linderos
existe un edificio de 14 pisos al
borde del lmite de propiedad y
en el otro un edificio de 8 pisos
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alejado 2m del borde.
La forma del terreno es
particular pero beneficiosa, yaque presenta varios ngulos
relativamente cercanos que se
pudieron usar en mejorar el
arriostramiento temprano de lacalzadura.
Se diseo la calzadura y se
planifico el avance de la
construccin de manera tal de
proteger el rea cercana a losedificios. En la zona del edificio
de 14 pisos se dej una
banqueta de terreno natural y se
calz la construccin a cada
lado de la banqueta de forma de
crear arriostramiento
permanente a la calzadura que
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minimizar los riesgos al retirar
la banqueta, la excavacin en
est zona tuvo una profundidadde 18m.
Fue necesario estudiar las
untas de construccin de las
losas y vigas de losstanos, para posibilitar la
construccin parcial de los 3
stanos ms profundos, fig. 14 y
15. en la zona del edificio de 8
pisos el apuntalamiento iniciallo constituyo la rampa de bajada
a stano y luego la losa de los
techos.
La calzadura se apuntal para
darle ms seguridad. En la
figura 16 se observa el
apuntalamiento en base a pies
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Gracias a:
6.5 CALZADURAS
6.5.1 Generalidades
Las calzaduras son estructuras provisionales que se
disean y construyen para sostener las cimentaciones
vecinas y el suelo de la pared expuesta, producto de las
excavaciones efectuadas. Tienen por funcin prevenir
las fallas por inestabilidad o asentamiento excesivo y
mantener la integridad del terreno colindante y de las
obras existentes en l, hasta que entren en
funcionamiento las obras de calzadura y/o sostenimientodefinitivas.
Las calzaduras a diferencia de otras obras de
sostenimiento como: pilotes continuos, tablestacados, o
muros diafragma, se construyen alternada y
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progresivamente con la excavacin....
6.5.2 Parmetros de clculo y otras condiciones
Las obras de sostenimiento definitivas son estructuras
permanentes, que tienen por finalidad sostener el suelo ya las cargas que actan sobre l, como consecuencia de
las excavaciones u obras efectuadas en el terreno
vecino.
Donde sea aplicable, el informe del EMS, deber, incluir
los parmetros de suelos requeridos para el diseo de
las obras de calzadura y sostenimiento de las
edificaciones, muros perimetrales, pistas y terrenosvecinos, considerando que stos puedan ser
desestabilizados como consecuencia directa de las
excavaciones que se ejecuten para la construccin de
las obras, o como consecuencia de un sismo o
sobrecargas durante la ejecucin de las obras , las que
debern ser consideradas en clculos respectivos.
Para cumplir lo anterior, el Profesional Responsable
deber proveer toda la informacin referente al perfil de
suelos que ser involucrado por la obra de calzadura y/o
sostenimiento, dicha informacin deber incluir como
mnimo: el perfil del suelo mostrando sus diferentes
estratos y el nivel fretico tal como se detalla en las
Secciones 2.4.1 e) y f) , las caractersticas fsicas, el
peso unitario, el valor de la cohesin y el ngulo de la
friccin interna de los diferentes estratos que locomponen, segn se aplique, debiendo obtenerse
conforme se indica en esta Norma. Estos mismos
parmetros, deben ser proporcionados por el Profesional
Responsable del EMS, para el caso de una eventual
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de altura, salvo que un estudio realizado por un
especialista determine que no es necesario.
6.5.5 Cargas horizontales
La ausencia de cargas horizontales sobre una calzadurapuede ser un fenmeno temporal, cuya presencia
depender:
- Del tiempo que la excavacin permanezca sin soporte.
- Del tipo de suelo involucrado.
- De contingencias tales como: variaciones en la carga
hidrosttica(humedecimiento y secado), sobrecargas
estticas durante el proceso constructivo, y porsobrecargas dinmicas(sismos y vibraciones causadas
artificialmente).
El Contratista de la Obra debe tener en consideracin
estas situaciones y no deber permitir que la calzadura
permanezca sin soporte horizontal, por un tiempo tal que
permita la aparicin de grietas de tensin y fuerzas no
previstas en el clculo de la calzadura (permanentes oeventuales), y que puedan producir el colapso de la
misma.
6.5.6 Excavacin sin soporte
El Profesional Responsable de la Obra deber determinar
la profundidad mxima o altura crtica (Hc) a la cual
puede llegar la excavacin, sin requerir soporte.
No se permitirn excavaciones sin calzadura, si lasmismas dejan sin soporte a las cimentaciones vecinas.
6.5.7 Diseo y construccin de la calzadura
La necesidad de: la calzadura, su diseo y construccin
son responsabilidad del Contratista de las Obras
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respectivas.
La estructura de la obra de calzadura, deber disearse y
construirse como una obra de sostenimiento.
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