FACULTAD DE ARQUITECTURASISTEMAS CONSTRUCTIVOS PREFABRICADOS MURO PANTALLA INTRODUCCION ANTECEDENTES DEFINICION CLASIFICACION • SISTEMAS AUTOPORTANTES • SISTEMAS ARRIOSTRADOS • ANCLAJES EJECUCION PROCESO CONSTRUCTIVO ELEMENTOS PREFABRICADOS ASPECTOS A TENER EN CUENTA VENTAJAS DESVENTAJAS BIBLIOGRAFIA Actualmente para conseguir permisos de edificaciones en las grandes ciudades es frecuente que se exija la condición de construir un cierto numero de plazas de estacionamiento en proporción con el numero de departamentos. Esta condición exige la necesidad de aprovechar el subsuelo para estacionamiento y a veces en varias plantas. La importancia del subsuelo aumenta cada vez mas en construcciones modernas. Se presenta el problema de la ejecución de excavaciones profundas junto a edificaciones existentes. Estas excavaciones a veces deben hacerse por debajo del nivel freático. En la casi totalidad de los casos la cota de excavación es inferior a la de las cimentaciones colindantes. La técnica de los muros pantalla presenta en estos casos ventajas evidentes. La técnica de ejecución de muros pantalla es muy moderna, pues sus orígenes se remontan a los años 50, habiendo experimentado posteriormente un gran desarrollo en Europa. El procedimiento tiene su origen en Italia donde dos ingenieros Vender (1952) y Marconi (1953) lo descubrieron casi simultáneamente. La idea esencial consiste en ejecutar una trinchera profunda sin entibación de las paredes, gracias a la utilización de lodos freáticos. Al principio el muro enterrado en el suelo apareció como un perfeccionamiento de la pantalla realizada con pilotes continuos, posteriormente la nueva técnica ha eliminado prácticamente este procedimiento. Se define los muros pantalla como estructuras de contención de tierras que se emplean para realizar las excavaciones en aquellos casos que el terreno o las estructuras en las inmediaciones de la excavación no serian estables sin sujeción o bien se trata de minimizar deformaciones del terreno y/o filtraciones de agua atreves de los taludes de la excavación y eliminar o reducir a limites admisibles las posibles filtraciones por el fondo de la excavación. Los Muros Pantalla constituyen un tipo de Cimentación Profunda muy usada en edificios de altura, que actúa como un muro de contención y brinda muchas ventajas por ahorro de costes y mayor desarrollo en superficies. Es la tipología de Cimentaciones más difundida en áreas urbanas para edificios con sótano en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de barreras de contención de agua subterránea en túneles y carreteras.. El muro pantalla es un muro de contención que se construye antes de efectuar el vaciado de tierras, y transmite los esfuerzos al terreno. Estos elementos estructurales subterráneos se emplean también en forma temporal para la contención y retención de paredes. En las grandes ciudades, para obtener mas espacios de uso en edificios, se proyectan sótanos o subsuelos que muchas veces llegan hasta 20 metros de profundidad. Son éstas las soluciones ante los elevados costes de terrenos y la necesidad de obtener mayor superficie. A estos efectos, se trata de conseguir muros de contención del menor espesor posible conservando una buena calidad y que ofrezcan seguridad y buen diseño. Dentro de los Sistemas Autoportantes se encuentran los Muros de Ménsula; estos muros pantalla trabajan a modo de voladizo. Esta tipología trabaja contra los empujes del terreno entre dos planos horizontales excavados en distintos niveles, y sirven de soporte por debajo del fondo excavado. Altura Máxima de Excavación: del orden de 5 a 10 m., para espesores entre 0,50 m. y 1 m. En caso de excavaciones más profundas, compatibles con el espesor del soporte, se moldean contrafuertes en el suelo logrando la estabilidad mediante empujes pasivos desarrollados por el mismo suelo en la zona empotrada. Si los contrafuertes son interiores, ocupan mucho espacio reduciendo la capacidad del sótano. Si los contrafuertes son exteriores, se aprovecha el rozamiento del terreno contra las superficies del contrafuerte. Este sistema auto portante tiene el inconveniente que puede llegar a presentar importantes deformaciones perjudicando las estructuras de obras vecinas, con riesgos para las mismas. El Sistema de Arriostramiento es uno de los más usados para cimentaciones profundas llegando a profundidades mayores de 20 metros; y se vale de los anclajes del muro en el terreno, con la importante ventaja que no necesita apuntalamientos. Estos elementos de anclaje logran estabilidad con un muy bajo índice de deformaciones. Se realizan los anclajes en uno ó mas niveles, a medida que se avanza la excavación mediante cables empotrados con perforaciones pequeñas inyectadas con cemento, luego se tensan al aplicar esfuerzos iguales o superiores a los del terreno sobre el soporte El Sistema Ascendente-Descendente consiste en alojar los pilares definitivos de la estructura de los sótanos con perforaciones efectuadas desde la superficie quedando éstos hormigonados en la parte inferior. Este apoyo creado por la pared de soporte y los pilares colocados, permiten dar base y comienzo de la estructura ascendente simultáneamente con la excavación y forjado de los sótanos. El dificultoso vaciado y evacuación de tierras queda compensado por la velocidad de la ejecución del conjunto estructural, pues este sistema ofrece una gran seguridad frente a construcciones aledañas al limitar los movimientos a valores muy bajos durante el retiro de tierras, que va compensándose con la construcción soterrada. A efectos de limitar las deformaciones del soporte y lograr su estabilidad, se recurre a anclarlo en uno o varios niveles, a medida que progresan las excavaciones mediante cables alojados en perforaciones de diámetro pequeño, inyectados con cemento y con posibilidad de tensarse aplicando esfuerzos equivalentes a los empujes del terreno o superiores sobre el soporte. Los anclajes son elementos constructivos que ayudan a mantener la estabilidad, ya que estos muros de contención de tan delgado espesor en relación a la profundidad excavada, reciben importantes empujes de la tierra y también los efectos producidos por el agua, de modo que este recurso les permite reforzar y asegurar su estabilidad. Dentro del diseño de muros pantalla existen varias alternativas a elegir de acuerdo a las características del terreno y de la edificación a construir: Los Muros Pantalla se realizan previo al vaciado del terreno, cuando debe excavarse a profundidad considerable y, por ende, debe contenerse el empuje de las tierras y de edificaciones lindantes. Dentro del diseño de muros pantalla existen varias alternativas a elegir de acuerdo a las características del terreno y de la edificación a construir: Los Muros Pantalla se realizan previo al vaciado del terreno, cuando debe excavarse a profundidad considerable y, por ende, debe contenerse el empuje de las tierras y de edificaciones lindantes. El proceso de ejecución, en todos los casos, se hace en base a paneles excavados en el terreno (procedimiento in situ), desde la superficie, en forma alternada y con dimensiones generalmente entre 3 y 4 metros, para espesores entre 0,60 y 0,80 m. En la fotografía vemos el recinto del predio donde se ha de construir un edificio, limitado por muros pantalla perimetrales TAREAS PREVIAS: Antes de comenzar con los trabajos de excavación de los paneles, se construyen dos muretes-guía de 0,8 a 1,5 metros de profundidad cuya función es definir el recorrido horizontal de la máquina. La superficie exterior del muro pantalla debe estar separada de las paredes lindantes unos 20 cm. para facilitar los trabajos de las máquinas. 1.- Construcción del muro guía 2.- Excavación 3.- Colocación de las armaduras 4.- Colocación de la junta 6.- Vaciado del concreto 9.- Arriostramiento del muro mediante anclajes Origen en 1970 en la construcción por lados auto endurecibles (bentonita –cemento 50-60 kg cemento/m3 de lodo). Mejora del acabado de parámetros y en determinados casos incluso reducción de canto (mejor calidad del concreto). Desventajas peso elevado y dificultad de colocación aligeramiento de las pantallas. La calidad de la superficie de un muro pantalla depende esencialmente de la naturaleza del terreno esto es evidente si se considera que este terreno es el que sirve de encofrado el estado de la superficie a veces no es el adecuado y exigen trabajos importantes de retoque es lógico por tanto que algunos constructores hallan buscado la solución al problema construyendo los paneles con elementos de concreto prefabricado, existe un cierto numero de patentes a la forma de estos elementos sus alineaciones y sus juntas. Estos muros se definen como muros de elementos modulares prefabricados de hormigón, de secciones nervadas, colocadas de forma continua, adosadas unos a otros, que empotrados en una zapata realizada “in situ”, constituyen el paramento exterior del muro. La máxima altura que puede alcanzar este tipo de muro prefabricado varía según el fabricante, no superándose para un muro de contención los 9 metros. Reciben directamente la práctica totalidad de los empujes del terreno. Su canto es variable, aumentando con la altura del muro, evitándose de esta forma la necesidad de armadura de corte, siendo el propio hormigón de pantalla el encargado de absorber todo el esfuerzo cortante. El acabado de su cara vista puede tener diferentes formas, reduciéndose así el impacto visual que el muro podría originar en su entorno. A estos muros los podemos definir como muros de paneles prefabricados de hormigón, planos o nervados, con un tirante y anclados, ambos elementos a una zapata construida “in situ”. Su utilización más frecuente es en la construcción de muros de contención de alturas considerables. Las pantallas de paneles prefabricados de hormigón son un tipo de pantalla, o estructura de contención flexible, empleada habitualmente en ingeniería civil. Como su propio nombre indica, están constituidas de elementos de hormigón prefabricados, con forma de paneles generalmente rectangulares. Para su colocación, se ha de crear una zanja con unas dimensiones ligeramente superiores a las del panel prefabricado. Posteriormente se introduce en la zanja el panel, y se vierte bentonita o cemento alrededor. Este sistema constructivo de pantallas prácticamente no se usa en España, donde las estructuras de contención flexibles más empleadas son las tablestacas y los muros pantalla. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Cuidar que la armadura se coloque sin tocar el fondo de la excavación. Hormigonar de abajo hacia arriba usando tubería tipo tremie. Cuando se construye un muro pantalla continuo, se ejecuta un muro de hormigón empleando el mismo terreno como encofrado. Para que las paredes de la excavación se mantengan, se usan lodos bentoníticos o polímeros que se utilizan rellenando la excavación y creando un contra-empuje hidroestático lo cual permite mantener estables las tierras hasta la hormigonada. Por lo general, los muros pantalla continuos se emplean en excavaciones bajo nivel freático. Los muros pantalla, por lo general trabajan a la flexión, por tal razón es importante la cuantía de la armadura. Siempre debe comprobarse el cálculo de la pantalla para asegurar su correcto dimensionamiento. Capa Freática: a) b) c) d) e) Durante la excavación, como en cualquier cimentación profunda, debe considerarse la existencia del nivel freático. La existencia de agua (en relación a los esfuerzos) provoca una disminución de las propiedades y las características resistentes en suelos saturados y también genera una presión adicional sobre el frente de la excavación. Es conveniente realizar un estudio hidrológico donde se indique la forma de efectuar su extracción. Especificar en cada caso el tipo y número de bombas, los caudales máximos, etc. Para realizar los trabajos de excavación siempre resulta más sencillo construir una pantalla perimetral continua en el predio, empotrada en un sustrato impermeable o disminuyendo el tenor hidráulico. Después de finalizar el recinto perimetral, se procede a extraer el agua mediante Pozos de Bombeo o Well-Point. El subsuelo que rodea el muro pantalla puede ser usado como estacionamiento. Sirve de cimentación para el edificio. Permite evitar los recalces de las construcciones vecinas asta el fondo de la excavación. Sirve de cimentación a las cargas periféricas No se requiere una cimentación especifica ellos mismos son su cimentación Construcción prácticamente en todo tipo de terreno incluso con nivel freático Minimiza los movimientos de cimentaciones próximas. Apenas descomprime el terreno. Rapidez de ejecución. Se pueden alcanzar grandes profundidades El muro pantalla tiene que construirse adosado a los muros existentes, lo que hace perder un poco de espacio, lo que para terrenos pequeños, puede representas un grave inconveniente. Dificultad de colocación de paneles prefabricados Gran cantidad de movimiento de tierras. MUROS PANTALLA TECNICA DE REALIZACION METODO DE CALCULO, G. SCHNEEBEL. EDITORIAL TECNICOS ASOCIADOS S.A. CUADERNOS DE PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION MUROS PANTALLA, ALBERTO DOMINGO CABO. EDITORIAL UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIA. LA REVISTA TÉCNICA DE LA CONSTRUCCIÓN. PARDO, O. http://www.construmatica.com/construpedia/Muros_Pantalla http://www.dictuc.cl/geotecnia/pantalla/pantalla.htm