Chapter 5 Applicable Standards
6.2 Further Design Considerations
El modelo fue construido considerando que para las pruebas sobre la mesa vibratoria cumplen con los requerimientos de similitud y semejanza, acondicionando los parámetros de escalamiento.
El proceso constructivo se describe en varios pasos:
1. Elaboración de moldes para esferas de concreto. Las esferas de concreto de la interfase, debían tener 7 cm de diámetro para lograr la semejanza con el prototipo. Para fabricar las esferas como se muestra en la Figura 53, se elaboró un molde utilizando esferas de hielo seco con el diámetro deseado (7 cm). Se colaron varios moldes utilizando mitades de esferas de hielo seco para cada uno, las cuales se pegaron sobre una cartulina previamente trazada para evitar desfases entre lo que sería el molde superior y el molde inferior; las cartulinas con las mitades de esferas de hielo seco se colocaron dentro de bandejas donde se colaba un mortero de cemento hasta cubrir el hielo seco por completo. Al fraguar el mortero del molde se retiro el hielo seco dejando las cavidades de las partes medias de una esfera en los moldes.
2. Elaboración de esferas de concreto. Para el modelo de evaluación se obtuvo que se colocarían 49 esferas formando una cuadrícula con una separación entre ellas de 66.7 cm para cubrir la superficie de 5 x 5 m de la mesa vibratoria. Para elaborar las esferas se fabricaba un mortero de cemento con revenimiento bajo para rellenar las cavidades de los moldes tal como se observa en la Figura 54, las cuales eran resanadas dejando plana la superficie para finalmente colocar los moldes cara-cara, con la intención de crear una esfera al unir el relleno de las cavidades. Como los moldes tenían sólo la capacidad de producir 4 esferas, era necesario esperar 24 horas para que fraguara el mortero, repitiendo el procedimiento hasta elaborar la totalidad de esferas propuestas.
Figura 54. Elaboración de esferas de concreto de 7 cm de diámetro.
3. Entrelazado de alambre. Con la finalidad de obtener una unión por fricción entre el material de interfase y la placa lisa de la mesa vibratoria el alambre recocido fue entrelazado entre los tornillos de la mesa como se observa en la Figura 55, hasta alcanzar 2 cm de espesor al amarrarlo en varias ocasiones a los tornillos.
Figura 55. Entrelazado de alambre.
4. Colocación de cimbra para losa de cimentación. La cimbra para la losa de cimentación observada en la Figura 56, consistió en colocar tablones de 1”x8”x3 pies en un perímetro de 4.1 x4.1 m a paños interiores. Los tablones se colocaron sobre la cara de 1 pulgada las cuales se clavaron a las maderas perimetrales para mantener el concreto confinado. Los tablones mantuvieron una superficie interior de 4.1 x4.1 m a paños interiores, para permitir la colocación de los neumáticos de motocicleta de 42 cm de diámetro, entre los ángulos del contorno de la mesa y la losa de cimentación de la vivienda.
5. Relleno de interfase con material granular. El material de agregado pétreo de 3/8” se esparció sobre la mesa vibratoria con la idea de rellenar el espacio entre las esferas hasta cubrirlas, acumulando una capa de 9 cm de espesor, 8 cm para lograr la similitud con el prototipo y 1 cm para cubrir el alambre entrelazado en los tornillos de la mesa como se muestra en la Figura 57.
Figura 57. Relleno de interfase con material granular.
6. Colocación de esferas de concreto de la interfase. Las 49 esferas de concreto se colocaron sobre la mesa vibratoria formando una cuadrícula de 7x7 separadas entre sí 66.7 cm. Primeramente se colocó una hilera de esferas a la mitad de la mesa vibratoria y a partir de esta se fueron colocando las demás hileras. Las esferas como se observa en la siguiente figura se enterraron en el material granular hasta quedar al nivel de la superficie.
7. Armado de losa de cimentación. EL acero de refuerzo de la losa de cimentación que constaba de una malla electro soldada de 6-6 1010 fue distribuido sobre la superficie de la losa de cimentación, manteniéndola a medio peralte con separadores de 3.25 cm (1 ¼”). Tal como se ilustra en la Figura 59 los bastones de acero de refuerzo para la unión de la losa con la Tecnovivienda eran varillas de alambrón de ¼” @ 25 cm en forma de L con ganchos de longitud de desarrollo de 15 cm en sus extremos, amarrados con la malla electro soldada a una distancia de 6.5 cm del paño interior de la cimbra. Se armó y colocó al contorno de la losa el acero de refuerzo de la viga de apoyo, con 3 varillas de 5/16” sujetadas entre sí con estribos triangulares de alambrón de ¼” @ 30 cm., continuando las varillas 30 cm para permitir el desarrollo en el dobles de las esquinas. [22]
Figura 59. Armado de losa de cimentación.
8. Colado de losa de cimentación. Se realizó el colado de la losa con un concreto de f´c 250 kg/cm2 hasta alcanzar 7 cm de espesor aunque el acero de la viga de apoyo y los bastones sobresalieron de la losa como se muestra en la Figura 60.
Figura 60. Colado de losa de cimentación.
9. Elaboración de cimbra para dala de apoyo. Se colocan tablones sobre la losa de concreto ya fraguado formando un perímetro al interior de 3.84 x 3.84 m, unidos mediante un marco de madera a la cimbra colocada para el colado de la losa.
10.Recubrimiento con aditivo para pegar concreto. Para lograr la unión entre el concreto del firme y el concreto de la viga se utilizó aditivo Sikadur-gel, el cual fue esparcido recubriendo la superficie de concreto de 13 cm de ancho al perímetro de la losa mostrado en la Figura 61.
11.Colado de dala de apoyo. Para la dala de apoyo se colaron los 6 cm de concreto restantes para alcanzar su peralte de 13 cm, cubriendo la totalidad del armado y parte de los bastones de alambrón. Se crea además una llave de corte encima de la viga para obtener un anclaje mecánico entre la Tecnovivienda y la losa de cimentación ilustrada en la Figura 62.
Figura 62. Localización de la llave de corte en junta viga-Tecnovivienda
12.Colocación de cimbra para la Tecnovivienda. La cimbra para la Tecnovivienda fue armada uniendo cada uno de los páneles de fibra de vidrio con las medidas y geometría escalada de la Tecnovivienda. Teniendo el cuerpo de la vivienda armado se colocó sobre la dala de apoyo ya fraguada, amarrando los paneles a los bastones de alambrón con alambre recocido, luego se unieron los paneles de triplay que formaban las tapas frontal y posterior de la vivienda. La cimbra como se aprecia en la Figura 63, fue apuntalada a cada tercio del claro de la vivienda para mantenerla estable durante el proceso, además se colocaron puntales de lado a lado de la base del cuerpo de la cimbra para extender la totalidad de la vivienda y no se contrajera al ser cargada.
Figura 63. Colocación de cimbra para Tecnovivienda.
13.Fabricación de aberturas. Se recortaron los marcos para aberturas de puertas y ventanas en los paneles de triplay de las caras frontal y posterior, con la finalidad de que no queden descuadrados al momento del zarpeo.
14.Armado de Tecnovivienda. Sobre la cimbra de contorno de la Tecnovivienda y las tapas posterior y frontal, como se puede observar en la Figura 64, se desplegó el acero de refuerzo de doble malla electro soldada 6-6 1010, dejándola a medio peralte utilizando separadores de 1 in (2.54 cm). Para cubrir el refuerzo se extiende la doble malla 66.7 cm a partir del límite del cuerpo de la Tecnovivienda para los volados laterales y 33.5 para los volados frontales. La doble malla del cuerpo y las tapas de la Tecnovivienda se dobló 90 ° a los límites del contorno extendiéndose 40 cm para el desarrollo del refuerzo, uniéndose las mallas de la losa y los muros del cuerpo y las tapas. El refuerzo se corta dejando las aberturas de puertas y ventanas sobre las mallas desplegadas.
Figura 64. Armado de Tecnovivienda.
15.Armado de volado de losa. Para el zarpeado de la vivienda con mortero cemento-arena se colocó una malla plafonera en el espacio entre la curva del cuerpo y el apoyo de la losa en forma de triángulo, para evitar fugas de material al momento del zarpeo. El refuerzo para volados laterales se armó colocando una malla electrosoldada 6-6 1010 en triángulo 15 x 20 cm sobre el largo del cuerpo de la Tecnovivienda por encima de la malla plafonera. La siguiente malla se dobla asimilando el perfil del volado. Los dos refuerzos de mallas electrosoldadas se extendieron en sus extremos 40 cm para la unión con las mallas de la losa y los muros. El apoyo para el volado se refuerza con varillas de 5/16” @25 cm en forma de L invertida a lo largo del apoyo, donde un extremo queda inmerso en el apoyo y el otro extremo en el volado, desarrollándose cada extremo 50 cm. El refuerzo para los volados sólo cubre la longitud de la vivienda restando el espacio de las esquinas de los volados, por lo que fue necesario colocar una extensión de malla en las esquinas de la losa.
16.Zarpeado de muros. El zarpeado comenzó por cubrir la curva de la Tecnovivienda debido a que el armado del apoyo del volado no estaba aún amarrado al refuerzo de los muros, permitiendo el zarpeo de la curva. Al concluir el zarpeado de la curva, se amarró
el acero del apoyo del volado para luego continuar con el proceso de zarpeo de la vivienda. Previamente al zarpeo se colocó aditivo Sikadur-gel para pegar concreto en lo que fue la unión de la Tecnovivienda y la dala de apoyo, además de la unión de la losa y el apoyo del volado. Los muros de la Tecnovivienda que forman el cuerpo y las tapas frontal y posterior se zarpearon en capas de 2 cm, hasta alcanzar el espesor de 5.33 cm, excepto en donde se localizaban las aberturas como se muestra en la Figura 65.
Figura 65. Zarpeo de muros.
17.Elaboración de cimbra para volados de losa. La cimbra para el volado se elabora colocando tablones de 1”x8”x3 ft apoyados sobre varios puntales que le permiten el declive del volado al perímetro de la Tecnovivienda. El armado del apoyo del volado impedía la colocación de los tablones de la cimbra por lo que fue necesario cubrir el espacio entre los tablones con cartón para impedir que el concreto escurriera.
18.Colado de Losa de concreto. Teniendo la cimbra colocada se coló con mortero de cemento-arena 1:3 sobre la totalidad de la losa, cuerpo y volados, hasta cubrir un peralte de 5.33, con un acabado aplanado.
19.Agregado de material extra. Para obtener resultados óptimos, las condiciones y parámetros de similitud y semejanza del modelo se deben cumplir en su totalidad como ya se ha discutido, y es esta etapa aquí donde fue necesario agregar material extra al modelo. Al fraguar el mortero en la vivienda se agregó una capa de 2.57 cm de mortero extra en la vivienda y 3.53cm en la losa de cimentación. Este material extra luego fue recortado antes de fraguar por líneas hendidas 2.5 y 3.5 cm respectivamente a cada 30 cm como se observa en la Figura 66, para evitar que aumentaran la rigidez de muros y losa.
Figura 66. Agregado material extra.
20.Vivienda terminada. Finalmente al fraguar el mortero en la losa y los muros de la vivienda, se retiró la cimbra de madera de los volados y tapas frontal y posterior, además de la cimbra de fibra de vidrio del cuerpo de la vivienda.
21.Acabados para vivienda terminada. Para notar con facilidad los posibles agrietamientos que pudieran ocurrir a la vivienda, ésta se pintó con pintura vinílica de color blanco como se ilustra en la Figura 67 para así percibir las grietas en la estructura.
Figura 67. Tecnovivienda terminada.