ANEXO D TÉCNICAS DE APUNTALAMIENTO Físicamente el apuntalamiento puede explicarse como un doble embudo (véase la Fig.1). El embudo superior cumple la función El apuntalamiento se debe construir como un sistema con los siguientes elementos básicos (véase la Figura 2): Un cabezal, un soporte de pared, y otros elementos que colecten la carga Un poste u otro componente para transmitir la carga, que se pueda ajustar y con extremos de corte adecuado Una base (durmiente) que distribuya la carga hacia el suelo u otra estructura por debajo. Listones laterales o diagonales para evitar desplazamiento lateral (paralelogramo) o colapso Sistema de advertencia de fallo inminente (benévolo). La capacidad horizontal mínima de cualquier sistema de soporte vertical debe ser el 2% de la carga vertical, pero el 10% es deseable cuando se anticipen réplicas. El apuntalamiento para trincheras debe proporcionar soporte horizontal para evitar el rellenado. El cálculo de diseño normalmente se basa en por lo menos la mitad de la presión de agua (peso líquido mínimo equivalente de 30 PSF por cada 30 cms de profundidad). 1. Factores en el diseño y la selección de apuntalamientos Carrera 7 No. 32-33 Piso 7 PBX 3822500 www.bomberosbogota.gov.co
Unidades de medida que pueden utilizarse: PCF = libras por pie cúbico. PSF = libras por pie cuadrado. PSI = libras por pulgada cuadrada. 1.1. El peso de materiales comunes de construcción Concreto 2403 Kgs/m3... 150 PCF Mampostería 2003 Kgs/m3... 125 PCF Madera 561 Kgs/m3... 35 PCF Acero 7850 Kgs/m3... 490 PCF Escombros de concreto o mampostería 160 Kgs/m3... 10 PSF (por pulgada de profundidad) 1.2. El peso normal de componentes estructurales en edificios Pisos de concreto 440-732 Kgs./m2 o 90-150 PSF Viga de acero con placa de metal rellena de cemento 244-342 Kgs./m2 o 50-70 PSF Piso de madera 49-122 Kgs./m2 o10-25 PSF (con relleno delgado de cemento agregue 25 PSF o más) Agregar entre de 49 a 73 Kgs./m2 o 10 y 15 PSF por paredes interiores con tarugos de metal o madera, por cada piso Agregar entre 49 a 73 Kgs. /m2 o 10 y 15 PSF por muebles u otros artículos por cada piso (agregar más si se trata de un sitio de almacenamiento, provisiones, etc.) 1.3. La capacidad normal de soporte de construcción existente y sin daños Un piso sin daños con armazón de madera o acero puede soportar otro piso dañado Normalmente se requieren dos pisos de concreto sin daños para soportar un piso de concreto dañado La cantidad de escombros sobre el piso dañado se debe tomar en cuenta Las condiciones de la estructura que se debe soportar, sean vigas de concreto, placa sólida de cemento, placa resquebrajada, escombros de mampostería, determinan las necesidades del tipo de apuntalamiento. Las condiciones de los cimientos y la base para el apuntalamiento tierra firme o blanda, placa sobre tierra, piso sobre un sótano, escombros, el número de pisos por debajo sin daños determinan las dimensiones del sistema de apuntalamiento que se requiere. La disponibilidad de materiales de apuntalamiento planificación temprana, mano de obra local, ubicación extranjera. Para estructuras colapsadas se desea un sistema de apuntalamiento que sea liviano, portátil, ajustable, seguro y que dé advertencia de fallo inminente. Carrera 7 No. 32-33 Piso 7 PBX 3822500 www.bomberosbogota.gov.co
Las estructuras y edificios colapsados o dañados suelen tener inestabilidad no solo vertical sino lateralmente. 2. Tipos de apuntalamiento vertical Este tipo de apuntalamiento está principalmente diseñado para proporcionar soporte vertical, y deben tener listones diagonales para ser estables (2% mínimo, 10% es adecuado). Sin embargo, muchas veces los soportes verticales individuales se instalan inicialmente sin listones diagonales, para iniciar el trabajo en una estructura colapsada. 2.1. Sistemas de postes de madera De no ser muy corto, la fuerza de un poste de madera depende de su resistencia a la torsión y varía con relación a su largura y el coeficiente de elasticidad (E). La resistencia de un sistema de postes de madera se determina por los factores a continuación: Que esté perpendicular a la veta de la madera del cabezal o la base (carga máxima admisible entre 300 PSI y 700 PSI) La capacidad vertical de los postes La capacidad del cabezal y/o la base La resistencia del suelo o estructura debajo de la base Si se usan postes cortos (2,5 mts. Para 10x10 cms., 4 mts. Para 15x15 cms.), el sistema dará advertencia de fallo al comprimirse la madera del cabezal o la base. Estos sistemas normalmente se pueden ajustar usando cuñas opuestas que soportan el peso del poste. Todos los postes se deben asegurar en ambos extremos con planchas de contrachapado o metálicas. Este requisito se debe tomar en cuenta además de la necesidad de reajustar las cuñas al hacer las conexiones. 2.2. Instrucciones para construir apuntalamientos verticales Determine la ubicación del apuntalamiento y limpie los escombros del área. Tome las medidas para el cabezal y la base. Tome las medidas para los postes. Pida que se corte la madera. Coloque la base sobre el suelo directamente debajo de donde se debe instalar el cabezal. Prepare el cabezal para levantar. Levante el cabezal y posiciónelo lo más nivelado posible. Ponga los otros postes en posición. Instale una cuña debajo de cada poste. Tome las medidas para los listones diagonales. Tome las medidas para los listones horizontales Pida que se corte la madera. Fije las placas de unión al cabezal y la base. Fije los listones diagonales. Carrera 7 No. 32-33 Piso 7 PBX 3822500 www.bomberosbogota.gov.co
Fije el listón horizontal si se necesita. Carrera 7 No. 32-33 Piso 7 PBX 3822500 www.bomberosbogota.gov.co
2.3. Instrucciones para construir apuntalamientos para ventanas y puertas Determine donde se construirá el apuntalamiento. Se deben limpiar los escombros del área. Mida y corte la base, restando el ancho de las cuñas Mida y corte el cabezal, restando el ancho de las cuñas, igual que con la base. Coloque el cabezal encima de la base en la puerta/ventana que se va a apuntalar. Instale la base con un par de cuñas Instale el primer poste entre el cabezal Instale el poste del otro lado Fije refuerzos o placas de unión con clavos Instale los listones esquineros cuando sea necesario más soporte Carrera 7 No. 32-33 Piso 7 PBX 3822500 www.bomberosbogota.gov.co
2.4. Instrucciones para construir apuntalamientos inclinados Determine donde se ha de colocar el apuntalamiento. Mida la distancia entre el suelo y el punto de inserción para determinar el largo del soporte de pared. Comunique la medida del soporte de pared a la estación de corte. Se debe cortar otro listón idéntico que usará como base. Calcule la distancia de punta a punta del travesaño. En un área segura cerca de la pared que se ha de apuntalar, una la base y el soporte de pared con placas de contrachapado, de modo que la punta del soporte de pared toque tierra cuando esté en posición. Fije el refuerzo superior al soporte de pared de modo que el extremo inferior del refuerzo esté posicionado sobre el punto de inserción. Clavar las dos placas de unión superiores Carrera 7 No. 32-33 Piso 7 PBX 3822500 www.bomberosbogota.gov.co
Con apuntalamiento en el suelo, coloque el travesaño en posición, asegurando que éste tenga buen contacto con el soporte de pared y la base, y marque su posición en la base. Levante la armadura a la posición vertical y fijar el refuerzo inferior sobre la base, dejando 9 cms. entre la punta del travesaño y el refuerzo para colocar las cuñas. Fije las placas de unión inferiores sobre los costados de la base, dejando 5-10 cms. entre el borde de las placas y las cuñas. Transporte el apuntalamiento a su sitio de instalación y reajustar las cuñas en la base del travesaño. Haga perforaciones y coloque anclas en el soporte de pared y la base, usando dos estacas de 2 cms. o cavillas en cada uno. Instale una viga de anclaje (10x10 cms. mínimo) contra la punta de la base, y asegurarla con estacas de 3 cms. x 1m (usar cavilas podría ser la única manera práctica de asegurar la viga en concreto o asfalto). Reajuste las cuñas en la base del travesaño y fijarlas con un clavo. Clave las placas de unión contra el travesaño. Fije un refuerzo diagonal desde la conexión del soporte de pared con la base hasta el punto medio del travesaño Instale listones horizontales de refuerzo en los extremos de los travesaños para unir por lo menos dos o tres apuntalamientos. Coloque refuerzos en forma de X para la máxima estabilidad de los apuntalamientos. Compruebe que haya contacto pleno entre el soporte de pared y la pared, y agregue calces donde sea necesario. Esto es de suma importancia en el punto de inserción en la conexión entre el soporte de pared y la base. Carrera 7 No. 32-33 Piso 7 PBX 3822500 www.bomberosbogota.gov.co