La alveoplaca en las contención de empujes

9.1.- APLICACIÓN DE LA ALVEOPLACA A LA CONTENCIÓN DEEMPUJES

Como se ha visto, la ALVEOPLACA es un producto idóneo para formar una superficie planaresistente a fuerzas de dirección ortogonal a su plano medio. Los forjados horizontales sonadecuados para resistir las acciones gravitatorias, de dirección vertical.

La ALVEOPLACA es igualmente eficaz para resistir fuerzas horizontales, si su plano medio sedispone verticalmente. La eficacia resistente de la ALVEOPLACA se debe al pretensado quealcanza su mayor competitividad en costes cuando, actuando como una fuerza excéntrica,comprime aquellas fibras de la sección resistente que estarán sometidas, por la acción de lassobrecargas, a mayores tracciones. En esta situación, el pretensado hace que laALVEOPLACA presente contraflecha. Generalmente los paramentos verticales se concibencomo auténticas superficies planas. En consecuencia, generalmente, cuando se coloca laALVEOPLACA en vertical no se permiten contraflechas importantes que hagan que elparamento pierda la verticalidad requerida.

En estas ocasiones el pretensado deberá disponerse suficientemente centrado,compensándose el incremento de coste que esto conlleva con las múltiples ventajaseconómicas que ofrece la ALVEOPLACA derivadas de su producción industrial La utilizaciónde la ALVEOPLACA en obras con paramentos verticales importantes añade a la economía dela obra las ventajas propias de una construcción industrializada con elementos prefabricadosde hormigón pretensado: facilidad y rapidez de montaje, garantía de calidad y, en definitiva,una mayor economía global.

Por todo ello, dimensionando adecuadamente las características resistentes al uso concreto, laALVEOPLACA es la solución constructiva ideal para la construcción de muros y de pantallaspara contener empujes de tierras, paredes de depósitos sometidas a la presión del agua o deotros líquidos, silos etc.

9.2.- LA ALVEOPLACA EN LA CONTENCIÓN DE TIERRAS

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Es éste un caso particular de contención de empujes en el que la utilización de laALVEOPLACA ofrece ventajas de Durabilidad y durante el proceso constructivo. DeDurabilidad porque la ausencia de fisuración del hormigón que proporciona el pretensadomejora, de manera cuantitativa muy importante, la protección de la armadura frente a losriesgos de corrosión que el contacto con el terreno conlleva, tanto por la posible existencia deagua, como por la propia composición química del mismo. Durante el proceso constructivoporque la ALVEOPLACA es un elemento resistente desde el momento que queda vinculado ala cimentación lo que facilita la construcción por bataches, si así fuese necesario, y no precisade encofrados ni de armaduras a disponer “in situ”.

La junta entre las ALVEOPLACAS se obtura fácilmente para evitar la salida de finos desde elterreno del trasdós. Además, toda la superficie de la ALVEOPLACA puede impermeabilizarse,

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si fuera necesario. Si sobre el elemento de contención de tierras actúan en la cabeza delmismo cargas puntuales, o cargas de elevada magnitud, que convenga repartir, laALVEOPLACA permite solidarizarse con las adyacentes mediante una viga de hormigónarmado que actuará como viga de arriostramiento en cabeza, unida a las ALVEOPLACAmediante armado y hormigonado parcial de juntas y alveolos.

Con la ALVEOPLACA se pueden materializar diversos esquemas resistentes, tales comomuros en ménsula, muros acodalados o apoyados en la estructura, tablestacados, e inclusopantallas ancladas al propio terreno. Todo ello de acuerdo con los cálculos correspondientes ymaterializando adecuadamente las uniones con la zapata en el primer caso, con el apoyo en elsegundo y asegurando el contacto con el terreno en los demás casos.

Al dimensionar el pretensado de la ALVEOPLACA se considerará que solamente en el caso demuro en ménsula las tracciones se localizan permanentemente en una de las caras de laALVEOPLACA. En los demás casos ambas caras pueden estar sometidas a tracción, siendonecesario disponer pretensado en las dos caras de la ALVEOPLACA con la capacidadsuficiente para resistir dichas tracciones.

9.2.1.- La ALVEOPLACA en muros de sótano

Cuando la ALVEOPLACA se disponga como muro de sótano, además de vincularse a lacimentación también se unirá a los forjados. En caso de que la vinculación a la cimentaciónreproduzca un empotramiento, la profundidad de entrega de la ALVEOPLACA en elcorrespondiente cáliz deberá asegurar que la armadura es eficaz para resistir los esfuerzos enel empotramiento y estar debidamente anclada en esta sección.

Obviamente esta recomendación es independiente del uso de la construcción en la que seutiliza la ALVEOPLACA ya que tiene que ver con la tipologia del nudo que la unión materializa.En el caso de que el muro esté siempre acodalado a la estructura de modo que su estabilidadesté garantizada, incluso durante las operaciones de montaje, materializando una uniónrotulada en la cimentación, la ALVEOPLACA se introducirá en la cimentación la profundidadestrictamente necesaria para transmitir por contacto lateral la resultante de las cargashorizontales que actúan sobre ella.

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La resultante de cargas verticales se transmite a través de su sección transversal. El estado deesfuerzo cortante que debe de absorber la ALVEOPLACA decidirá si es necesario macizar losalveolos a su llegada a la cimentación.

9.2.2.- La ALVEOPLACA en vallados para contención de tierras

La solución de vallado consiste en disponer las placas, con el eje de sus alveolos en direcciónhorizontal , entre elementos verticales a los que transmiten los empujes de las tierrascontenidas (figura 9.2.1). Dichos elementos verticales pueden ser los pilares de una estructura,entre los que las placas forman el muro de contención de tierras.

Estos pilares, su cimentación y el resto de la estructura, han de ser capaces de absorber elincremento de esfuerzos producido por las fuerzas horizontales que reciben de las placas. Peroel vallado de contención, puede ser autónomo, de modo que contenga por sí mismo lasparedes de un vaciado o cualquier otro desnivel de tierras. En este caso, los elementosverticales que reciben las placas, al carecer de otros apoyos, deben estar empotrados en elterreno. Como elementos verticales pueden emplearse perfiles de acero IPE o HE, o vigas dehormigón, armado o pretensado, de sección adecuada en doble T.

En cualquier caso, estos elementos tienen que cumplir dos condiciones esenciales:

1. Estar preparadas para resistir, con la debida seguridad, los esfuerzos transmitidos por lasplacas que recogen los empujes de las tierras. 2. Disponer de una sección en doble T en la que encajen y queden sujetas los extremos delas placas.

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Para ello, el espacio libre entre las alas de la sección no debe ser menor que el canto total dela ALVEOPLACA más dos centímetros, aproximadamente, además de la tolerancia dereplanteo y el efecto de la contraflecha, de modo que la placa pueda deslizar fácilmente entrelas alas durante las operaciones de montaje. Una vez colocadas las placas en su posicióndefinitiva, debe retacarse, con mortero de cemento, la holgura entre las placas y las alas.Cuando la separación entre las alas, en el caso de los perfiles de acero, es ampliamente mayorque el canto de las placas, puede recurrirse para fijar las placas en su posición aprocedimientos como el mostrado en la figura 9.2.2.A. En el caso contrario, puede pensarse ensuplementar el alma, o hacer vigas Boyd, aumentando así su momento de inercia (figura9.2.2.B). Cada ALVEOPLACA trabajará como simplemente apoyada en sus extremos, sometida a lacarga horizontal del empuje de tierras correspondiente a la profundidad a que se encuentre laplaca. La separación entre elementos verticales es la luz de las placas; cuanto mayor sea estaseparación, mas armada o de mayor canto tendrá que ser la placa, a igualdad de profundidad,y también transmitirá mas carga a los elementos verticales; pero, en cambio, una mayorseparación reduce el número de elementos verticales a disponer. En consecuencia, laseparación entre elementos verticales se estudiará para obtener la solución más económica,dadas las características del terreno y los medios de excavación y elevación de que sedisponga, eligiendo entre pocos elementos verticales, pero más fuertes, con mayor profundidadde empotramiento y placas de mayor canto o más armadas, o más elementos verticales,menos fuertes, con menor profundidad de empotramiento y placas de menor canto o menosarmadas. En casos extremos, puede pensarse en placas de canto superior para las más profundas.Como primera orientación, para un terreno corriente, sin agua, horizontal, sin sobrecarga y enun paramento sin limitaciones de contraflecha en las ALVEOPLACA, una separación deelementos verticales de 5 metros, permitiría llegar a profundidades del orden de 3,50 m, 4,50 mo 6,50 m con placas de canto 16 cm, 20 cm o 25 cm, respectivamente. Los valores definitivosse determinarán mediante un cálculo adecuado para las condiciones reales.

9.3.- LA ALVEOPLACA EN LA CONSTRUCCIÓN DE DEPÓSITOS,DEPURADORAS Y PISCINAS

Las paredes de los vasos destinados a contener líquidos, reciben fuerzas horizontales como enel caso de la contención de tierras. Sin embargo existen diferencias importantes. Lo siguientese referirá al caso de que el líquido sea agua, pudiéndose adaptar fácilmente a otros líquidos.En el concepto de depósito de agua pueden incluirse las piscinas y el vaso de las depuradoras,con las salvedades oportunas. En los depósitos enterrados, deben tenerse en cuenta lassituaciones de depósito vacío y de depósito lleno.

Cuando el depósito está vacío, sus paredes están sometidas al empuje de las tierrasexteriores. Cuando el depósito se encuentra lleno, el agua presiona contra las paredes confuerza superior al empuje de las tierras. Si puede confiarse, con seguridad, en la colaboracióndel terreno exterior para soportar la presión del agua sin deformaciones excesivas, la soluciónresulta más económica. En caso contrario, es preferible prescindir de esta colaboración comosi de un depósito exento se tratara.

Cada ALVEOPLACA queda unida rígidamente a la losa del fondo del depósito (figura 9.3.1),que se habrá dimensionado y armado para resistir los esfuerzos que le transmiten las placas através de su empotramiento, además de los propios derivados del peso del agua y la reaccióndel terreno inferior. Las juntas entre placas se retacarán muy cuidadosamente con hormigónrico al que se habrá adicionado un hidrófugo. Debe tenerse en cuenta que en un depósito es

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fundamental la estanquidad, por lo que la superficie de las placas debe cubrirse con unacabado impermeabilizante. La ALVEOPLACA proporciona la estanquidad propia de un buenhormigón que puede no ser suficiente.

Especialmente debe cuidarse la arista interior de unión de las placas a la losa de fondo. Esconveniente disponer sobre las placas un zuncho de hormigón, que haga el papel de viga dearriostramiento en cabeza, ayude a distribuir los esfuerzos y uniformice los movimientos deaquellas. Tanto para el empotramiento de la ALVEOPLACA en la losa del fondo, como para laviga de arriostramiento, son de aplicación las recomendaciones indicadas en los párrafosanteriores.

Cuando el depósito deba ir cubierto, se dispondrá un forjado de ALVEOPLACA apoyado en lasparedes del depósito, o en una estructura independiente si la carga fuese excesiva para sersoportada por las placas que forman la pared. Téngase en cuenta que este forjado puede estartambién cubierto con tierras.

9.4.- LA ALVEOPLACA EN LA CONSTRUCCIÓN DE SILOS

Un silo es un depósito destinado a contener grano o materias pulverulentas, que producenempujes sobre las paredes que las encierran. Ya se ha visto la adecuación de laALVEOPLACA para resistir empujes, por lo que también pueden ser una buena solución en laconstrucción de silos. Las placas forman las paredes del silo, dispuestas entre los pilares, dehormigón o acero, con sus alveolos en dirección horizontal en forma de vallado (figura 9.4.1).

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Cuando el silo es alto, conviene disponer vigas cada cierto número de placas, a fin de recogersu peso y transmitirlo a los pilares, atando estos y evitando la acumulación de carga en la vigainferior. Las placas se disponen con su parte más armada en el exterior.

En el caso de silos adyacentes, las paredes comunes deben estar preparadas para resistir, porun lado, el empuje de uno de los silos lleno mientras el otro se encuentra vacío, por lo que lasplacas de estas paredes deberían tener armadura simétrica, o formarse con doble placa.

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