Estructuras de Fábrica: Funcionamiento y Alteraciones Patológicas

Estructuras de fábrica

Construcciones I. Universidad Alfonso X El Sabio Carmen Moreno Adán $3 Ins X . wnaisn LFONSO EL . BONUM SAB 019 153 DIFFUSESTRUCTURAS DE FÁBRICA . Empleadas desde la Antigüedad y casi exclusivamente hasta mediados del siglo XIX.XI

Funcionamiento de las estructuras de fábrica

Principios de funcionamiento

• Trabajo a compresión.
• Transmisión lineal de carga a través de una serie de planos más o menos paralelos.
• Sistemas geométricos de contrarresto de esfuerzos
• Simetría como recurso de estabilidad estructural
• Hiperestatismo
• Para comprender los procesos patológicos que pueda sufrir, no es importante calcular los esfuerzos que está soportando, sino cómo se está deformando
• Análisis de su estabilidad geométrica y de su cohesión interna.

SM. 1 AM DESSINE PAR A . CHOISY GRAVE PAR J-SULPIS MINERVA MEDICA

Estabilidad del plano por compresión

• Trabajo a compresión.
• Transmisión lineal de carga a través de una serie de planos más o menos paralelos.
• Sistemas geométricos de contrarresto de esfuerzos
• Simetría como recurso de estabilidad estructural
• Hiperestatismo
• Para comprender los procesos patológicos que pueda sufrir, no es importante calcular los esfuerzos que está soportando, sino cómo se está deformando
• Análisis de su estabilidad geométrica y de su cohesión interna.

"Estabilidad del plano por compresión" Las fábrica es un material unilateral: un conjunto de piedras o ladrillos recibidas con mortero pobre o sin mortero en absoluto, puede soportar con facilidad esfuerzos de compresión, pero es incapaz de resistir tracciones.

Tipos de esfuerzos

• Trabajo a compresión.
• Transmisión lineal de carga a través de una serie de planos más o menos paralelos.
• Sistemas geométricos de contrarresto de esfuerzos
• Simetría como recurso de estabilidad estructural
• Hiperestatismo
• Para comprender los procesos patológicos que pueda sufrir, no es importante calcular los esfuerzos que está soportando, sino cómo se está deformando
• Análisis de su estabilidad geométrica y de su cohesión interna.

Compresión Flexión - Empuje lateral

Análisis de deformación

• Trabajo a compresión.
• Transmisión lineal de carga a través de una serie de planos más o menos paralelos.
• Sistemas geométricos de contrarresto de esfuerzos
• Simetría como recurso de estabilidad estructural
• Hiperestatismo
• Para comprender los procesos patológicos que pueda sufrir, no es importante calcular los esfuerzos que está soportando, sino cómo se está deformando
• Análisis de su estabilidad geométrica y de su cohesión interna.

2,77 1.33 0,59/ 0.81 Ec Es PAH iPc EA 6.33 PM Pc=1 0.70 1,04 1.74 1.75 2.78

Bóvedas y huecos en muros

• Trabajo a compresión.
• Transmisión lineal de carga a través de una serie de planos más o menos paralelos.
• Sistemas geométricos de contrarresto de esfuerzos
• Simetría como recurso de estabilidad estructural
• Hiperestatismo
• Para comprender los procesos patológicos que pueda sufrir, no es importante calcular los esfuerzos que está soportando, sino cómo se está deformando
• Análisis de su estabilidad geométrica y de su cohesión interna.

la bóveda de cañón vequería Un apoyo continuo en el bonde Las ventares con por lo tanto pequenas la bóveda ntvvada y los rivafuertes permitan la conderivación de los esfuerzos y Doviv huecos en los muros

Equilibrio estructural

• Trabajo a compresión.
• Transmisión lineal de carga a través de una serie de planos más o menos paralelos.
• Sistemas geométricos de contrarresto de esfuerzos
• Simetría como recurso de estabilidad estructural
• Hiperestatismo
• Para comprender los procesos patológicos que pueda sufrir, no es importante calcular los esfuerzos que está soportando, sino cómo se está deformando
• Análisis de su estabilidad geométrica y de su cohesión interna.

En general, la estructura en su conjunto, y las partes que la componen, tiene que estar en equilibrio baja la acción de las cargas exteriores y de las reacciones de sus apoyos. Las tensiones de las fábricas son normalmente tan bajas que no hay peligro de fallo por aplastamiento, de manera que las propiedades del material no entra en los cálculos.

Lesiones y comportamiento mecánico

• Trabajo a compresión.
• Transmisión lineal de carga a través de una serie de planos más o menos paralelos.
• Sistemas geométricos de contrarresto de esfuerzos
• Simetría como recurso de estabilidad estructural
• Hiperestatismo
• Para comprender los procesos patológicos que pueda sufrir, no es importante calcular los esfuerzos que está soportando, sino cómo se está deformando
• Análisis de su estabilidad geométrica y de su cohesión interna.

Aplastamiento del material de agerre con poters a la tracción de la fábrica Funcionamiento mecánico entre cargas vorticeles

1. Lesiones por cortante
   • a) Asiento (largo) dei piano de apoyo
   • b) Sin o con asientos del apoyo
   • c) Zig-zag: cn 4 o N
2. Lesiones por flexión
   • a) Flexión (corta) del dintel y arco de descarga
   • b) Aplastamiento de apoyo

Las estructuras de fábrica están con frecuencia agrietadas. Las grietas son la reacción de la estructura de fábrica a los perturbaciones externas y son muestra de su incapacidad para soportar tracciones. a) c) b) a)

Comportamiento mecánico del mortero

• Trabajo a compresión.
• Transmisión lineal de carga a través de una serie de planos más o menos paralelos.
• Sistemas geométricos de contrarresto de esfuerzos
• Simetría como recurso de estabilidad estructural
• Hiperestatismo
• Para comprender los procesos patológicos que pueda sufrir, no es importante calcular los esfuerzos que está soportando, sino cómo se está deformando
• Análisis de su estabilidad geométrica y de su cohesión interna.

5. Comportamiento mecánico: /600 - - - - Į Con mortero rígido la carga no se deriva lateralmente Con mortero flexible hay más deformación en las juntas y la carga se abre en forma de abanico.

Alteraciones patológicas

Tipos de fallos, lesiones y síntomas

a) Fallos · Mecánicos: Pérdida de capacidad mecánica, estabilidad y seguridad. · Funcionales: Pérdida de estanqueidad b) Lesiones · Deformaciones: abombamientos, alabeos, desplomes, dislocación, exfoliación, pandeo. · Roturas: Fisuras y grietas c) Síntomas · En el muro: Desprendimiento y sonido amortiguado ala percusión. · En otros elementos: Deformaciones en forjados, huecos y techos.

Deformaciones en estructuras de fábrica

abolladura pandeo alabeo desplome dislocación exfoliación Deformaciones

Caracterización de estructuras de fábrica

Tipos según su constitución

a. Encofradas y vertidas por tongadas, generalmente compactadas: Tapial Hormigones no armados b. Aparejadas con o sin mortero, generalmente por hiladas: Abobe Ladrillo cerámico Piedra Mixtas (piedra+ladrillo, piedra+adobe, ladrillo+adobe ... ) c. Mixtas (aparejadas+encofradas) Aparejos con cajones de tapial Varias hojas: principalmente dos caras exteriores aparejadas con una intermedia de relleno -Estos sistemas pueden a su vez aparecer en combinación con entramados de madera, pero su comportamiento y problemática serán ya distintos-

Fábricas encofradas y vertidas

Tapial

Tierra apisonada, vertida por tongadas en cajones (tapiales) de unas 2 varas de largo Arena (resistencia) + Arcillas/Limos (aglomerantes) + Algo de agua Espesor mínimo de muros 2 pies (mayor que m. adobe) > Elevada inercia térmica. Capa de sacrificio Construcción ecológica. Relación con el lugar.

Hormigones no armados

Se vierte en el molde un hormigón de cal con bastante grava de diversa granulometría sin selección previa. También piedras grandes. Ejecución con consistencia seca. Muy habitual en arquitectura defensiva medieval. 0 1 2 3 4 5 m

Fábricas aparejadas con o sin mortero

Adobe

Barro moldeado en ladrillos y secado al aire Arena (resistencia) + Arcillas/limos (aglomerante ) + Agua (necesaria para moldearlo) + Fibras naturales (excedentes del lugar, evitan fisuración por retracción). Dimensiones. Espesor mínimo de muros=1 pie Unidos con mortero de tierra con aproximadamente el doble de resistencia que el adobe (Adición de cal o cemento <10%) Ni es pobre, ni tiene poca durabilidad, ni insuficiente rendimiento mecánico (4 o 5 veces menos que el ladrillo cocido) Construcción ecológica. Relación con el lugar.

Ladrillo cerámico

Cohesionado térmico, no mecánico. Industrialmente a unos 900℃ Arena + aglomerante + impurezas (algunas útiles, otras perjudiciales > eflorescencias) Cocción: aumenta resistencia mecánica y al agua / retracción y disminución de densidad (y de peso) / color rojizo y sonido limpio y campanil Desecación rápida > fisuración si no es poroso > aparición del ladrillo perforado https://www.youtube.com/watch?v=4wts01umlKICaracterísticas Porosidad buena también para adherencia del mortero Versatilidad formal y constructiva Dimensiones por manejabilidad con una mano: 1 pie x 1/2pie (excepto los romanos) Desde mediados del s.XIX, convención: 2 tizones + llaga = soga y 2 gruesos + tendel = tizón No siempre revestido, aunque a menudo protegido el llagueado

Tabla Soga Canto Tizón 1 Grueso Testa

1. Aparejo de sogas con 1/2 de solape
2. Aparejo de sogas con 1/4 de solape
3. Aparejo de sogas con 1/4 de solape desplazándose en altura
4. Aparejo de sogas con 1/4 de solape desplazándose en altura a izquierda y derecha
5. Aparejo flamenco, alternan sogas y tizones en una misma hilada
6. Aparejo flamenco doble, alternan dos sogas y un tizón on una misma hilada
7. Aparejo en el que alternan sogas y tizones en una misma hilada, des- plazardose 1/4 a izquierda y dere- cha en altura
8. Aparejo en el que alternan sogas y tizones en una misma hilada, des- plazándose 1/2 en altura

Fábrica armada Distinto funcionamiento estructural y distintos procesos patológicos asociados

Piedra

(aparejada con o sin mortero) Tipos · Mampostería ordinaria · Mampostería careada · Mampostería concertada · Sillarejo · Sillería (poligonal, isódoma o pseudoisódoma)

Tipos de piedra según su origen

Ígneas (lava solidificada) Volcánicas > Basalto (enfriamiento más rápido) Plutónicas > Granito Sedimentarias Detríticas > Arenisca (cohesionada sólo mecánicamente) Químicas > Caliza y yeso Metamórficas De calizas > Mármol (altas presiones) De arcillas > Pizarra