Master en Revit: Las obras de fábrica y sus lesiones

Las obras de fábrica son aquellas construidas por elementos mampuestos, sillares, ladrillos, adobes, etcétera, unidos entre sí por argamasas o simplemente por su roce, lo que hace que funcionen a compresión.

La trabación de las mismas y de sus elementos, el aparejo de éstos, hacen que resistan cargas verticales y, en algunos casos, también cargas horizontales. Se pueden construir tres tipos de elementos constructivos: muros, arcos y bóvedas, donde sus materiales empleados más comunes son la tierra, el ladrillo y la piedra.

Tipos de obras de fábrica. 

1.Los muros.

Como se vería en cualquier Master de Revit, los muros son elementos planos verticales que reciben cargas de las estructuras horizontales o de bóvedas para transmitirlas al suelo. Tienen una doble función, actuar de estructura así como de cerramiento de los espacios o habitáculos.

Los muros de fábrica pueden ser de muchos tipos de materiales, desde las tapias que se realizaban con tierra y adobe hasta los más actuales que se llegan a realizar con hormigón armado. Si tenemos en cuenta las técnicas constructivas de los muros podemos hablar de:

  • Simples. Tienen una sola hoja y pueden ser realizados con cualquier material. Su espesor dependerá del material que se utilice, de las cargas que soporte, de su tamaño y de cuándo se construyó.
  • Compuestos. Al contrario que los muros simples, éstos presentan varias hojas. La hoja exterior suele estar fabricada en sillería o ladrillo utilizando materiales más resistentes a la intemperie así como más vistosos; la cara central suele ser un relleno, generalmente de hormigón en masa, mientras que la cara interior se ejecuta en ladrillo, piedra u hormigón, en función de su funcionalidad o de la época en que se ejecutó. Un caso típico de los muros compuestos lo encontramos en los muros de época romana.
  • Encofrados. En este caso, se llevan a cabo con tableros a cada lado que son los que le dan su forma. En el interior de estos tableros es donde se introduce el relleno, el cual adquiere la consistencia del muro. Los muros encofrados más antiguos son “las tapias de tierras encofradas con los tapiales”; después de éstos apareció la “mampostería de canto rodado pequeño”, la cual no fue muy utilizada. A día de hoy, es de uso muy generalizado el muro de hormigón armado.
  • Entramados. Los muros entramados son más ligeros que los muros encofrados y consisten en entrelazar elementos de madera tanto verticales como horizontales y, entre ellos, rellenar con fábrica más o menos irregulares los elementos leñosos con adobes, ladrillos, cascotes, yesos y/o cales.
  • Doblados o capuchinos. Se podría decir que son “los muros modernos a los muros compuestos”, pues resultan relativamente modernos y se construyen generalmente con fábrica de ladrillo. En ocasiones, atando bien las dos hojas de los mismos, pueden actuar como muros estructurales, aunque generalmente se utilizan como muros de cerramiento.

 2.Los arcos.

En las obras de fábrica existen dos tipos de arcos: los que forman parte del propio muro, cuya función es aligerarlo o abrir huecos en él, y los que son meramente estructurales que se utilizan para cubrir vanos formando bóvedas o conectando pilastras.

Su construcción se basa en la yuxtaposición o unión de dovelas que transmiten los esfuerzos de compresión gracias a la presión ejercida entre ellas, por lo que el acoplamiento perfecto entre estas piezas resulta del todo imprescindible  para la estabilidad del arco.

  • Arcos aligerantes. Los arcos aligerantes se encuentran dentro de los muros teniendo el mismo espesor que éstos. Pueden llegar a ser muy rebajados hasta el punto de poder pensar que nos encontramos ante un dintel. En los muros de ladrillo podemos encontrar arcos de correa.
  • Arcos estructurales. Su función principal es que soportan, a la vez que transmiten, cargas. Los arcos estructurales pueden ser divididos a su vez en tres tipos:

o     Arcos que cubren vanos entre columnas.

o     Arcos de refuerzo entre bóvedas y cúpulas.

o     Arcos arbotantes, que sujetan los empujes laterales que provocan las bóvedas y otros arcos.

3.Las bóvedas y las cúpulas.

Para poder cubrir grandes superficies utilizando una técnica similar a la del arco y que, estructuralmente, funciones de igual manera, se crea por la consecución de un arco junto a otro una cúpula o una bóveda.

Las bóvedas y las cúpulas, al igual que el arco en sí mismo, tienen una gran capacidad de resistencia a compresión gracias a los materiales pétreos que las componen y debido a su forma y disposición.

Las lesiones de las obras de fábrica 

Las patologías que podemos encontrar en las obras de fábrica se suelen dar por dos motivos fundamentales:

  • Los materiales constructivos: éstos sufren procesos tanto físicos como químicos que afectan a su superficie en la parte exterior expuesta a la intemperie.
  • El elemento. Las obras de fábrica pueden sufrir procesos patológicos que, por acciones mecánicas, les provocan lesiones.

 Tipos de lesiones 

1.Lesiones físicas.

  • Las humedades. Se pueden catalogar grosso modo en tres tipos:

o     Las humedades capilares que se dan en los arranques de las obras de fábrica.

o     Las humedades de filtración las cuales se transfieren de interior a exterior o viceversa si es un elemento medianamente expuesto .

o     Las humedades de condensación donde destacamos las higroscópicas si tienen sales.

  • Las suciedades, generadas por depósitos sobre todo en zonas urbanas o por lavado diferencial cuando existen concentraciones y cambios de escorrentía
  • La erosión física, generada por agentes atmosféricos como las heladas, dependerá del coeficiente de absorción que tenga el material así como de la porosidad del mismo.

2.Lesiones químicas.

Se suelen dar sobre todo en fachadas de edificios por ataques externos y las podemos clasificar en las siguientes:

  • Eflorescencias. Las podemos reconocer sobre todo en ladrillos cerámicos, piedras calizas y morteros de agarre. Sobre todo aparecen en muros de ladrillos que estaban protegidos con algún revoco y que se descarnan para dejar ver el material original. El ladrillo, que en un principio estaba protegido, entra en contacto con el ambiente exterior generando procesos de meteorización. También pueden aparecen eflorescencias porque hayamos aportado un material nuevo que contenía sales higroscópicas y que al encontrarse en el recorrido de desecación que genera la humedad saca dichas sales al exterior, generando las visibles manchas de eflorescencias.
  • Organismos vivos. Son asentamientos de colonias de mohos, musgos, líquenes gramíneas y plantas con raíces que atacan químicamente a las piedras y/o fábricas.
  • Erosión química. Este tipo de erosión afecta principalmente a los muros de piedra. Al igual que las lesiones físicas, podríamos decir que se trata de lesiones que afectan tanto al aspecto exterior de los muros de fábrica como a su superficie sin embargo, no afecta a su capacidad estructural.

3.Lesiones mecánicas.

Este tipo de lesiones son específicas de los elementos estructurales de fábrica. No es el material de las fábricas lo que las provoca, si no más bien el modo de trabajar de las mismas es decir, a los mampuestos que unidos trabajando a compresión y manteniendo su unidad ante las cargas externas por la trabazón que le confiere el aparejo, se le genera una lesión.

Las lesiones mecánicas se pueden catalogar en dos grandes tipos de lesiones, las deformaciones y las roturas.

  • Las deformaciones. Las deformaciones pierden la geometría del elemento debido a las cargas que actúan sobre el mismo. Podemos diferencias varios tipos de deformación que, a su vez, dependen de la dirección de las cargas que las producen:

o     Desplome. Se considera desplome cuando el elemento pierde su verticalidad, y esto se genera debido a un empuje horizontal directo o a una carga indirecta generada por la excentricidad de la carga vertical que actúa sobre el elemento.

o     Alabeo. De igual modo, también se pierde la verticalidad en este caso, sin embargo, no afecta por igual a todo el muro si no a una parte del mismo, por lo que se marca más en unas zonas que en otras.

o     Pandeo. Podemos reconocer el pandeo por un abombamiento que genera una carga vertical excesiva provocada gracias a un esfuerzo de flexión provocado en la parte central del elemento. Afecta a elementos verticales donde su esbeltez es notoria generando roturas horizontales en el centro de los mismos.

  • Las roturas. Se generan roturas cuando la deformación de elemento es muy importante o la fábrica es muy rígida. Aparecen las roturas en forma de grietas si atraviesan todo el elemento, o bien en forma de fisuras si sólo afectan a una parte del espesor superficial de éste. También consideramos roturas, a los desprendimientos que suponen la caída de una parte del espesor de la fábrica. Podemos clasificar las roturas en fisuras, grietas y derrumbamientos

o     Fisuras. Consideramos que son fisuras cuando su dimensión generalmente resulta inferior a 3 – 5 milímetros. Afectan sobre todo a recubrimientos tales como enfoscados, revocos, guarnecidos, alicatados y chapados. La diferenciación entre fisura y grieta no está realmente definida pues el inicio de una grieta siempre es una fisura por ello, como antes ya hemos mencionado, si de algún modo hemos de diferenciarlas sería por el espesor de las mismas. Existen diversos tipos de fisuras:

  • Por desplome, donde las fisuras pueden ser horizontales o también longitudinales en vertical.
  • Por alabeo. Se dan fisuras verticales en la parte alta del elemento.
  • Por pandeo. Se reconocerían fisuras horizontales en la cara convexa donde se genera el pandeo

o     Grietas. Las grietas pueden ser muy variadas según la forma en que se generan y la sobrecarga que las provoca. Podemos hablar también en este caso, de diferentes tipos de grietas:

  • Grietas por asiento puntual:
    • Encontraríamos grietas en “V” invertida o positiva.
    • Son grietas paralelas a 45 grados.
  • Grietas por desplome. Dentro de este tipo de grietas podemos reconocer una tipología de cuatro:
    • Grietas horizontales que se generan en el centro de un hueco o vano y en su parte convexa.
    • Grietas horizontales generadas por esfuerzo cortante y que coinciden con una hilada de la fábrica en su parte alta justo debajo del elemento que lo está sobrecargando.
    • Grietas verticales al separarse las esquinas del muro que se desploma rompiendo perpendicularmente los elementos aparejados.
    • Grietas horizontales longitudinales en el centro de las bóvedas y en los riñones de las mismas.
  • Grietas por pandeo. Se generan grietas horizontales en el centro del vano y en su parte convexa.
  • Grietas por empuje de muros perpendiculares al dilatarse. Son grietas verticales que se originan en las esquinas y encuentros de los muros perpendiculares por esfuerzos cortantes que rompen el aparejo.
  • Grietas por agotamiento de la traba. Cuando las cargas verticales que soporta el elemento son importantes y se introduce un elemento horizontal que la trabazón no es capaz de soportar su esfuerzo horizontal se generan este tipo de grietas debido a que el elemento no las puede absorber. El muro se abre y aparecen grietas verticales.
  • Grietas por dilatación y contracción. Suelen ser grietas verticales, uniformes, que se generan en el centro de los muros de cerramiento exteriores o en los cambios de plano o sección. También las podemos encontrar en las bóvedas de cañón como grietas transversales a su longitud.
  • Grietas por alabeos. Son grietas verticales en forma de “V” localizadas en las zonas más curvadas de la cara convexa del elemento

o     Derrumbamientos. Nos referimos a un derrumbamiento cuando hay una pérdida de masa superficial en el elemento. Se ha de diferenciar que no es lo mismo hablar de derrumbamientos que de desprendimientos pues éstos últimos se provocan en los acabados de los elementos por su pérdida de cohesión entre el elemento y lo que lo recubre; sin embargo, el derrumbamiento se genera en el propio elemento o fábrica. Los derrumbamientos suelen ocurrir por la conjunción de dos factores:

  • Por la falta de cohesión interna de los elementos que componen la fábrica.
  • Por el esfuerzo de tracción interna que se puede provocar debido al “esfuerzo rasante” que se genera entre la parte que permanece y la parte que se desprende, y a su vez, debido a “pandeo interno” que desgarra la fábrica transversalmente
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