- DESCRIPCIÓN DEL EJEMPLO REALIZADO
- CONSTRUCCIÓN DE LA “PISCINA”
- TOMA DE DATOS Y CONCLUSIONES
- DESMONTAJE
- CONCLUSIONES
¿Qué es una prueba de carga y cuáles son sus objetivos?
En primer lugar, voy a describir qué es una prueba de carga, para los neófitos en la materia.
Una prueba de carga es un proceso mediante el cual, se comprueba si una estructura existente es capaz de soportar una serie de esfuerzos que se pretenden aplicar en el futuro.
Por entenderlo de una manera fácil, si hay una vivienda que está deshabitada y el dueño de un local cercano quiere utilizarlo como almacén, habrá que estudiar si el forjado existente va a soportar todo el peso que le quieren meter. Este es el principal motivo por el que actualmente se exige la redacción de un proyecto para el cambio de uso de un local. En este proyecto se describirá la actividad presente y futura y si puede suponer un cambio sustancial.
La cuestión que todo el mundo se plantea es cómo saber si la estructura aguantará, y está claro que si no es así, habrá que realizar una serie de refuerzos. Pero esa no es la cuestión de este apartado, aquí describiremos el proceso previo para saber si aguanta o no.
Está claro que este tipo de pruebas se realizarán si el nuevo uso necesita de mayor capacidad de resistencia de la estructura, es decir, si la nueva carga es superior a la actual. La prueba consistirá en aplicar la carga presente e ir aumentándola hasta la nueva, realizando todo este proceso de una manera controlada y manteniendo unas medidas de seguridad.
DEFORMACIÓN DE LA ESTRUCTURA
Todo el mundo sabe que, al aplicar una carga a un elemento estructural éste tiene una deformación, que se conoce como flecha. Y a mayor carga, mayor flecha. En el ejemplo que se explicará más tarde, describiremos cómo se realiza el control de la prueba a través de la flecha.
Señalaré las pruebas de carga que se realizan en los puentes, que antes de ser abiertos al uso, se estudian las condiciones más desfavorables, y por ello, entre otras pruebas se colocan camiones cargados de arena sobre uno de los carriles, manteniendo el otro vacío. De esta manera se controla la deformación que sufre la estructura del puente.
APLICACIÓN DE CARGAS
Desde el inicio, este tipo de pruebas en edificación, se realizaba aumentando la carga sobre el forjado, ya fuera con operarios colocando elementos que podían ser ladrillos, sacos de cemento o vigas metálicas, que se apilaban hasta una cierta altura según unos cálculos realizados. Los elementos deben colocarse sobre un área específica, que debe ser la zona más desfavorable, y aumentando por igual en toda la superficie, y no se subirá en un punto hasta que no se haya aumentado en toda ella por igual. El inconveniente de esta metodología venía cuando la estructura se deformaba rápidamente y había que proceder a descargar dicho forjado. A ver quien es el guapo que sabiendo que hay un problema por exceso de peso, se arrima para coger un saco de cemento y retirarlo, y luego otro… y mientras tanto reza para que no pase nada.
Los tiempos han cambiado, y actualmente, suelen realizarse mediante “piscinas” que mejoran enormemente las condiciones de aumento de cargas y sobre todo, la seguridad.
Creo conveniente señalar lo descrito en el texto “¿Quieres instalar una piscina en tu terraza?” en este mismo blog.
Ejemplo práctico- Patio de colegio
A continuación, describiré una prueba de carga realizada sobre el patio de un colegio, situado en la localidad salmantina de Béjar.
Bajo este patio se encontraba el pabellón deportivo, y sufría enormes patologías por entrada de agua. La cuestión planteada inicialmente era clara, levantar el pavimento del patio hasta la lámina impermeable, arreglar la impermeabilización y volver a disponer un nuevo pavimento a base de hormigón armado sobre ella.
El emplazamiento del patio, que se sitúa a una altura aproximada de nueve metros sobre la vía pública, suponía una adversidad a la ejecución de los trabajos. Se planteó la ejecución de una prueba de carga, para saber si en lugar de levantar todo el pavimento existente, se podía disponer sobre él una nueva impermeabilización frente al agua, y sobre ésta una nueva solera de hormigón armado de 10 cm de espesor constante, ya que las caídas para el agua de la lluvia ya estaban ejecutadas.
ASPECTOS ECONÓMICOS DE LA PRUEBA DE CARGA
En las circunstancias descritas, picar todo el hormigón del patio, moverlo “a mano” y bajarlo hasta la vía pública, además de la gestión de esa cantidad de residuos, suponía una enorme cantidad de dinero. La prueba de carga que se realizó no garantizaba que la propiedad se lo fuera a ahorrar. Sin embargo, si la prueba daba un resultado positivo, el ahorro iba a ser más que considerable, en tiempo de ejecución de la obra y reduciendo el presupuesto en un 30-40%.
PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA DE CARGA
Tal y como se ha descrito, el patio del colegio es la cubierta del pabellón deportivo, lo que supone que el colegio se asienta sobre unas vigas de gran longitud. Colocar una carga adicional de 10 cm de hormigón (aproximadamente 230 k/m²), además de estimar un aumento de la carga de uso prevista, suponía un gran aumento.
En primer lugar, había que estudiar cual era la zona más desfavorable del forjado, y se estimó tomar un paño entero, sin abarcar el voladizo (que siempre actuaría de manera favorable), y además la mitad de la zona central de otro paño, por la deformación que supone para una de las vigas.
Una vez designada el área de aplicación, y teniendo claro que la opción más favorable era mediante la ejecución de un depósito, se realizaron los cálculos de la cantidad de agua que debía haber por cada metro cuadrado de forjado, y así designar el nivel de la lámina de agua.
EJECUCIÓN DEL VASO DEL DEPÓSITO
En primer lugar había que plantear cómo se iba a ejecutar el depósito, y comenzar con el replanteo sobre el forjado. Una cuestión importante es que debía ser algo que soportara los empujes horizontales que produce el agua. Podía haberse planteado que fueran unas piscinas prefabricadas, pero la opción eran piscinas circulares y dejaban zonas entre ellas que se deseaba evitar. En este caso se decidió realizar un muro de un asta de espesor de fábrica de ladrillo perforado.
La impermeabilización del vaso se realizó mediante lámina asfáltica, solapando perfectamente las bandas, ya que la carga debe estar durante bastante tiempo y no puede descender el nivel.
LLENADO DEL DEPÓSITO
Una vez acabado el vaso, comenzará el llenado, y puesto que el nivel debe ser el calculado, se colocarán en el vaso unos rebosaderos repartidos por el borde, además de unas marcas en otras zonas.
Y antes de comenzar con el llenado del vaso, es necesario haber colocado todos los instrumentos de medición de la deformación de la estructura.
Otro aspecto fundamental, es la seguridad de la estructura y de los operarios, en caso de que los elementos de medición muestren una deformación excesiva que pudiera acarrear el derrumbe del forjado. Este es el principal punto a favor de utilizar depósitos de agua frente a otros elementos. Ante una situación de emergencia, con unas piscinas no hace falta más que un cuchillo para convertir una carga distribuida en una carga más liviana y más distribuida. En nuestro caso, basta una marra situada en un borde, para que el mínimo problema que pudiera surgir, se convierta en mucha agua dispersa por todo el patio.
Medición de la deformación por el peso
Se ha comentado anteriormente que los mecanismos de medición de la deformación de la estructura deben estar colocados con anterioridad al inicio del llenado.
La prueba debe ser guiada por una empresa especializada que realice la medición y supervise la correcta ejecución de los trabajos.
Se colocarán unos cables sujetos al forjado, dispuestos en diferentes puntos de vigas y viguetas. Mediante unos relojes que miden cuanto bajan estos cables, a medida que se va llenado el vaso, se irá midiendo la deformación.
Además, hay que tener en cuenta que se trata de una prueba sobre un elemento estructural, y que puede llegar a una situación límite de colapso, y en este caso particular, con suelo de tarima sobre rastreles, la mínima vibración podía alterar los datos de deformación, por lo que el paso estaba absolutamente restringido.
Durante todo el tiempo que duró la prueba, hubo un técnico vigilando que los valores de la deformación se encontraban dentro del lado de la seguridad, y vigilaba estos relojes desde la distancia.
Con todos los valores obtenidos, para la carga que tuviera en cada momento el depósito, se crearon unas tablas para la realización posterior de un informe por parte de la empresa especializada.
Una vez finalizada la prueba, sólo quedaba desmontar el depósito y los equipos, y con los resultados favorables, se pudo comenzar con los trabajos.
