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Esta bilidad d e los mu ros en almace nes de grano

MADRID JUNIO 1957 N.° 12-57 H

Juan Antonio Cavestany Ingeniero Agrónomo.

MINISTERIO DE

AGRICULTURA

DIRECCION GENERAL DE COORDINACION, CREDITO Y CAPACITACION AGRARIA • SECCION DE CAPACITACION

ESTABILiDAD DE LOS MUROS EN ALMACENES DE GRANO Los aln^acenes de grano eonstituyen una necesidad, generalmente de importancia, en explotaciones y núcleos rurales, pudiéndose e^-itar muchas veces con el]os gastos e inconvenientes, que el transporte de granr^ a centros alejados acarrea.

Con frecuencia se habilitan para ello locales inadecuados, y, lo que es peor, se construyen de nueva planta instalaciones que no obedecen a un proyecto técnicc^, sino a un criterio más o menos rutinario, pcr lo que el almacén de granc, na reúne, rnuchas veces, las condiciones adecuacías. Las que en esta Hoja Divulgadora hemos quericío considerar se refieren a la e^tabilidací u resistencia de los muros, característica mu^• impc ^rtante en esta clase clc almaeenes, si suponemos que el grano va a almacenarse suelto, o sea, a granel, y ejerciendo, por tanto, empuje sc:bre cliehos mur^s_ Para que puedan servir de guía a los constructores rurales, se incíuyen más adelante algunos ejemplos, correspc^ndientes a las secciones de muros y cimientos que han de tener estos almacenes para distintas alturas de almacenamiento y segítn los materiales de que se constrtryan los muros. Se han supttesto alturas de almacenamiento de dos a tres metros.

Conviene hacer algunas consideraciones sobre las características que han de tener estos muros. Sección de los muros. Consideramos únicamente muros de gravedad, o sea aquéllos en que su propio peso actíta como fuerza estabilizadora y que son, en general, los de eonstrucción más sencilla. No se incluyen los de hormigón armado o ladrillo armado. que trabajan soportando flexiones y cttyas características d^

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construcción, más complicadas, se salen de los ^límites de l^t presente Hoja. La sección más apropiada, y que damos a estos muros, es la trapecial, con paramento exterior en talud. Esta sección es la más adecttacla, pues, para el mismo volumen cle fábrica, tiene mayor estabilidad que la rectangular, o sea la de paramentos verticales (fig. i). Hemos considerado sección trapecial para la altura de muro la sometida a empttje. Sobre este muro de sección tra-

'rig.

^.-Yara el mismo volumen de muro, el de paramento exterior en talud presenta mayor resistencia al vuelco que el de ^paramentos verticales.

pecial y altura IZ suponemos otro de paramentos verticales, bien como prclongación y, por tanto, de la misma fábrica, o bien de fábrica distinta, al quc damos una altura de i'8o metros necesaria para due, sin tropezar con los tirantes de la cubierta, pueda circular libremente un hombre. El peso de este muro se tiene también en cuenta e influye, por tanto, en

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^a resistencia total. Esta es, pttes, la sección que estimamos más conveniente. 7^ratándose de f.ábrica de ladrillo y en caso de resultar esta sección menos adecuada, o de más difícil ejecución, se puede construir el ^muro de sección rectangular o con retallos ; si bien y por lo que más adclante indicamos, no es la fábrica de ladrillo la más apropiada para esta clase de muros. M,ateriales de construcción.

Los más convenientes para estos muros de gravedad con sección trapecio-rectangular, son el hormigón en masa y la mampostería. El hormigón en masa, de 25o kilogramos de cemento, es muy apropiado, presentando, íuzicamente, la relativa dificultad del encof rado. Requerirá cumplir la norma general de fabricar un hormigón bien ccmpacto y la de dejar juntas de retracción cada 5 ó zo metros, en toda la altura del mttro, interrumpiendo, para establecerlas, el hormigonado y enlu^ciendo la superficie de jtmta con betún asfáltico. En la junta del cimiento con el rnuro y, en general, cuando se interrumpe el hormigonado, deben dejarse piedras grandes que scbresalgan para que traben mejor las dos fábricas. En la superficie o junta ya traguacla, un enluciclo con mortero de cemento rico, favorecer^i también la adherencia y trabazón que pretendemos. Con objeto, principalmente, de no tener que encefrar a mucha altura, la parte superior de paramentos verticales y de i'8o metros de altura (fig. i), se puecle construir de ladrillo macizo.

Puede emplearse hormigón de la siguiente dosificación por metro cúbico : kilogramos de cemento. 25o o'4i5 metros cúbicos de arena. 0'83o metros cúbicos de grava. o'i7o metros cúbicos de agua.

En las zonas dcncle se disponga de buena pieclra de mampostería, ésta será la fábrica más económica para la cons-

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trucción de estos muros. Yara el recibido de la piedra se emplea n^ortero de una parte de cemento por tres o cuatro de arena, empleand^^ el de mayor riqueza en la unión cíel muro c^m el cimiento v en el tercio infericr de la altura del muro. Si se utiliza f^brica de laclrillo, entendiéndose siempre laclrillo macizo, pnede adoptarse ttna sección de muro rectan^ular o ccn retallos (fi^s. ^ y 6). Con respecto al hormigón en masa y a la mampostería, para esta clase de muros, la fábrica cle laclrill^ presenta el inconveniente de poseer menor Peso específico, por lo ctue habrá de darse a los muros mayor espesor. Teniendo en cuenta, además, que el coste del metro cítbico de fábrica de ladrillc macizo es superior al del hormi^ón en masa y al de la mampostería, podemos deducir que, salvo casos l^articulares y para los muros c^ue consideramos. no es aconsejable el empleo del ladrillo. Otro material que puede ser de aplicación para la construcción de estos mums es el blodue hueco de hormi^ón, en el que los huecos se rellenan ccn tierra arcillosa ligeramente humedecida ^^ bien apisonada, del mismo n^odo que se realiza para la constrttcción del tapial. Puecíen obtenerse con estos blopues muros de ^-ravedad. de peso específico análo^-o a los de ladrillc macizo, pero con la ventaja de un coste inferior. Los bloc^ues prefabricados deben ser de hormi^ón vibrado o apisonado, v la tierra debe retmi.r las concíici^nes necesarias para la fabricación de un btten tapial. Debe procurarse que la tierra no ^uede con un exceso de humedad, quc podría perjudicar al ^ranc;. Si el muro se construye con estos bloc^ues, su sección deberá ser, como en el caso del ladri]lo, rectan^ular o ccn retallos. Cimientos. La estabilidad de un muro sometido a empujes laterales no se consi^ue con sólo determinar la sección adecuada del muro, sino que es fundamental determinar también la anchura del cimiento y profundizar en la zanja de cimentación hasta obtener un firme capaz de soportar la car^a o com^n-esión a que ha de estar sometido. En un muro scmeticlo a

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empuje, la compresión máxima sobre el terreno del fondo de la zanja, tiene Itigar en la arista A(fig. 2). Las anchuras de cimientos que figuran en los ejemplos calculados, o bien las zarpas o retallos que han de tener en relación con la base del muro, se han determinado de modo qtte la compresión máxima sobre el fondo de la zanja, en A, no exceda de dos kilogramos por centímetros cuadrado. La

Fig. 2.-Fara las anchuras de cimientos que consideramos, la compresión sobre el terreno del fondo de la zanja tiene su valor máximo en la arista exterior A.

resistencia a esta compresión se obtiene bien, en subsuelos de grava o de mezcla de gravas y arenas, de arcilla dura o media, de arena gruesa o de arena fina compacta, bien secas, y, sobradamente, en roca; todo ello para una proftmdidad inaccesible a las heladas y sobre estratos compactos y de bastante espesor. No se obtendrá, sin embargo, la resistencia antes mencionada en subsuelos de arcilla blanda, de arena movediza, de légamos inorgánicos, o de cualquier otro sedimento de carácter extraño. Podemos aumentar la resistencia al deslizamiento de] muro y cimiento por efecto del empuje, dando al fondo de la zanja una ligera inclinación hacia el interior. 1✓ n cuanto a los materiales empleados, suponemos que el rellene de las zanjas de cimentación se hace con hormigón en masa de 20o kilogramos de cemento. Consideramos que ésta es la cimentación más apropiada ; por una parte, porque al verter el hormigón éste se adapta mejor a las posibles irre-

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gularidades de la zanja y, además, porque al fraguar el hormigón en contacto con la tierra del fondo de la zanja, se realiza una mayor adherencia que permite supcner en los cálculos mayor rozamiento entre tierra y fábrica y, por tanto, más resistencia al deslizamiento. Otras características.

Para los tipos de tnuros qtte consideramos y para los ejemplos expuestos, hemos tenido en cuenta otras circunstancias que, para lcs cálculos, se han tenido que fijar, y qtte son las sigttientes : Prso. flnte todo, el almacén se supone construído en terreno llan^ y saneado. La solera o piso del almacén la considera-

l^i^^. 3.-Si el almacenamiento se hace formando montón, el empuje ejercido sobre el muro es mayor que si la superficie libre del grano, a la altura h, fuese borizontal.

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mos formada por una capa cíe grava cíe zo centímetros de espesor, empleándose brava gruesa de seis a ochc centímetros de diámetro, aprohimadamente, que realiza, de este modo, una mejor acción de saneamiento, y por otra capa de hormigón de 30o kilogramos de cemento y también de zo centímetros de espesor. Con ello se obtiene una elevación del piso del almacén de 4o centímetros con respecto aí nivel de afuera. Si el piso del almacén hubiera de elevarse más, las condiciones de estabilidad del muro cambiarían. CUBIERTA.

El peso de ésta sobre los muros actíia como f uerza estabilizadora. Podrán construirse diversos tipos de cubierta : con armaduras de madera o de hierro, con armaduras, vi^guetas o bóvedas de hormigón armado o con bóvedas de ladrillo. Las de mayor peso darán lurar, naturalmente, a una fuerza estabilizadora mayor. Sin fijar, para el cálculo de los muros, un tipo determinado de cubierta, hemos supuesto que su peso propio es de go a ioo kilogramos por metro cuadrado, que se obtiene, par ejemplo, con un entramado resistente de madera, teja curva y una capa de barro o de mcrtero para asiento de la teja; con cubiertas de hormi ^ón armado el peso será mayor. La condición que ha de cumplir la cubierta, cualquiera que sea el tipo que se construya, es la de no ejercer empuje sobre el muro, para lo que sus elementos han de ir siempre convenientemente sujetos o atirantados. LUZ DEL ALMAC^N.

Se ha supuesto que la anchura o luz entre paramentos interiores de los muros es de ^ a io metros. Lttces mayores serán más f.avorables, en lo que a estabilidad del muro se refiere, por ser mayor el peso de la cubierta. VENTANAS.

Están situadas en el muro superior de paramentos verti-

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cales. Como restan peso al mttro, se las sttpone de dimensiones cletermiiladas, 0'6o X 1 lnetro^ y distanciadas tres metros de centro a centro. Altura de almacenamiento ^del grano. Las condiciones cle alnlacenamierrto no se refieren ya a la construcción, sino qtte han de ser tenidas en cttenta por los usuarios clel granero. A cada sección cle muro cle determinadas cíimensiones, le corresponde una altura má^ima de almacenamiento, que no iGSD-^

Fig. 4.-Sección del muro de hormigón en masa o mampostería, para altura de grano, h, de 2'io m. y montón en la parte central, con ángulo o talud de 20°.

debe nwlca sobrepasarse. A elle; suelen prestar poca atención muchos agricultores sin considerar el peligro de ruina a qtte exponen estas edificaciones, ya que los empujes laterales ejer-

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cidos sobre los muros son proporcionales a los cuadrados de las alturas de almacenamiento, pcr lo que un pequeño aumento en dicha altura puede dar lugar a un considerable aumento en el empuje. Si a un muro calculado para resistir el empuje, por ejemplo, de dos metros de altura de grano, le sometemos al empuje de 2'8o metros, éste será prácticamente el doble del previsto (comparando los cuadrados de 2 y de 2'8), por lo que es probable que la estabilidad del muro no subsista. Frecuentemente, y para mayor aprovechamiento del almacén, el grano se almacena junto a los muros hasta determinada altura y al mismo tiempo se acumula en mcntón, de forma que en el centro del almacén la altura es mayor que junto a los muros (fig. 3), attmentando con ello el empuje. En los ejetnplos calculados, y resumidos en el cuadro, figuran las alturas máximas de almacenamiento junto a los muros. Admitimos, sin embargo, que se almacene como máximo, del modo que se indica en la figttra 3, en que vemos que la altura del montón en el centra es igual a la altura total del muro. El vértice del montón estará, en general, a- la altura de los tirantes de la cubierta. El ángulo que la superficie del grano forma con la horizontal, en este caso, es de ao° a 22°, algo inferior al ángulo que forma el talud natural del trigo y que es de a 5°. Esto lo admitimos, como indicamos anteriormente, para . luces de ocho metros en adelante. El almacenamiento se ha sttpuesto para grano de trigo, que es el cereal que ejerce mayor empuje. Para cebada, avena, centeno y maíz sirven, sobradamente, las secciones de muros que se indican. Ejel^ti^ilo.-Si de la cantidad de grano que ha de almacenarse normalmente, y de la sttperficie de que se dispone para construir el almacén, deducimcs que la altura que ha de alcanzar el granc, junto a los mttros, ha de ser de a' jo metros, contando también con el almacenamiento en montón, vemos en el cuadro que, para mampostería u hormigón en

- „ n^asa, las ditnc:nsiones del muro son las que se indican en la figura .^. La altura total del mura es de 4'go metros; 0'40 metros correspundientes a la solera o piso; 2'7o metros a la altttra de granu y i'8o metros para permitir el paso y circtilación por ]a parte superior.

Si suponemos que se encuentra un firme adecuado a una profundidad variable de i a i'5o metros, la anchura del - ±,-oso-^

j^-- >! 35 ---r Figs. ^ y 6.-En los muros de ladrillo se puede hacer la construcción formando retallos, con lo yue se logra ahorro de material y]a debida estabilidad, al ser mayor la anchura en ]a parte baja del muro.

cimiento será la indicada en la misma figura. Para mayores proftmdidades debe aumentarse la zarpa o banqueta delantera.

Aunque como hemos dicho, la fábrica de ladrillo no es la

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más indicada para esta clase de muros, en las figuras 5 y 6 se indican las secciones de muro de ladrillo macizo recibido con mortero de cemento I: 3 ó I: 4, para alturas de carga, jttnto a los muros, de 2'4o y^'7o metros, respectivamente. ESYESORE5 I C]NiIENTOS PARA bSiJROS DE GR:^:^EROS, SEGÚN LA ALTUR:1 DEL MONTÓN. ^IC71t08 DW HukD1IC;IíN ICN MA9A 11 IIIC DiADIPO^TtCH1A

MUROS

C I M I E N T O S

( hasla In altln•a If)

(profundidad rlr 1 a 1^30 rn.)

ALTrRA MAXIMA

nr cn^Nn.II^HTo A I.OS M['ROS

^sprsor en la corouación

haprsor en la base

%arpa anterior

%arpa posterior

Ml^trns

Metrnt

0`15

Jletros

Mctros

2' 10

0'50

0`75

0 20

2`40

0•50

0^90

0'20

?'70

0'S0

1'05

0 25

0'15

5 00

0`50

t 15

0'?5

0•15

MetrOS

I

0'15

Yoxrnon.-Granero en construcción, con muros de paramento exterior en talud (Lobón, Badajoz).

awÁFICAB U6"INA. MAr'Rln