Cimentaciones

¿QUÉ ES LA CIMENTACIÓN?

Parte de la estructura que recibe la carga de la construcción y la transmite al terreno por medio del ensanchamiento de su base.
Para elegir una cimentación adecuada, debemos fijarnos en: la función del mismo sistema, la profundidad a la que se encuentra el terreno firme y la profundidad a la que es posible poner determinado tipo de cimentación.

Tipos de cimentación

SUPERFICIALES: Mampostería, zapata (puntual y lineal), losa de cimentación
SEMIPROFUNDAS: Caisson
PROFUNDAS: Sustitución, Flotación, Pilotes

CIMENTACIONES SUPERFICIALES

Son las que transmiten la carga al suelo por presión bajo su base sin rozamientos laterales de ningún tipo además de que su anchura es igual o mayor que su profundidad.
Los distintos tipos de cimentación superficial dependen de las cargas que sobre ellas recaen. Son capaces de soportar la carga que recibe de la construcción por medio de la ampliación de base.
Los materiales mas usados son:
Piedra (básicamente tratándose de construcciones ligeras), siempre y cuando esta sea resistente, maciza y sin poros.
Concreto armado.

MAMPOSTERÍA

Esta generalmente se utiliza en lugares donde hay mucha piedra.
Tratándose de construcciones sencillas, en la mayoría de casos resulta suficiente efectuar la prueba golpeando simplemente la piedra y observando el ruido que se produce. Si este es hueco y sordo, la piedra es blanda, mientras que si es aguda y metálico, la piedra es dura.
Para grandes construcciones es necesario efectuar en un laboratorio de ensayo pruebas sobre la resistencia de la piedra de que se dispone.

Aplicación
Se prepara el mortero de la siguiente manera: a 5 botes de arena, 2 botes de agua, 1 saco de mortero
La piedra bola deberá estar mojada para que no absorba la humedad del mortero, también se debe humedecer el fondo de la zanja que se hizo para el cimiento sin formar charcos. Normalmente una cimentación corrida a base de concreto ciclópeo se compone de un 40% de piedra bola y un 60% de concreto.
En el cimiento se deberán dejar los huecos donde se colocaran las tuberías para el agua y el drenaje y el sitio donde se anclaran los castillos.

Encima de la cimentación se construye una solera o cadena de repartición (dala de desplante) cuya función principal es la de transmitir las cargas verticales y ayudar a la estructura a trabajar correctamente en casos de asentamientos.

La dala se hará del ancho del muro según el material que se va a usar. También hay que cortar la varilla del largo que va a tener la dala, los anillos van separados uno del otro según lo que marque el plano estructural
Se deberán dejar paradas las varillas que servirán para los castillos.

ZAPATAS

Puede ser usada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas.
Los distintos tipos de zapatas son:
Puntuales: zapatas aisladas: aislada, centrada, combinada, medianera, esquina Lineales: zapatas corridas: bajo muro y bajo pilares

Zapatas Aisladas
Empleadas para pilares aislados y terrenos de buena calidad, cuando la excentricidad de la carga del pilar es pequeña o moderada.

Zapatas Combinadas
Cuando un pilar no puede apoyarse en el centro de la zapata, sino excéntricamente sobre la misma o cuando se trata de un pilar perimetral con grandes momentos flectores la presión del terreno puede ser insuficiente para prevenir el vuelco del pilar y su cimentación. Una forma común de resolverlo es uniendo o combinando la zapata de cimentación de este pilar con la de otro de tal manera que sea posible equilibrar adecuadamente la cimentación.

Zapatas Corridas o Continuas
Se usan comúnmente como forma de cimentación para muros de carga o filas de pilares relativamente cercanos en terrenos de resistencia media o alta.
Las zapatas corridas están indicadas cuando:
1. Se trata de cimentar un elemento continuo
2. queremos homogeneizar los asientos de una alineación de pilares y nos sirve para arrostramiento
3. Queremos reducir el trabajo del terreno
4. Puntear defectos y heterogeneidades del terreno
5. Por la proximidad de las zapatas aisladas, resulta más sencillo realizar una zapata corrida

LOSA DE CIMENTACIÓN

¿Qué es una losa de cimentación?
Una losa de cimentación es un elemento estructural de hormigón armado cuyas dimensiones en planta son muy elevadas; define un plano normal a la dirección de soportes.

¿En que consiste la Losa de cimentación?
Consiste en soportar todo el edificio sobre una losa de hormigón armado, extendida a una superficie tal que tomando la carga total que transmite el edificio y dividiéndola por ella no solicite al suelo bajo un esfuerzo mayor que el de su capacidad portante admisible. Para edificios pequeños el espesor de losa esta entre 15 y 22.5 cm; y para edificios mayores se usan espesores de 22.5 a 37.5 cm.

¿Cuándo se usa este tipo de Cimentación?
Se emplean en suelos poco resistentes, para integrar superficialmente la cimentación de varias columnas. Cuando al diseñar la cimentación mediante plintos aislados, la superficie de cimentación supera el 25% del área total, es recomendable utilizar losas de cimentación.
También cuando son insuficientes otros tipos de cimentación o se prevean asientos diferenciales en el terreno. En general, cuando la superficie de cimentación mediante zapatas aisladas o corridas es superior al 50% de la superficie total del solar, es conveniente el estudio de cimentación por losas. También es frecuente su utilización cuando la tensión admisible del terreno es menor de 0.8 kg/cm2.

Cimientos de losa Continua
Los cimientos de losa continua se suelen emplear en casos en los que las cargas del edificio son tan grandes y el suelo tan poco resistente que las zapatas por sí solas cubrirían más de la mitad de la zona de construcción. Consisten en una losa de hormigón armado, que soporta el peso procedente de los soportes. La carga que descansa sobre cada zona de la losa no es excesiva y se distribuye por toda la superficie. En las cimentaciones bajo edificios de gran envergadura, las cargas se pueden repartir por medio de nervaduras o muros cruzados, que rigidizan la losa

CIMENTACION SEMIPROFUNDA

CAISSON

También conocida como "pozo de cimentación". Se utiliza cuando los suelos superficiales, por ser blandos no son adecuados a cimentaciones superficiales.

El proceso constructivo, cuando este se efectúa en tierra, comienza con la construcción del cabezal, generalmente de concreto armado, provisto en su generatriz externa de una cuchilla vertical, una lámina de acero sólidamente anclada al cabezal. A seguir, ya colocado el cabezal en la posición en la que ha de hundirse en la tierra, se construyen los primeros metros del cuerpo del Caisson. El cuerpo del Caisson es de unos 5 a 10 cm menor que el perímetro externo del cabezal, con la finalidad de reducir la fricción de la pared con el suelo.

CIMENTACIONES PROFUNDAS

Se encargan de transmitir las cargas que reciben de una construcción a mantos resistentes más profundos; aquellas que transmiten la carga al suelo por presión bajo su base, pero pueden contar, además, con rozamiento en el fuste; las clasificamos en:

1. Pilotes
2. Cilindros
3. Cajones.

Se utiliza cuando se tienen circunstancias especiales:
Una construcción determinada extensa en el área de austentar.
Una obra con una carga demasiada grande no pudiendo utilizar ningún sistema de cimentación especial.
Que terreno al ocupar no tenga resistencia o características necesarias para soportar construcciones muy extensas o pesadas.

SUSTITUCION

Material extra excavación en el terreno y en el proporcional de la construcción se debe conocer el tipo de estado coincidencial el peso volumétrico de cada una de las capas que se construyen en el terreno a excavar, para que el peso sea perfecto, se deben nivelar con el de la construcción perfectamente conocida.

FLOTACION

Cuando la capacidad portante del suelo es muy pequeña y el peso del edificio importante, puede suceder que el solar de que disponemos no tenga superficie como para albergar una losa que distribuya la carga; en tal caso es posible construir un cimiento que flote sobre el suelo.

Se basa en el principio de Arquímedes que dice:
“Todo cuerpo sumergido en el liquido experimenta un empuje vertical ascendente igual al peso del volumen del liquido desalojado”.
Por este caso las construcciones se deben ejecutar perfectamente impermeables calculando el centro de corquedad de las construcciones y la reacción el empuje ascendente vertical para evitar el hundimiento o el volteo.

PILOTACION

¿Qué es un pilote?

Elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad que dificulta o encarece una cimentación directa. Los pilotes trasmiten las cargas mediante una combinación de rozamiento lateral o resistencia por fuste y resistencia a la penetración o resistencia por punta. Ambas dependen de las características del pilote y del terreno, y la combinación idónea es el objeto del proyecto. Por lo general, su diámetro o lado no es mayor de 60 cms.

Se tienen tres formas de pilotes:
Pilotes trabajando con apoyos directos
Pilotes que trabajan mediante fricción
Sistema mixto.

Los pilotes pueden alcanzar profundidades superiores a los 40 mts teniendo una sección transversal de 2-4 mts, pudiendo gravitar sobre ellos una carga de 2000 ton.

Los pilotes que se usan mas son los prefabricados de concreto, los de concreto armado, los de concreto comprimido, los de acero, los presforzados, y en menor proporción, los de madera.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Cimentaci%C3%B3n
http://www.arqhys.com/tipos-cimentaciones.html
Biblioteca de Consulta Microsoft ® Encarta ® 2005. © 1993-2004 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
http://html.rincondelvago.com/cimentacion.html
http://detallesconstructivos.es.cype.com/CSL.html
http://www.arquitectuba.com.ar/textos/Cimentaciones.pdf#search=%22zapatas%22

Por iiarquitectos