CIMENTACIÓN resumen

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CIMENTACIÓN I. Definición: Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación al suelo. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que los pilares o muros que soportará, el área de contacto entre el suelo y la cimentación será proporcionalmente más grande que los elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes). II. Importancia de cimentación La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura; para lo cual se utiliza la llamada zapata de cimentación, esta divide las cargas de la edificación en partes iguales de manera que ninguna exceda a la otra, esto solamente no se da cuando se trata de un terreno de piedra. III. Tipos de cimentación La elección del tipo de cimentación depende especialmente de las características mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que junto con la homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación. Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar. Cuando por problemas con la capacidad portante o la homogeneidad del mismo no es posible usar cimentación superficial se valoran otros tipos de cimentaciones. 1. Cimentaciones superficiales Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. En estructuras importantes, tales como puentes, las cimentaciones, incluso las superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se produzcan deterioros. Las superficiales se clasifican en: Cimentaciones ciclópeas. Zapatas. Zapatas aisladas. Zapatas corridas. Zapatas combinadas. A. Cimentaciones ciclópeas En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al

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ESTRUCTURAS

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CIMENTACINI. Definicin:Se denominacimentacinal conjunto deelementos estructuralescuya misin es transmitir las cargas de la edificacin alsuelo. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que lospilareso muros que soportar, el rea de contacto entre el suelo y la cimentacin ser proporcionalmente ms grande que los elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes).

II. Importancia de cimentacinLa cimentacin es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura; para lo cual se utiliza la llamada zapata de cimentacin, esta divide las cargas de la edificacin en partes iguales de manera que ninguna exceda a la otra, esto solamente no se da cuando se trata de un terreno de piedra.

III. Tipos de cimentacinLa eleccin del tipo de cimentacin depende especialmente de las caractersticas mecnicas del terreno, como su cohesin, sungulo de rozamiento interno, posicin delnivel freticoy tambin de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula lacapacidad portante, que junto con la homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentacin. Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentacin menos costoso y ms simple de ejecutar. Cuando por problemas con la capacidad portante o la homogeneidad del mismo no es posible usar cimentacin superficial se valoran otros tipos de cimentaciones.

1. Cimentaciones superficialesSon aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener ste suficientecapacidad portanteo por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas.En estructuras importantes, tales comopuentes, las cimentaciones, incluso las superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se produzcan deterioros. Las superficiales se clasifican en: Cimentaciones ciclpeas. Zapatas. Zapatas aisladas. Zapatas corridas. Zapatas combinadas.

A. Cimentaciones ciclpeas En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclpeo (hormign) es sencillo y econmico. El procedimiento para su construccin consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaos al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporcin 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. Este es un sistema que ha quedado prcticamente en desuso, se usaba en construcciones con cargas poco importantes; exceptuando las construcciones auxiliares como vallas de cerramiento en terrenos suficientemente resistentes. El hormign ciclpeo se realiza aadiendo piedras ms o menos grandes a medida que se va hormigonando para economizar material. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra ms pequea que en los cimientos de mampostera hormigonada. La tcnica del hormign ciclpeo consiste en lanzar las piedras desde el punto ms alto de la zanja sobre el hormign en masa, que se depositar en el cimiento. Precauciones:

Tratar que las piedras no estn en contacto con la pared de la zanja. Que las piedras no queden amontonadas. Alternar en capas el hormign y las piedras. Cada piedra debe quedar totalmente envuelta por el hormign.

B. Zapata (cimentacin)

I. Definicin Unazapataes un elemento estructural que sirve decimentacina unpilar,murou otro elemento superficial, transmitiendo los esfuerzos que recibe de este al terreno.LasCimentaciones por Zapatasson un tipo deCimentaciones SuperficialesUnazapata(a veces llamadapoyo) normalmente aislada, puede ser empleada en terrenos razonablemente homogneos y de resistencias a compresin medias o altas. Consisten en un ancho prisma dehormign(concreto) situado bajo lospilaresde la estructura. Su funcin es transmitir al terreno las tensiones a que est sometida el resto de la estructura y anclarla.Cuando no es posible emplear zapatas debe recurrirse a cimentacinpor pilotajeolosas de cimentacin.

Tipos de zapatasExisten varios tipos de zapatas en funcin de si servirn de apoyo a uno o varios pilares o bien sean a muros. Para pilares singulares se usan zapatas aisladas, para dos pilares cercanos zapatas combinadas, para hileras de pilares o muros zapatas corridas.

Zapatas aisladas Las zapatas aisladas son un tipo de cimentacin superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata ampla la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El trmino zapata aislada se debe a que se usa para asentar un nico pilar, de ah el nombre de aislada. Es el tipo de zapata ms simple, aunque cuando elmomento flectoren la base del pilar es excesivo no son adecuadas y en su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas corridas en las que se asienten ms de un pilar. La zapata aislada no necesita junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve afectada por los cambios trmicos, aunque en las estructuras s que es normal adems de aconsejable poner una junta cada 3maproximadamente, en estos casos la zapata se calcula como si sobre ella solo recayese un nico pilar. Una variante de la zapata aislada aparece en edificios con junta de dilatacin y en este caso se denomina "zapata ajo pilar en junta de diapasn".En el clculo de las presiones ejercidas por la zapata debe tenerse en cuenta adems del peso del edificio y las sobrecargas, el peso de la propia zapata y de las tierras que descansan sobre sus vuelos, estas dos ltimas cargas tienen un efecto desfavorable respecto al hundimiento. Por otra parte en el clculo de vuelco, donde el peso propio de la zapata y las tierras sobre ellas tienen un efecto favorable.Para construir una zapata aislada deben independizarse los cimientos y las estructuras de los edificios ubicados en terrenos de naturaleza heterognea, o con discontinuidades, para que las diferentes partes del edificio tengan cimentaciones estables. Conviene que las instalaciones del edificio estn sobre el plano de los cimientos, sin cortar zapatas ni riostras. Para todo tipo de zapata, el plano de apoyo de la misma debe quedar empotrado 1dmen el estrato del terreno.La profundidad del plano de apoyo se fija basndose en el informe geotcnico, sin alterar el comportamiento del terreno bajo el cimiento, a causa de las variaciones del nivel fretico o por posibles riesgos debidos a las heladas. Es conveniente llegar a una profundidad mnima por debajo de la cota superficial de 50 u 80 cm. en aquellas zonas afectadas por estas variables. En el caso en que el edificio tenga una junta estructural con soporte duplicado (dos pilares), se efecta una sola zapata para los dos soportes. Conviene utilizar hormign de consistencia plstica, con ridos de tamao alrededor de 40mm. En la ejecucin, y antes de echar el hormign, disponer en el fondo una capa de hormign pobre de aproximadamente 5 cm de espesor (emplantillado), antes de colocar las armaduras.Las zapatas aisladas segn su relacin entre el canto y el vuelo o largo mximo libre pueden clasificarse en:Zapatas rgidas o poco deformables.Zapatas flexibles o deformables. Y segn el esfuerzo vertical est en el centro geomtrico de la zapata se distingue entre:Zapatas centradas.Zapatas excntricas.Zapatas irregulares.Zapatas corridas Las zapatas corridas se emplean para cimentarmuros portantes, o hileras depilares. Estructuralmente funcionan comoviga flotanteque recibe cargas lineales o puntuales separadas.Son cimentaciones de gran longitud en comparacin con su seccin transversal. Las zapatas corridas estn indicadas como cimentacin de unelemento estructurallongitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno. Tambin este tipo de cimentacin hace dearriostramiento, puede reducir la presin sobre elterrenoy puede puentear defectos y heterogeneidades en el terreno. Otro caso en el que resultan tiles es cuando se requeriran muchas zapatas aisladas prximas, resultando ms sencillo realizar una zapata corrida.Las zapatas corridas se aplican normalmente a muros. Pueden tener seccin rectangular, escalonada o estrechada cnicamente. Sus dimensiones estn en relacin con la carga que han de soportar, la resistencia a la compresin del material y la presin admisible sobre el terreno. Por practicidad se adopta una altura mnima para los cimientos de hormign de 3dmaproximadamente. Si las alturas son mayores se les da una forma escalonada teniendo en cuenta el ngulo de reparto de las presiones.En el caso de que la tierra tendiese a desmoronarse o el cimiento deba escalonarse, se utilizarn encofrados. Si los cimientos se realizan en hormign apisonado, pueden hormigonarse sin necesidad de los mismos.Si los trabajos de cimentacin debieran interrumpirse, se recomienda cortar en escalones la junta vertical para lograr una correcta unin con el tramo siguiente. Asimismo colocar unos hierros de armadura reforzar esta unin.Las Zapatas Corridas son, segn elRNE, aquellas zapatas que recogen ms de tres pilares. Las considera as distintas a las zapatas combinadas, que son aquellas que recogen dos pilares. Esta distincin es objeto de debate puesto que una zapata combinada puede soportar perfectamente tres pilares.

Fierros principalesrejillaestriboszapatacolumna

a) Zapatas combinadas A veces, cuando un pilar no puede apoyarse en el centro de la zapata, sino excntricamente sobre la misma o cuando se trata de un pilar perimetral con grandesmomentos flectoresla presin del terreno puede ser insuficiente para prevenir el vuelco de la cimentacin. Una forma comn de resolverlo es uniendo o combinando la zapata de cimentacin de este pilar con la ms prxima, o mediante vigas de atado, de tal manera que se pueda evitar el giro de la cimentacin.Un caso frecuente de uso de zapatas combinadas son las zapatas de medianera o zapatas de lindero, que por limitaciones de espacio suelen ser zapatas excntricas. Por su propia forma estas zapatas requieren para un correcto equilibrio una viga de atado. Dicha viga de atado junto con otras dos zapatas, constituye un caso de zapatas combinadas.

C. Losas de cimentacin Una losa de cimentacin es una placa flotante apoyada directamente sobre el terreno. Como losa est sometida principalmente a esfuerzos deflexin. El espesor de la losa ser proporcional a los momentos flectores actuantes sobre la misma. La relacin entre el espesor de la losa, los momentos flectores de la placa, las cargas exteriores y las propiedades elsticas del hormign de la losa viene dada por la siguiente expresin:

D. Cimentaciones semiprofundas Excavando uno de los pozos de cimentacin para unpuente. El tubo de hormign (concreto) se va hundiendo a medida que se excava. En este caso se lleg a 24 m de profundidad.Pozos de cimentacinocaissons: Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el ro, en ese caso se trabaja en cmaras presurizadas.Arcos de ladrillo sobre machones de hormign o mampostera.Muros de contencin bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.Micropilotes, son una variante basada en la misma idea delpilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentacin semiprofundas.E. Cimentaciones profundas Se basan en elesfuerzo cortanteentre el terreno y la cimentacin para soportar las cargas aplicadas, o ms exactamente en la friccin vertical entre la cimentacin y el terreno. Por eso deben ser ms profundas, para poder proveer sobre una gran rea sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos mtodos utilizados en cimentaciones profundas son:Pilotes: son elementos de cimentacin esbeltos que se hincan (pilotesde desplazamientoprefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotesde extraccinejecutadosin situ). Antiguamente eran de madera, hasta que en losaos 1940comenz a emplearse elhormign.Pantallas: es necesario anclar el muro al terreno.pantallas isostticas: con una lnea de anclajespantallas hiperestticas: dos o ms lneas de anclajes.

F. Vigas de cimentacinFundacin de vigas y suelo paneles de apoyo se utilizan para las paredes exteriores de los edificios del marco.Que se establecen en una capa de solucin en apenas fundamento suficiente.Organizar en la parte superior de unaimpermeabilizacin horizontal de mortero de cemento-arena.Bordeando los paneles utilizados en los edificios sin stanos. Dimensiones: Longitud 6,3 m, altura 460 mm, ancho 250 mm.Vigas de cimentacin en los edificios con paredes de los elementos de pequeo tamao.Losas de pisode descanso en las barras transversales estante oel diafragma.A menudo se utiliza espesor de la losa hueca de 220 mm, ancho de 1.200, 1500 mm.Tipos de vigas de cimentacin:Wall - se establecen cerca de los muros exteriores;conectado - se colocan entre las columnas de manera que sus ejes coinciden;Clasificacin y archivo - se sitan entre svyazevymi y en las placas de la pared.No hay anclasRibbed - saneamiento, espesor de 220 mm.

G. Falsas zapatas Son usadas para evitar la ruptura de estructuras subterrneas como una cisterna

Vigas de cimentacin

H. PilotesEn ocasiones, cuando comenzamos a realizar la excavacin para la ejecucin de una obra, podemos encontrarnos diversas dificultades para encontrar el estrato resistente o firme donde queremos cimentar. O simplemente se nos presenta la necesidad de apoyar una carga aislada sobre un terreno sin firme, o difcilmente accesible por mtodos habituales. En estos casos se recurre a la solucin de cimentacin profunda, que se constituye por medio de muros verticales profundos, los muros pantalla o bien a base de pilares hincados o perforados en el terreno, denominados pilotes. En cualquier caso el objetivo es adoptar una solucin constructiva que rena las siguientes condiciones:1. PARTES DE UNA CIMENTACIN POR PILOTAJE:Soporte o pilar: Elemento estructural vertical, que arranca del encepado.- Encepado: Pieza prismtica de hormign armado similar a una zapata aislada, encargado de recibir las cargas del soporte y repartirlas a los pilotes

- Vigas riostras: Elementos de atado entre encepados. Son obligatorias en las dos direcciones si el encepado es de un solo pilote. En encepados de dos pilotes es obligatorio el arrastramiento en al menos una direccin, la perpendicular a la direccin de su eje de menor inercia.- Fuste del pilote: Cuerpo vertical longitudinal del pilote. Las cargar es transmitida al terreno a travs de las paredes del fuste por efecto de rozamiento con el terreno colindante.- Punta del pilote: Extremo inferior del pilote. Transmite las cargas por apoyo en el terreno o estrato resistente - Terreno circundante: Los pilotes pueden alcanzar profundidades superiores a los 40 mts teniendo una seccin transversal de 2-4 mts, pudiendo gravitar sobre ellos una carga de 2000 t. Informacin colaborada por: Sonia E. Mercedes.

2. CLASIFICACIN DE LOS PILOTES

- Segn su forma de trabajo :

- Pilotes rgidos de primer orden.Aquellos cuya punta llega hasta el firme transmitindole la carga aplicada a la cabeza . La accin lateral del terreno elimina el riesgo de pandeo .- Pilotes flotantes.Aquellos cuya punta no llega al firme , quedando hincado en el terreno suelto y resistiendo por adherencia , su valor resistente es funcin de la profundidad , dimetro y naturaleza del terreno . Se sitan en terrenos de resistencia media baja , y transmiten su carga por rozamiento , a travs del fuste .- Pilotes semi-rigidos.Aquellos cuya punta llega hasta el firme , pero este esta tan profundo , o es tan poco firme , que el pilote resiste simultneamente por punta y por adherencia .

- Segn su forma de ejecucin:Pilotes de hinca prefabricados.Se hincan en el terreno mediante unas maquinas a golpe de mazas, con martillo neumtico y son prefabricados, constituidos en toda su longitud mediante tramos ensamblables . Son relativamente caros ya que estn fuertemente armados para resistir los esfuerzos durante el transporte y el hincado en el terreno. Una vez hincado en el terreno , este ejerce sobre el pilote y en toda su superficie lateral , una fuerza de adherencia que aumenta al continuar clavando mas pilotes en las proximidades , pudiendo conseguir mediante este procedimiento , una consolidacin del terreno . Es importante indicar que la operacin de hincado del pilote debe de realizarse siempre de dentro hacia fuera.

- Segn el sistema constructivo :- Pilotes prefabricados hincados, o apisonados,ejecutados a base de desplazamiento del terreno.- Pilotes excavados o perforados, ejecutados a base de extraccin de tierras y relleno de hormign armado .RECOMENDACIONES PARA LAS CIMENTACIONES

Hacer un apique de mnimo 2 metros de profundidad para observar la calidad del sueloConsultar con constructores vecinos sobre el comportamiento de lo cimentado en dicho sueloLocaliza los ejes de los muros cargueros y muros transversales y comenzar la excavacin de las vigas de fundicin y el ancho de acuerdo con el nmero de pisosQuitar la vegetacin, tierra negra, basuras escombros y tierraSi se encuentra agua caadas antiguas tapadas con tierra o el suelo es muy blando, consultar con un ingeniero de suelos Asegurarse de que el fondo de la zanja quede mnimo 50 cm debajo del terreno destapado Armar las canastas que servirn de refuerzo a las vigas

- Refuerzo longitudinal:Construcciones de un piso: 4 varillas de 3/8"Construcciones de dos pisos: 4 varillas de 1/2"

- Refuerzo transversal: Estribos cerrados de 1/4" a cada 20 cm Las vigas deben quedar al mismo nivel, de modo que se conformen recuadros completos a) Los refuerzos en las intersecciones de las vigas de amarre debern colocarse como se ilustra en las figuras 4.2 a 4.4b) Fundir las vigas con un concreto de resistencia mnimas de 175 cm2, Se supone emplear una dosificacin 1:2:3 (Cemento: Arena: Gravilla)c) El refuerzo de las vigas de cimentacin debe tener un recubrimiento libre mnimo de de 7 cm para garantizar su proteccin contra la corrosind) En las fundaciones medianeras debe respetarse la propiedad vecina, colocando los cimientos y muros: teniendo en cuenta que debe existir vigas de fundacin perpendiculares a la medianera que garanticen su estabilidade) Prepare el mortero de pega y revoque el sobre cimiento con una dosificacin 1:3 mas impermeabilizante, porque as asegura la integridad del sobre cimiento y evita que por capilaridad la humedad suba a los muros

Todas las normas y especificaciones se encuentran en el Reglamento Nacional de Edificaciones, en la E 0. 50Algunas normas que se deben tener en cuenta:Tendr una profundidad mnima de 0,8m. Pero si la cimentacin se realiza de una losa de concreto armado ser de 0,4m.- Se debe tener en cuenta las disposiciones para el traslape de los fierros y el doblado de los estribos. - La separacin mnima entre fierros dentro de una viga de cimentacin o de una columna debe ser 1.5 - Tener en consideracin la dosificacin de concreto.- En ancho del sobre cimiento ser mayor o igual al espesor del muro, nunca inferior, porque as se prevn desplazamientos del muro- El refuerzo de las vigas de cimentacin debe tener un recubrimiento libre mnimo de de 7 cm para garantizar su proteccin contra la corrosin.