Definición:

Las subestructura o cimentación es aquella parte de la estructura que se coloca generalmente por debajo de la superficie del terreno y que transmite las cargas al suelo o roca subyacentes.

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Comportamiento y Requisitos:

Todos los suelos se comprimen al someterlos a cargas y causan asentamientos en la estructura soportada. Los dos requisitos esenciales en el diseño de cimentaciones son:

a) Que el asentamiento total de la estructura esté limitado a una cantidad tolerablemente pequeña.

b) Que en lo posible, el asentamiento diferencial de las distintas partes de la estructura se elimine.

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Para limitar los asentamiento de manera indicada es necesario los siguiente:

1) Transmitir la carga de la estructura hasta un estrato de suelo que tenga la resistencia suficiente.

2) Distribuir la carga sobre un área suficientemente grande de este estrato para minimizar las presiones de contacto. Si no se encuentra suelos adecuados justo debajo de la estructura, es necesario recurrir a cimentaciones profundas como pilotes o pilas para transmitir la carga hasta estratos más profundos y de mayor firmeza.

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Tipos de Pilotes:

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Cimentación a Base de Pilotes.

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Si existe un suelo satisfactorio inmediatamente debajo de la estructura, es suficiente distribuir la carga mediante zapatas u otros medios. Estas subestructuras se conocen como cimentaciones superficiales. Si el suelo no fuera satisfactorio se distribuiría la carga de la estructura mediante pilotes, caissons, etc. Estas subestructuras se conocen como cimentaciones profundas. Los tipos de cimentaciones superficiales que se conocen son las siguientes: a) Zapatas aisladas. b) Zapatas conectadas. c) Zapatas combinadas. d) Vigas de cimentación. e) Losa o platea de cimentación.

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Cimentaciones Superficiales

a) Zapatas Aisladas. Sirven de base de elementos estructurales puntuales como son los

pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite.

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Cimentaciones Superficiales

b) Zapatas Conectadas. Es conveniente establecer una cierta conexión entre zapatas aisladas

que impida desplazamientos horizontales y si la estructura está cimentada en zona sísmica con a >=0.16g, es obligatorio la conexión entre zapatas. Esto se hace utilizando una viga de conexión rígida.

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Cimentaciones Superficiales

c) Zapatas Combinadas. Se entiende por zapata combinada a la que cimenta dos columnas. En

general, en este caso es una buena practica dimensionar el cimiento de forma que el centro de gravedad de su superficie en planta coincida sensiblemente con la de las acciones.

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Cimentaciones Superficiales

d) Vigas de Cimentación. Se entiende por viga de cimentación aquélla sobre la que apoyan tres o

más columnas. La sección transversal de la viga de cimentación puede ser rectangular o tomar la forma de una T invertida, con la que conlleva a una economía en el concreto, acero, y movimiento de tierras; pero con mayores costos en encofrado y mano de obra.

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Cimentaciones Superficiales

e) Losa de Cimentación. La losa de cimentación o placa de fundación es una losa armada en dos

direcciones ortogonales , de grandes dimensiones, que sirve de cimiento a un grupo de columnas o muros, o soporta estructuras tales como silos, estanques de agua, depósitos, chimeneas, torres de alta tensión, etc.

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Diagrama de Momentos en la dirección 2-2 (Tn-m)

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