CIMENTACIONES COMBINADAS.

Integrantes :Espino Espino Octavio. Hernández González Alejandro.Quintero Balderas ErnestoVázquez ortega Omar.

Cimentaciones combinadas.

Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para dos o más pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un único elemento de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a un menor momento resultante.

Tipos de cimentaciones combinadas.

Zapatas aisladas.Zapatas corridas.Losa de cimentación .Zapata en voladizo

Losa de cimentación:Losa de cimentación: Este tipo de cimentación es una zapata combinada que cubre toda la superficie bajo una estructura que soporta varias columnas y muros Las losas de cimentación se prefieren a veces para suelos de baja capacidad de carga pero que tienen que soportar grandes cargas de columnas y/o muros. Bajo ciertas condiciones, las zapatas corridas tienen que cubrir más de la mitad de la superficie bajo un edificio, y entonces las losas de cimentación resultan más económicas. 

Zapata en voladizo:  Este tipo de

construcción de zapata combinada usa una contratrabe para conectar una cimentación de columna excéntricamente cargada con la cimentación de una columna interior (figura 5.ld). Las zapatas en voladizo se usan en vez de las zapatas combinadas trapezoidales o rectangulares cuando la capacidad de apoyo admisible del suelo es alta y las distancias entre las columnas es grande

Las cimentaciones combinadas Se usa cuando las dimensiones de las zapatas de las columnas

exteriores están condicionadas por los límites de propiedad generándose excentricidades en la

zapatas. La presión del suelo no es uniforme. Se usa para unir la columna exterior con la interior

adyacente y así reducir dicha excentricidad, logrando que la reacción del suelo sea uniforme.

Excavación para cimientos.

Las cepas o zanjas son excavaciones dentro de las cuales se construye la cimentación de una construcción. El ancho y la profundidad de esta excavación debe ser de un tamaño adecuado a las dimensiones de los cimientos que se van a construir, de lo contrario, no cabrá el cimiento, si es que esta muy angosta o se desperdiciará trabajo si se hace más ancha o más profunda. Preparación:

1. Herramienta necesaria. Para hacer la excavación se necesita únicamente de pala y pico. Cuándo es necesario acarrear el producto de la excavación se puede hacer en carretilla, botes de lámina o plástico.

2. Conocimiento de la resistencia del terreno. Para construir una cimentación, es necesario eliminar la capa de tierra vegetal superficial que es la menos resistente, cuyo espesor es muy variable. Retirada la capa de tierra vegetal, se recomienda hacer una pequeña excavación hasta de 50 cm. de profundidad para conocer la dureza del terreno. Por su dureza los terrenos pueden dividirse en cuatro tipos:

a) Terreno malo. Es el que presenta aspecto húmedo y esponjoso y que lanzando una herramienta pesada (por ejemplo la pala) se clava en el terreno penetrando con facilidad.

b) Terreno regular. Se puede excavar fácilmente con pala, sin necesidad de aflojar la tierra con pico.

c) Terreno Intermedio. Ya no es posible excavar solamente con pala, sino que requiere del empleo del pico, sin embargo éste penetra fácilmente en el terreno. d) Terreno bueno. Tan solo es posible excavar a base de zapapico, que penetra difícilmente en el terreno.

Es sumamente importante determinar, de acuerdo con el esfuerzo necesario para hacer la excavación, cuál es el tipo de terreno donde se va a construir, ya que de esto depende el ancho de la cimentación que se construirá.

Procedimiento de trabajo La excavación se hará representando las líneas marcadas con cal que indican el ancho de la cimentación. No es necesario hacer la cepa más ancha de lo que ha sido señalada. Cuando en la excavación, se encuentra basura enterrada o desperdicios de poca resistencia, deberá hacerse la excavación más profunda, hasta encontrar terreno resistente.

En el caso de que se encuentren este tipo de bolsas de relleno y con objeto de no hacer la cimentación demasiado profunda y en consecuencia costosa, se recomienda rellenar nuevamente la cepa hasta el nivel que se había previsto para el asentar el cimiento. Este relleno debe hacerse con tierra limpia, en capas no mayores de 20cm. de espesor que deben ser humedecidas y compactadas con pisón de mano.

Aplicaciones.

Aplicación de Cimentación combinada

1.-Este tipo de cimentación puede ser conveniente en los siguientes casos: a. Columnas muy Cercanas entre si Para esta condición si se usarán zapatas aisladas, podrían traslaparse o bien podrían resultar de proporciones poco económicas.

Es conveniente que el punto de aplicación de la resultante de las cargas actuantes coincida con el centro de gravedad de la zapata combinada para poder considerar una reacción uniforme repartida del terreno.

2.- Columna Exterior muy cercana del límite de propiedad En el caso de tener dos limites que impidan desarrollar la longitud necesaria para reacción uniforme, entonces la reacción será linealmente variable. 

Costos y DiseñoAntecedentes

No fue sino después de 20 años que especialistas de otros países reconocieron las virtudes de los sistemas de cimentación mixtos, como un medio eficiente de transferir cargas estructurales al subsuelo (Burland, 1977), a menor costo (Hansbo, 1984), y reduciendo tanto los asentamientos totales como los diferenciales. Los enfoques previos despreciaban la contribución de la losa de cimentación, asignando toda la capacidad de carga a los pilotes.

Sin embargo, durante los eventos sísmicos del 19 y 20 de septiembre de 1985 se tuvo evidencia de la vulnerabilidad de las cimentaciones mixtas con cajón y pilotes de fricción construidas en la ciudad de México. Usualmente estas cimentaciones contaban con pilotes en número, longitudes, materiales y secciones transversales muy diversas, hincados en la Formación Arcillosa Superior (FAS), y con un cajón rígido de concreto reforzado desplantado a una profundidad de entre 2 y 5 m. Los daños que más sufrieron las edificaciones sobre cimentaciones mixtas fueron desde desplomos y asentamientos muy significativos, hasta el volteo total,

Diseño

CRITERIOS DE DISEÑOTIPO I

para el diseño de cimentaciones mixtas. Bajo condiciones sísmicas, cuando se adopta el criterio de diseño I (diseño en término de capacidad de carga), se pierde la fricción negativa al desarrollarse movimientos relativos entre el suelo y los pilotes; prueba de ello es el asentamiento repentino de la masa de suelo relativamente superficial adosada a edificios sobre pilotes de punta interactuando con la cimentación y provocando, por ejemplo, sólo la destrucción de banquetas; al ocurrir un sismo y generarse movimientos laterales diferenciales entre suelo y pilotes, éstos simplemente “se sacuden” al suelo que se mantenía de ellos “colgado”.

TIPO IIPor lo que se refiere al diseño del tipo II (diseño en términos de asentamientos), la cantidad y dimensiones de los pilotes son tales que su capacidad de carga es menor que el peso del edificio, aun cuando se desarrolle fricción positiva en toda su longitud; esto implica que la losa de cimentación trasmite al suelo necesariamente parte de ese peso. Así, los pilotes trabajan al límite de su capacidad, restringiendo el desarrollo de fricción negativa y asegurando el beneficio del efecto de compensación aunque como ya se discutió, la presión de compensación debe ser una fracción del esfuerzo total previo. Sin embargo, es claro que cualquier incremento de esfuerzo, como el derivado de las acciones sísmicas, debe ser tomado principalmente por el suelo que subyace la losa de cimentación

“Conclusión”Estos argumentos apuntan a que el diseño tipo II podría no ser recomendable en sitios con suelos arcillosos blandos, en los que ocurran sismos intensos, excentricidades estáticas y fuertes momentos de volteo de edificaciones esbeltas.