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1. INTRODUCCION

La cimentación es la parte de la estructura que permite la transmisión de las

cargas que actúan, hacia el suelo o hacia roca subyacente.

Cuando los suelos reciben las cargas de la estructura, se comprimen en

mayor o en menos grado, y producen asentamientos de los diferentes

elementos de la cimentación y por consiguiente de toda la estructura.

Durante el diseño se deben controlar tanto los asentamientos absolutos

como los asentamientos diferenciales.

La estructura de union entre una edificación y su terreno de apoyo es lo que

se

Denomina cimentación. Estas, por sus mismas características, utilizan

preferiblemente el

hormigón armado como material de fabricación.

En la práctica el ingeniero realiza una primera estimación del tipo de

cimentación Dividiendo el peso de la edificación entre el área en planta de

la estructura. Si esta Relación da menor al 25% de la capacidad portante

del terreno, a la profundidad que va a Cimentar, se puede concluir que la

zapata superficial es una solución razonable para la Estructura. Si por el

contrario esta relación es mayor al 50% de la resistencia del terreno Es

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probable que se requiera cimentar sobre un estrato más profundo, utilizar

una losa de Cimentación, pilas o pilotes. De todas formas la elección debe

considerar aspectos Económicos y técnicos para lograr la mejor alternativa.

La determinación no solo de la capacidad portante sino de las

características particulares de comportamiento mecánico del terreno, los

asentamientos esperados y la forma como se deben manejar las

excavaciones, llenos y aguas freáticas es un problema que lo debe

Resolver el estudio geotécnico del sitio. En principio es importante

considerar que el Suelo no es homogéneo y más aún está lejos de serlo.

Por lo general se deben realizar Varias perforaciones y extracciones de

muestras para estudios de laboratorio, en algunos Casos se prefieren

ensayos en el sitio para determinar las propiedades sobre el terreno

Natural. En este último caso el ensayo de placa para determinar el módulo

de su rasante, De Westergard o modulo edómetro es el más recomendado.

Los resultados de estos Estudios son importantes para el dimensionamiento

y refuerzo de la estructura de cimentación.

En el caso de estudios preliminares se puede dimensionar la cimentación

utilizando valores aproximados de la capacidad portante del terreno de

acuerdo a tablas genéricas dadas por algunos estudios, en la tabla 12.1 se

indica un ejemplo típico. Sin embargo se debe aclarar que estos resultados

son aproximados y no se pueden tomar como datos para el diseño definitivo

de un determinado proyecto.

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2. MARCO TEORICO

2.1. EL SUELO DE CIMENTACION

El suelo constituye el material de ingeniería mas heterogéneo y mas

impredecible en su comportamiento, es por ello que los coeficientes de

seguridad que suelen utilizarse son al menos de 3 con relación a la

resistencia. La presencia de diferentes tipos de suelos y de distintos

tipos de estructuras da lugar a la existencia de distintos tipos de

cimentaciones.

2.2. ZAPATAS

Las zapatas pueden ser de hormigón en masa o armado con planta

cuadrada o rectangular como cimentación de soportes verticales

pertenecientes a estructuras de edificación, sobre suelos homogéneos

de estratigrafía sensiblemente horizontal.

Las zapatas aisladas para la cimentación de cada soporte en general

serán centradas con el mismo, salvo las situadas en linderos y

medianerías, serán de hormigón armado para firmes superficiales o en

masa para firmes algo más profundos.

De planta cuadrada como opción general

De planta rectangular, cuando las cuadradas equivalentes queden muy

próximas, o para regularizar los vuelos en los casos de soportes muy

alargados o de pantallas.

Como nota importante hay que decir que se independizaran las

cimentaciones y las estructuras que estén situados en terrenos que

presenten discontinuidades o cambios sustanciales de su naturaleza, de

forma que las distintas partes de edificio queden cimentadas en terrenos

homogéneos. Por lo que el plano de apoyo de la cimentación será

horizontal o ligeramente escalonado suavizando los desniveles bruscos

de la edificación.

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La profundidad del plano de apoyo o elección del firme , se fijara en

función de las determinaciones del informe geotécnico , teniendo en

cuenta que el terreno que queda por debajo de la cimentación no quede

alterado , como ya he dicho antes , para la cimentación , o mejor dicho ,

para saber qué tipo de cimentación hemos de utilizar , tenemos que

saber el tipo de terreno con el que nos vamos a encontrar ( informe

geotécnico ) .

2.3. TIPOS DE CIMENTACIONES

Dependiendo de la ubicación y de las características de los estratos

resistentes de suelos, las cimentaciones se clasifican en cimentaciones

superficiales y cimentaciones profundas.

Entre las cimentaciones superficiales destacan las zapatas aisladas, las

zapatas corridas, las zapatas combinadas, las vigas de cimentaciones y

las losas de cimentación.

Entre las cimentaciones profundas se suelen utilizar los pilotes

prefabricados hincados, los pilotes fundidos en sitio y los caissons.

Zapatas aisladas

Se los utiliza como soporte de una sola columna, o de varias

columnas cercanas en cuyo caso sirve de elemento integrador.

Pueden utilizar una zapata de hormigón armado, o un macizo de

hormigón ciclópeo.

Las zapatas de hormigón armado deberían tener al menos 40 cm de

peralte en edificaciones de varios pisos, para asegurar una mínima

rigidez a la flexión. Se pueden admitir espesores inferiores en el caso

de estructuras livianas no superiores a dos pisos como viviendas

unifamiliares con entramados de luces pequeñas, como pasos

cubiertos, etc.

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Zapatas corridas

Se las utiliza para cimentar muros o elementos longitudinales

continuos de distintos materiales como hormigón o mampostería.

Zapatas combinadas

Se las suele usar para integrar el funcionamiento de una zapata

inestable o ineficiente por sí sola, con otra zapata estable o eficiente,

mediante una viga de rigidez.

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Vigas de Cimentación

Se las emplea en suelos poco resistentes, para integrar linealmente

la cimentación de varias columnas. Cuando se integran las columnas

superficialmente mediante vigas de cimentación en dos direcciones,

se forma una malla de cimentación.

Losas de Cimentación

Se emplean en suelos poco resistentes, para integrar

superficialmente la cimentación de varias columnas. Cuando al

diseñar la cimentación mediante zapatas aisladas, la superficie de

cimentación supera el 25% del area total, es recomendable utilizar

losas de cimentación.

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Pilotes

Se los emplea cuando los estratos resistentes de suelo son muy

profundos. El hincado de pilotes permite que se alcancen esos

estratos resistentes.

Pueden ir acoplados a zapatas o losas de cimentación. Se utilizan

varios pilotes para sustentar a cada unidad de cimentación.

3. CRITERIOS DE DISEÑO

Preferentemente se emplearán zapatas aisladas para cimentar soportes,

éstos se dispondrán centrados excepto en las zapatas de medianería y

esquina.

Las dimensiones en planta de la zapata se obtienen del cálculo de la

estabilidad del elemento de cimentación (comprobación a hundimiento y

asientos del terreno, estabilidad a vuelco y estabilidad a deslizamiento),

mientras que el canto es un criterio del cálculo estructural

(dimensionamiento de la zapata como elemento de hormigón armado).

Se recomienda que el canto total h no sea inferior a 0,30 m, salvo casos

excepcionales.

Las zapatas de medianería y esquina se proyectan preferentemente con

viga centradora.

Se emplean zapatas combinadas cuando los soportes están muy próximos

y las zapatas aisladas, incluso rectangulares, son inviables por interferir

entre sí.P á g i n a 7 | 12

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El plano de apoyo de la cimentación debe ser horizontal o ligeramente

escalonado, suavizando los desniveles bruscos de la construcción.

Es conveniente que las instalaciones queden por encima del plano de

cimentación, no intersecando con zapatas o vigas centradoras.

A partir del Estudio Geotécnico se obtiene la profundidad a la que el terreno

alcanza la resistencia adecuada para cimentar. Se debe tener en cuenta

que el terreno situado por debajo de la cimentación no debe verse afectado

por las alteraciones del nivel freático.

4. OBJETIVOS Y ALCANCE

El proyecto tiene como objetivo principal realizar el diseño de la

cimentación del edificio Valery.

Además de los cálculos el diseño que se propone, se incluye los

planos y un pliego de especificaciones en el que se encuentra el

proceso constructivo que se seguirá para la construcción de la

subestructura del edificio.

5. LOCALIZACION

El proyecto se ubica entre calle litoral y Arce en la ciudad de Potosí dicha

ubicación corresponde al siguiente croquis.

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6. DESCRIPCION DE LA SUBESTRUCTURA

El edificio ocupara un predio que tiene un área total de aproximadamente

238,02 m2.

La estructura cuenta con 6 niveles cada uno con una losa maciza, la

estructura cuenta con escaleras, el último nivel es una azotea por lo que no

existe una cubierta.

7. UBICACIÓN DE ZAPATAS

La edificación consta de 20 zapatas, con los resultados obtenidos en cuanto

a dimensiones se refiere se propondrá un diseño óptimo ya sean zapatas

aisladas, de medianería, combinadas o zapatas con viga de compensación.

8. DATOS DE PARTIDA

Esfuerzo admisible del suelo (kg/cm2) 1,80

Altura de fundación h (m) 1,90

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Resistencia característica del Hº fck

(kg/cm2)

210

Resistencia de cálculo del acero fyd

(kg/cm2)

5000

Coeficiente de balasto 2

9. CONSIDERACIONES GENERALES

CALCULO ESTRUCTURAL

Para toda la estructura se harán las siguientes consideracionesNOTA : los esfuerzos

CARGA MUERTA

Contra piso= 60 kg/m2

Tabiquería= 200 kg/m2

Acabados de piso= 50 kg/m2

Acabados de techo= 50 kg/m2

TOTAL 360 kg/m2

CARGA VIVA 350 kg/m2

Se tomara en cuenta para todos los niveles una losa maciza de 20 cm de espesorNo se toma en cuenta el peso propio de la estructura pues el programa SAP 2000 lo calculara

10. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA

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Para el diseño de la edificación se utiliza el paquete estructural SAP2000,

este es un programa que utiliza métodos numéricos para calcular

estructuras. El mismo calculara las reacciones que para el diseño serán las

NORMALES y se las usara como datos de partica como combinación

CV+CM.

Vista de la estructura modelada en 3D

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Tabla de Reacciones (Normales)

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