Se denominacimentacinal conjunto deelementos estructuralescuya
misin es transmitir las cargas de la edificacin o elementos
apoyados a este alsuelodistribuyndolas de forma que no superen su
presin admisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la
resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de 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).La cimentacin
es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la
superestructura. Hay que prestar especial atencin ya que la
estabilidad de la construccin depende en gran medida del tipo de
terreno.ndice[ocultar] 1Generalidades 2Tipos de cimentacin
2.1Cimentaciones superficiales o directas 2.1.1Cimentaciones
ciclpeas 2.1.2Zapatas aisladas 2.1.3Zapatas corridas 2.1.4Zapatas
combinadas 2.1.5Losas de cimentacin 2.2Cimentaciones semiprofundas
2.3Cimentaciones profundas 3Cimentaciones de mquinas 4Vase tambin
5Enlaces externosGeneralidades[editareditar cdigo]
Vista transversal de la cimentacin de la torre de televisin
deStuggart.Siempre que sea posible, se preferir que los cimientos
estn solicitados por cargas centradas, ya que las excntricas pueden
provocar empujes diferenciales.Se buscar siempre que el terreno de
apoyo sea resistente y, si eso no fuese posible, habr que buscar
soluciones alternativas.En muchos casos, los cimientos no solo
transmiten compresiones, sino que mediante esfuerzos de rozamiento
y adherencia llegan a soportar cargas horizontales y de traccin,
anclando el edificio al terreno, si fuese necesario.Adems de estas
funciones principales, los cimientos han de cumplir otros
propsitos: Ser suficientemente resistentes para no romper
porcortante. Soportar esfuerzos de flexin que produce el terreno,
para lo cual se dispondrnarmadurasen su cara inferior, que
absorbern lastracciones. Acomodarse a posibles movimientos del
terreno. Soportar las agresiones del terreno y del agua y su
presin, si la hay.Tipos de cimentacin[editareditar cdigo]La 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.Hay dos tipos fundamentales de
cimentacin:directasyprofundas.Cimentaciones superficiales o
directas[editareditar cdigo]
baco que transmite el esfuerzo a una cimentacin superficial de
una pila depuente. La cimentacin est enterrada y no es visible en
la figura.
Esquema que muestra donde se aplican las cimentaciones
superficiales (ms baratas) y las cimentaciones profundas. Muchas
veces en terrenos malos hay que optar siempre por la cimentacin
profunda, incluso para construcciones de poco peso, como una casa
pequea.Son 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 este tipo de cimentacin, la carga se
reparte en un plano de apoyo horizontal.En estructuras importantes,
tales comopuentes, las cimentaciones, incluso las superficiales, se
apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se
produzcan deterioros. Las cimentaciones superficiales se clasifican
en: Cimentaciones ciclpeas. Zapatas. Zapatas aisladas. Zapatas
corridas. Zapatas combinadas. Losas de cimentacin.Cimentaciones
ciclpeas[editareditar cdigo]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. 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
demamposterahormigonada. 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.Zapatas aisladas[editareditar cdigo]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 si que
es normal adems de aconsejable poner una junta cada
30maproximadamente, 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 bajo pilar en junta de diapasn".
Construccin de una cimentacin por zapata asiladaEn 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 10 cm de espesor (hormign
de limpieza), antes de colocar las armaduras.Zapatas
corridas[editareditar cdigo]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 elCdigo Tcnico de la Edificacin(CTE), 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.Zapatas
combinadas[editareditar cdigo]Una zapata combinada es un elemento
que sirve de cimentacin para dos o ms pilares. En principio las
zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares tienen
diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un nico
elemento de cimentacin, el resultado puede ser un elemento ms
estabilizado y sometido a un menormomento resultante.Losas de
cimentacin[editareditar cdigo]Artculo principal:Losa de
cimentacinUna 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:
Donde:momentos flectores en las direccionesxey.constantes
elsticasdel hormign.carga superficial efectiva en cada punto en la
cara superior de la losa.elcoeficiente de balastodel terreno bajo
la losa.el descenso vertical en cada punto de la losa.Cimentaciones
semiprofundas[editareditar cdigo]
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
omampostera. 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 semiprofunda.Cimentaciones profundas[editareditar
cdigo]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. Deben
ubicarse ms profundamente, para poder distribuir sobre una gran
rea, 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 anclajes pantallas
hiperestticas: dos o ms lneas de anclajes.Cimentaciones de
mquinas[editareditar cdigo]A diferencia de las cimentaciones de
edificacin, que generalmente estn sometidas a cargas estticas o
cuasiestticas, las cimentaciones de maquinaria estn sometidas
frecuentemente a cargas cclicas. La existencia de cargas cclicas
obligan a considerar el estado lmite de servicio de vibraciones y
el estado lmite ltimo de fatiga.Algunos tipos de cimentacin usados
para maquinaria son: Tipo bloque Tipo celdas De muros Porticadas
Con pilotes Sobre apoyos elsticos De soporte