CONSTRUCCIÓN DE CIMENTACIÓN

Se le llama cimentación al conjunto de estructuras los cuales son utilizados para soportar las cargas de la edificación o elementos apoyados al suelo distribuyendo de forma que no superen su límite de tolerancia ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de 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.


Los cimientos se construyen casi invariablemente en hormigón armado, y en general, se emplea en ellos hormigón relativamente de baja calidad, ya que resultan favorables, practico y de igual manera resistente.




Importancia de la cimentaciónLa cimentación es importante porque mediante ella y los elementos que la conforman será lo que soporte la estructura y es donde hay que prestar especial atención ya que la estabilidad de la construcción depende en gran medida del tipo de terreno teniéndolos en cuenta.

GENERALIDADES
Siempre que sea posible, se preferirá que los cimientos estén solicitados por cargas centradas, para que no se produzca inconvenientes en las estructuras de cimentación


Se buscará siempre que el terreno de apoyo sea resistente y, si eso no fuese posible, habrá que buscar soluciones alternativas.


En muchos casos, los cimientos no solo transmiten sobrepeso, sino que mediante esfuerzos de rozamiento y adherencia llegan a soportar cargas horizontales y de tracción, anclando el edificio al terreno, si fuese necesario.


Además de estas funciones principales, los cimientos han de cumplir otros propósitos:


- Ser suficientemente resistentes para no romper por peso


- Soportar esfuerzos de flexión que produce el terreno, para lo cual se dispondrán estructuras en su cara inferior, que absorberán las tracciones.


- Acomodarse a posibles movimientos del terreno.


- Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presión, si la hay.




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 freatico ( agua subterránea ) y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante o capacidad del terreno, 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.


- Hay dos tipos fundamentales de cimentación: directas y profundas.


 Cimentaciones superficiales o directasSon aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentación, la carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.


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 cimentaciones superficiales se clasifican en:


- Cimentaciones ciclópeas.- Zapatas aisladas.


- Zapatas corridas.


- Zapatas combinadas.


- Losas de cimentación.


-cimentacion de maquinas


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 tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción parejas, 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 prácticamente en desuso, se usaba en construcciones con cargas poco importantes. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menos grandes a medida que se va hormigonado para economizar material. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra más pequeña que en los cimientos de mampostería. La técnica del hormigón ciclópeo consiste en lanzar las piedras desde el punto más alto de la zanja sobre el hormigón en masa, que se depositará en el cimiento. Precauciones


- Tratar que las piedras no estén en contacto con la pared de la zanja.


- Que las piedras no queden amontonadas.


- Alternar en capas el hormigón y las piedras.


- Cada piedra debe quedar totalmente envuelta por el hormigón




Zapatas aisladas 

Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve 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. El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar, de ahí el nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque cuando el momento flector o de flexión en la base del pilar es excesivo no son adecuadas. La zapata aislada no necesita junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve afectada por los cambios térmicos, en estos casos la zapata se calcula como si sobre ella solo recayese un único pilar. Una variante de la zapata aislada aparece en edificios con junta de dilatación.



En el cálculo de las presiones ejercidas por la zapata debe tenerse en cuenta además del peso del edificio y las sobrecargas, el peso de la propia zapata y de las tierras que descansan sobre sus vuelos, estas dos últimas cargas tienen un efecto desfavorable respecto al hundimiento.



Para construir una zapata aislada deben independizarse los cimientos y las estructuras de los edificios, para que las diferentes partes del edificio tengan cimentaciones estables. Conviene que las instalaciones del edificio estén sobre el plano de los cimientos.





Zapatas 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 resultado.







Losas de cimentación

Una losa de cimentación es una placa de hormigón apoyada sobre el terreno que sirve de cimentación que reparte el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo.
Las losas son un tipo de cimentación superficial que tiene muy buen comportamiento en terrenos poco homogéneos que con otro tipo de cimentación podrían sufrir asentamientos diferenciales. También en terrenos con muy poca capacidad portante. Las losas más sencillas son las losas de espesor constante, aunque también existen las losas nervadas que son más gruesas según la dirección de muros o filas de pilares. Su cálculo es similar al de una losa plana de azotea invirtiendo las direcciones de los esfuerzos y aplicando las cargas tanto axiales como uniformes provenientes de todo el edificio.


 


Cimentaciones semiprofundas


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 río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas.

Cimentaciones profundas
Se basan en el esfuerzo cortantes entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga.











Cimentaciones de máquinas
A diferencia de las cimentaciones de edificación, que generalmente están sometidas a cargas estáticas o cuasi estáticas, las cimentaciones de maquinaria están sometidas frecuentemente a cargas cíclicas. La existencia de cargas cíclicas obligan a considerar el estado límite de servicio de vibraciones y el estado límite último de fatiga.


 







- cimentaciones semiprofundas




-cimentaciones profundas

Zapatas corridas o continuas




Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales o puntuales separadas, esta tiende a distribuir mejor el peso del conjunto


Son cimentaciones de gran longitud, en Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, puede reducir la presión sobre el terreno. Otro caso en el que resultan útiles es cuando se requerirían muchas zapatas aisladas próximas, resultando más sencillo realizar una zapata corrida.


Las zapatas corridas se aplican normalmente a muros. Pueden tener sección rectangular, escalonada. Sus dimensiones están en relación con la carga que han de soportar, la resistencia a la compresión del material y la presión que permite sobre el terreno. En el caso de que la tierra tendiese a desmoronarse o el cimiento deba escalonarse, se utilizarán encofrados, las Zapatas Corridas son, según el codigo tecnico de la edificación (CTE), aquellas zapatas que recogen más de tres pilares. Las considera así distintas a las zapatas combinadas, que son aquellas que recogen dos pilares. Esta distinción es objeto de debate puesto que una zapata combinada puede
 soportar perfectamente tres pilares




 


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