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Recabamos algunos tipos de cimentación
Tipo: Resúmenes
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Las cimentaciones directas se utilizan en suelos firmes y poco profundos, y entre ellas destacan las zapatas y las losas. Las zapatas son elementos de concreto que distribuyen la carga de la estructura sobre una superficie más amplia del suelo, mientras que las losas son placas de concreto que se apoyan directamente sobre el terreno. Estas cimentaciones son ideales para edificaciones ligeras y suelos estables. Las cimentaciones profundas se emplean en suelos blandos o con cargas elevadas. Entre los tipos de cimentaciones profundas más comunes se encuentran los pilotes y los micropilotes. Los pilotes son elementos alargados de concreto o acero que se introducen en el suelo hasta alcanzar capas más resistentes, transmitiendo las cargas de la estructura a través de la fricción y resistencia del suelo. Los micropilotes son pilotes de menor diámetro que se utilizan en espacios reducidos o en suelos difíciles de acceder. Las cimentaciones semi - profundas son las que se realizan a poca profundidad. A este tipo corresponden los pozos de cimentación los muros de contención bajo rasante, y los micropilotes. REQUERIMIENTOS DE UNA CIMENTACIÓN Debe de situarse de un modo adecuado para impedir los daños producidos por heladas, cambios de volumen, socavaciones, movimientos del nivel freático, daños producidos por futuras construcciones, etc. Debe de ser estable: vuelco, deslizamiento, hundimiento, estabilidad general del conjunto, diseño estructural adecuado. Los movimientos y vibraciones deben de limitarse para que no desfigure o dañe la estructura o instalaciones. Debe de ofrecer una seguridad aceptable y suficiente al menor coste posible. Estos requisitos deben considerarse en el orden indicado. Los tres requisitos últimos pueden establecerse con una exactitud razonable por los métodos de la mecánica de suelos, pero el primero implica a muchos factores diferentes, algunos de los cuales no pueden ser evaluados analíticamente, por lo que debe determinarse a juicio del proyectista.
Profundidad de 0.80 - 1.50 m sin nivel freático. En ocasiones llegar a 4 m (pozos). Pueden existir estratos blandos inferiores siempre que no existan superposiciones importantes (zapatas de dimensiones pequeñas). Preferible siempre algo de armadura y con resistencia de al menos ha-25 por durabilidad. Canto constante. Dificultad de ejecución. Eliminar en lo posible los encofrados. Zapatas a más de 1, estudiar pozos de hormigón más pobre inferior. Permiten que los pilares asienten independientemente y tienen escasa resistencia a giros o desplazamientos horizontales. Las riostras sirven para evitar movimiento. Horizontales nunca giros ni asientos diferenciales ZAPATA AISLADA: 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 en 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 más de un pilar.
contrarrestar la presión del terreno. Es decir, soportan la carga de la construcción. Transportan las cargas del edificio al terreno. La transmisión del peso y las cargas se realiza a través de una placa de hormigón que está apoyada sobre el terreno. Sobre esta placa, van las losas con unos cantos mínimos de 30cms. Además de transmitir las cargas y de soportar la presión, las cimentaciones sujetan la estructura frente a golpes de viento o movimientos sísmicos que puedan producirse. Normalmente se usan este tipo de cimentaciones en distintos casos. Por ejemplo, cuando el terreno tiene una estratificación irregular o desigual o cuanto el terreno de los asientos tiene un gran espesor, pero no tiene mucha consistencia. También se usan cuando la superficie es pequeña respecto al volumen. Las cimentaciones por losa son recomendables también, en los casos en los que la presión que permite el suelo es baja. VIGAS O LOSAS FLOTANTES: La viga flotante es un elemento de cimentación longitudinal y de sección rectangular que se utiliza para cimentar soportes verticales en los casos en que se encuentran muy cercanos los unos de los otros, y resulte más cómodo y económico ejecutar una cimentación común para todos ellos. EMPARRILADOS: Tipo de cimentación superficial que recoge los pilares de la estructura en una sola cimentación basada en zapatas corridas entrecruzadas con malla ortogonal. PILOTES: Firme a más de 4-5 m de profundidad. Adecuados para reducir o limitar asientos. Para cargas muy fuertes y concentradas. Evita asientos e incremento de tensiones sobre edificios vecinos. Para naves industriales, almacenes, gimnasios, etc. Pozos o pilotes intermedios, mejora del terreno (inyecciones, vibro - compactación, precarga, etc.)
Se consideran cimentaciones profundas por pilotes cuando su extremo inferior, en el interior del terreno, está a una profundidad superior a 8 veces su diámetro o ancho. Cuando la ejecución de una cimentación superficial no sea técnicamente viable, se debe contemplar la posibilidad de realizar una cimentación profunda. Tipos de pilotes: Pilotes perforados diámetro proporcional a profundidad. Pilotes hincados no adecuados en zonas urbanas por vibraciones, ruidos, etc. Pilotes de gran diámetro para grandes obras. Pilotes in situ, barrenados e hincados tamaño medio – pequeño. Pilotes prefabricados para cargas pequeñas < 2000 kn Pilotes in situ para cargas medias 2000-7000 kn Gran diámetro para cargas grandes > 7000 kn PILOTES HORMIGONADOS “IN SITU”: Se pueden ejecutar mediante excavación previa del terreno o por desplazamiento de este y son construidos gracias a la perforación de un agujero en el terreno donde se va a instalar y posteriormente se rellena de concreto. PILOTES PREFABRICADOS: Es una de las técnicas de cimentación profunda enmarcada en el grupo de pilotes de desplazamiento. Existen diferentes maneras de hincar este tipo de pilotes, como la vibración, la hinca o percusión con golpes de maza. Estos pueden estar constituidos por un tramo único o por la unión de varios tramos. TABLESTACAS METALICAS: Las tablestacas de acero o tablestacas metálicas, son las más comunes por su alta resistencia, su relación coste -eficiencia, su bajo peso y su capacidad de reutilizarse. Las tablestacas de acero son secciones de acero laminado que pueden tener forma de Z, arco profundo o bajo y alma recta. La elección de una forma u otra dependerá del tipo de fuerzas a la cual estará sometida la estructura, bien sea a esfuerzos por tracción o por flexión. PANTALLAS:
geotécnista o ingeniero de suelos con el fin de evaluar la necesidad de ejecutar obras de drenaje. Si de pronto en la excavación nos encontramos con suelos de especificaciones inferiores, se puede realizar un mejoramiento de la subrasante con una base o subbase granular, suelo, cemento o material seleccionado para brindar una mejor transición entre la estructura de cimentación y el suelo natural. Si durante la excavación o “cajeo” para la conformación de la base se identifican materiales orgánicos, inestable física, química y mecánicamente, se deberá continuar con la excavación hasta que estos materiales sean retirados por completo. Se debe garantizar la uniformidad de la base tanto en su nivelación como en su grado de compactación. Es indispensable mantener un estricto control de calidad tanto de los materiales, como de los procesos de fabricación del concreto para la cimentación; garantizar la adecuada selección y almacenamiento de agregados, dosificar de acuerdo con un diseño de mezclas para concreto de mínimo 4.000 PSI, hacer un mezclado mecánico y homogéneo y contar con todos los cuidados de colocación, compactación y curado necesarios para que la estructura ofrezca el mejor desempeño frente a las condiciones de uso y exposición. Evitar pilotes flotantes en arcilla. Cuando firme > 30 m, hor. In situ en vaina perdida hincada. En arenas flojas mejor hincados y apisonados (tipo franki). Si existen gravas gruesas o bolos, capas cementadas, pilotes perforados de diámetro grande y generalmente con entubación. Pilotes in situ sin entubación, en terrenos cohesivos compactos, con poca agua. Pilotes barrenados no adecuados en terrenos duros o cementados. Capas artesianas dan problemas los pilotes de extracción (sifonamiento): Preferibles siempre pilotes columnas. Pilotes hincados menos de 20 m. OTRAS SOLUCIONES DE CIMENTACIÓN Zapilotes o pilotes cortos con base ensanchada. Losa pilotada. Emparrillado sobre pozos. Zapatas sobre columnas de grava. Tratamientos de mejora: Vibro - compactación, vibro - sustición. Inyecciones de cemento, cal, etc. Compactación dinámica superficial. Sustitución de capas superficiales 3-4 m, incorporación de nuevos suelos mejorados.
Suelos arcillosos blandos. Resistencia baja, presiones pequeñas, problemas de estabilidad de taludes y fondo de excavaciones, problemas de asientos. Suelos arcillosos duros. Aportan agua a las obras a través de pequeñas grietas o zonas arenosas. No suelen originar problemas de estabilidad ni de capacidad. Atención a la zona de transición (subida-bajada N.F. De 1-2 m). Problemas de expansividad. Suelos arenosos. Evitar cimentar por debajo N.F. Recintos estancos (pantallas, tablestacas, et.) Sistemas de agujas drenantes riesgo de sifonamiento. Preciso determinarlo en diversas épocas del año. Evitar zona transición. SUELOS EXPANSIVOS Taludes con deslizamiento y reptaciones. Grietas en la superficie en tiempo seco. Tipo cimentación en función clasificación Pozos atravesando la mayor parte de la capa activa. Forjados sanitarios en planta baja. Separar vigas riostras y cerramientos. SUELOS COLAPSABLES Evitar sondeos con agua. Aspecto limoso con pequeñas oquedades, huecos de raíces, etc. Bajo peso específico aparente < 14 kn/m pozos atravesando capa superficial. Pilotes, losas rígidas transmitiendo cargas pequeñas. Evitar pasos de agua bajo cimentación (saneamiento). BREVE RESEÑA HISTORICA DE LA GEOTECNIA Bullet, 1691, (francés), presenta la primera teoría sobre empuje de tierras y a ella contribuyen los franceses: Coulomb (1773), Rondelet (1802), Navier (1839), Poncelet (1840) y Collin (1846). En 1773, Coulomb, relaciona la resistencia al corte con la cohesión y fricción del suelo. Rankine (escocés), presenta su teoría del empuje de tierras. En 1856, se presenta la "Ley de Darcy" y la “Ley de Stokes” relacionadas con la permeabilidad del suelo y la velocidad de caída de partículas sólidas en fluidos. En 1911, Atterberg (Suecia), establece los límites de Atterberg para suelos finos.
La cimentación es un elemento crucial en la construcción, ya que proporciona la base sólida sobre la cual se erige cualquier estructura. En este ensayo, hemos explorado varios tipos de cimentación, desde los tradicionales como la cimentación superficial hasta los más avanzados como la cimentación profunda. Es evidente que cada tipo de cimentación tiene sus propias ventajas y desventajas, y la elección del tipo adecuado depende de una serie de factores como el tipo de suelo, la carga estructural, el entorno circundante y el presupuesto disponible. Además, es importante considerar aspectos como la sismicidad de la zona y la estabilidad a largo plazo al seleccionar el tipo de cimentación más adecuado. En última instancia, la clave para una cimentación exitosa radica en un diseño cuidadoso, una ejecución precisa y una supervisión adecuada durante todo el proceso de construcción. Al comprender los diferentes tipos de cimentación y sus aplicaciones, los ingenieros y arquitectos pueden tomar decisiones informadas que garanticen la seguridad y la estabilidad de las estructuras en cualquier proyecto de construcción.
https://www.cipsa.com.mx/38/noticias/la-cimentacion-y-tipos-de- cimentaciones/ https://victoryepes.blogs.upv.es/2013/01/21/que-es-un-pozo-de- cimentacion/#:~:text=El%20pozo%20de%20cimentaci%C3%B3n %20(en,siempre%20van%20construidos%20in%20situ. https://excavacionesgrasa.com/que-son-las-cimentaciones-por-losa/ #:~:text=Las%20cimentaciones%20por%20losa%2C%20como,cargas %20del%20edificio%20al%20terreno. https://www.riarte.es/bitstream/handle/20.500.12251/534/CERCHA %20127%20FEBRERO%2016.%20pp.%205663.%20Fichas%20Fundaci %C3%B3n%20MUSAAT.%20Cimentaciones%20profundas%2C %20pilotes.pdf?sequence=1&isAllowed=y#:~:text=Se%20consideran %20cimentaciones%20profundas%20por,de%20realizar%20una %20cimentaci%C3%B3n%20profunda. https://www.arquitectosdecadiz.com/wp-content/uploads/2017/12/Tipos- de-cimentacion.pdf https://ingenierosasesores.com/actualidad/que-tipos-de-cimentaciones- existen/#:~:text=Cimentaciones%20directas%20o%20superficiales,-Las %20cimentaciones%20directas&text=Estas%20deben%20utilizarse%20si %20los,centradas%2C%20medianeras%20y%20de%20esquina. https://gecopre.es/que-es-una-zapata/ https://maxacero.com/blog/tipos-de-zapatas-en-construccion- clasificacion-completa/ https://guiasconcretoingci.wixsite.com/usco/dise%C3%B1o-zapatas- esquinera#:~:text=Una%20zapata%20esquinera%20es%20un,las %20esquinas%20de%20una%20estructura. https://www.studocu.com/es/document/universidad-politecnica-de- cartagena/arquitectura-pericial/vigas-flotantes-la-viga-flotante-es-un- elemento-de-cimentacion-longitudinal-y-de-seccion-rectangular/ https://geotecniafacil.com/tablestacas-tipos/#tablestacas_de_acero
