CIMIENTOS

Se denomina cimentación a la parte de la estructura cuya misión es transmitir las cargas de la edificación al suelo. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que 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 muy coherentes).
Tipos de cimentación
La elección del tipo de cimentación depende especialmente las características mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, 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.
Superficiales


Ábaco que transmite el esfuerzo a una cimentación superficial de una pila de puente. La cimentación está enterrada y no es visible en la figura.
Son aquellas que apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas.
En estructuras importantes, tales como puentes, las cimentaciones, incluso las superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se producirán deterioros. Las cimentaciones superficiales se clasifican en:
Cimentaciones ciclópeas.
Zapatas.
Zapatas aisladas.
Zapatas corridas.
Zapatas combinadas.
Cimentaciones en concreto ciclópeo
En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con parámetros 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 1:3:5, 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; exceptuando las construcciones auxiliares como vallas de cerramiento en terrenos suficientemente resistentes. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menos grandes a medida que se va hormigonando para economizar material. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra más pequeña que en los cimientos de mampostería hormigonada. 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 asilada. 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. La zapata aislada no necesita junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve afectada por los cambios térmicos, aunque en las estructuras si que es normal además de aconsejable poner una junta cada 30 m aproximadamente, 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 y en este caso se denomina "zapata ajo pilar en junta de diapasón".
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. Por otra parte en el cálculo 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 heterogénea, o con discontinuidades, para que las diferentes partes del edificio tengan cimentaciones estables. Conviene que las instalaciones del edificio estén 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 1 dm en el estrato del terreno.
La profundidad del plano de apoyo se fija basándose en el informe geotécnico, sin alterar el comportamiento del terreno bajo el cimiento, a causa de las variaciones del nivel freático o por posibles riesgos debidos a las heladas. Es conveniente llegar a una profundidad mínima por debajo de la cota superficial de 50 u 80 cm. en aquellas zonas afectadas por estas variables. En el caso que el edificio tenga una junta estructural con soporte duplicado (dos pilares), se efectúa una sola zapata para los dos soportes. Conviene utilizar hormigón de consistencia plástica, con áridos de tamaño alrededor de 40 mm. En la ejecución, y antes de echar el hormigón, disponer en el fondo una capa de hormigón pobre de aproximadamente 5 cm de espesor, antes de colocar las armaduras.
Zapatas corridas
Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hilereas de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales o puntuales separadas, en general a través de un muro, que si es de hormigón armado, puede transmitir un momento flector a la cimentación. Son cimentaciones de gran longitud en comparación con su sección transversal. Las zapatas corridas están indicadas cuando se trata de cimentar un elemento continuo queremos homogeneizar los asientos de una alineación de pilares y nos sirve para arriostramiento queremos reducir el trabajo del terreno para puentear defectos y heterogeneidades del terreno por la proximidad de las zapatas aisladas, resulta más sencillo realizar una zapata corrida Las Zapatas Corridas se aplican normalmente a muros. Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Sus dimensiones están en relación con la carga que han de soportar, la resistencia a la compresión del material y la presión admisible sobre el terreno.
Por practicidad se adopta una altura mínima para los cimientos de hormigón de 3 dm aproximadamente. Si las alturas son mayores se les da una forma escalonada teniendo en cuenta el ángulo de reparto de las presiones.
En el caso de que la tierra tendiese a desmoronarse o el cimiento deba escalonarse, se utilizarán encofrados. Si los cimientos se realizan en hormigón apisonado, pueden hormigonarse sin necesidad de los mismos.
Si los trabajos de cimentación debieran interrumpirse, se recomienda cortar en escalones la junta vertical para lograr una correcta unión con el tramo siguiente. Asimismo colocar unos hierros de armadura reforzará esta unión.
Las Zapatas Corridas son, según el Código Técnico 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.
Excavando uno de los pozos de cimentación para un puente. El tubo de hormigón (concreto) se va hundiendo a medida que se excava. En este caso se llegó a 24 m de profundidad.
Pozos de cimentación o caissons: 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.
Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería.
Muros de contención bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.
Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.
Profundas
Pilotes: son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ). Antiguamente eran de madera, hasta que en los años 1940 comenzó a emplearse el hormigón.
Pantallas: es necesario anclar el muro al terreno.
pantallas isostáticas: con una línea de anclajes
pantallas hiperestáticas: dos o más líneas de anclajes.

DETALLE DE CIMENTACION

En suelos de poca resistencia o cuando a cierta profundidad se encuentre un suelo de mayor resistencia se recomienda construir previa mente un cimiento de concreto ciclópeo sobre el cual se coloque la viga de amarre o cimentación de concreto reforzado.
1. Si el terreno es blando se debe colocar una capa de relleno de grava sobre la cual se apoye el cimiento ciclópeo
2. si el suelo es firme no es necesario construir el cimiento ciclópeo.
3. en ambos casos se debe construir la viga de cimentación o viga de amarre de concreto reforzado.
4. la altura del cimiento ciclópeo no debe ser inferior a 30 cm y el ancho debe ser suficiente para trasladar adecuada mente las cargas a los muros que va a soportar al suelo según sea la capacidad portante del terreno.
En ningún caso el ancho del cimiento debe ser menor a 30 cm.
5. la viga de amarre o de cimentación propiamente dicha debe ser de concreto1:2:3, cono un espesor mayor al muro que va recibir y con una altura que no debe ser menor de 20 cm su armadura o canasta debe estar integrada por 4 varillas longitudinales de un diámetro mínimo de 3/8 de pulgada y debe contar con estribos de diámetro de ¼ de pulgada separada cada 20 cm entre si.

PROCESO CONSTRUCTIVO:

Inicialmente se debe limpiar el terreno de vegetación, basura y escombros. Se debe descapotar o eliminar la capa vegetal (maleza, raíces, arboles.) hasta encontrar suelo firme.
Posteriormente se debe nivelar el terreno haciendo excavaciones y rellenos hasta que el terreno quede parejo.
Luego se debe compactar el terreno humedeciéndolo, aprisionándolo y golpeando con un pisón hasta volverlo firme y duro.
Al hacer el replanteo se deben tener en cuenta las siguientes indicaciones:
· Revisar la ubicación de los linderos
· Marcar los cruces de los muros o sus ejes
· Ubicar los caballetes del replanteo
· Definir el ancho de la excavación para los cimientos.
La excavación se debe realizar de acuerdo con los planos y según el replanteo en donde se vana levantar los muros, si es necesario se debe mejorar el terreno con material compactado y apisonado, también se debe evitar el encharcamiento de las excavaciones donde se construye la cimentación.
En lo posible se deben utilizar formaletas de madera en la excavación para garantizar el buen terminado y la calidad del concreto.
A la superficie del concreto se le debe dar un acabado para que hay mejor adherencia entre el concreto y el mortero de pega.



SOBRECIMIENTOS



son las hiladas de bloques o ladrillos que se colocan entre las vigas de cimentacion y el nivel del piso.


los sobrecimientos deben ser impermeables para evitar la entradade humedad a los muros y pisos de la edificacion, para lograr esto se puede agregar al mortero de pega un aditivo en el caso de que sean hiladas de bloques o ladrillos.



CONSIDERACIONES SOBRE TUBERIAS

cuando sea necesario pasar una tuberia por debajo de la viga de cimentacion, se debe procurar realizar las excavaciones antes de vaciar el concreto.
nunca se puede pasar la tuberia por el medio de las vigaso las columnas dado que se debilita la estructura