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CIMENTACIONES
La cimentación es aquella parte de la
estructura, generalmente enterrada, que
transmite al terreno su propio peso y las cargas
recibidas, de modo que la estructura que
soporta sea estable, la presión transmitida sea
menor a la admisible y los asentamientos se
encuentren limitados. Figura 1
CIMENTACIONES
FIGURA 1
CIMENTACIONES
La cimentación debe resistir las cargas y sujetar
la estructura frente a acciones horizontales
como el viento y el sismo, conservando su
integridad. La interacción entre el suelo y la
estructura depende de la naturaleza del propio
suelo, de la forma y del tamaño de la
cimentación y de la flexibilidad de la estructura.
CIMENTACIONES
Si la carga del cimiento supera la presión
máxima admisible por el terreno (es decir, su
capacidad portante), se producirá un
desplazamiento del cimiento hacia abajo.
CIMENTACIONES
La solución es aumentar la superficie en planta
del cimiento para reducir la carga por unidad
de superficie o disminuir las cargas transmitidas
al cimiento.
CIMENTACIONES
Movimientos del subsuelo:
Se deben fundamentalmente a cambios de
volumen cuando el subsuelo se humedece o se
seca; se producen en las proximidades de la
superficie del terreno.
CIMENTACIONES
Movimientos del subsuelo:
Los suelos granulares compactos, como las
gravas, sufren pocos movimientos de este tipo,
mientras que los suelos cohesivos, como los
arcillosos, experimentan cambios volumétricos
cerca de la superficie.
CIMENTACIONES
Movimientos del subsuelo:
La congelación del agua contenida en el
subsuelo, con el consiguiente aumento de
volumen, puede producir el levantamiento del
terreno. Figura 2
CIMENTACIONES
Ejemplos Tipo:
FIGURA 2
CIMENTACIONES
Movimientos del subsuelo:
Las raíces de los árboles con los cimientos puede
producir daños a los cimientos de edificaciones
de poca alturas. Es más corriente, en especial en
subsuelos arcillosos, el efecto indirecto de la
retracción por desecación o del levantamiento
del suelo.
CIMENTACIONES
Movimientos del subsuelo:
Las grietas importantes en los muros pueden ser
ocasionadas por un hundimiento del terreno
debido a un diseño incorrecto o a un daño
físico. Las grietas pueden causar problemas
posteriores tales como:
CIMENTACIONES
Movimientos del subsuelo:
• Inestabilidad estructural.
• Penetración de agua.
• Infiltración de aire.
CIMENTACIONES
Movimientos del subsuelo:
• Pérdida de calor.
• Pérdida de aislamiento acústico.
• Depreciación estética
CIMENTACIONES
CLASIFICACIÓN
La cimentación puede clasificarse atendiendo a
la profundidad a la que se realiza (Figura 3) . Así,
si llamamos D a la profundidad a la que se
encuentra el contacto entre la cimentación y el
terreno y B la dimensión menor de la
cimentación, éstas se pueden clasificar en:
CIMENTACIONES
CLASIFICACIÓN
1. Cimentación superficial o directa:
D / B < 4
D < 3 m
2. Cimentación semiprofunda o pozos:
4 ≤ D / B ≤ 8
3 m ≤ D ≤ 6 m
CIMENTACIONES
CLASIFICACIÓN
Cimentación profunda o pilotaje
D / B > 8
D > 6 m
CIMENTACIONES
CLASIFICACIÓN
FIGURA 3
CIMENTACIONES
El tipo de cimentación se selecciona en función
del terreno, de la estructura y de la interacción
con los edificios próximos.
El terreno influye por su capacidad portante, por
su deformabilidad, por la existencia de nivel
freático, por su excavabilidad o alterabilidad,
entre otros.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES
En el tipo de estructura son determinantes las
cargas, las tolerancias a los asientos y la
presencia de sótanos. Son muy susceptibles
aquellos edificios cercanos antiguos con
cimentación somera o cuando las cargas van a
ser muy diferentes entre los edificios próximos.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES
La cimentación por zapatas constituye la
solución tradicional por economía y facilidad
de ejecución.
Es una buena solución cuando la resistencia del
terreno es de media a alta, sin estratos blandos
interpuestos.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES
En edificios ligeros y muros de carga se utilizaban
zapatas de hormigón en masa, si bien hoy día se
realizan con hormigón armado.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES
Como inconveniente cabe citar la escasa
resistencia a giros y a desplazamientos
horizontales, que pueden resolverse con riostras,
zapatas combinadas o vigas de cimentación.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES
La cimentación por losa se utiliza en terrenos
menos resistentes o heterogéneos,
especialmente para tensiones admisibles
menores a 0,15 N/mm2 . Es económica si la
superficie de la cimentación supera la mitad de
la extensión que ocupa el edificio.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES
Una ventaja adicional es que anula o reduce los
asentamientos diferenciales.
Asimismo se aconseja cuando el edificio
presenta un sótano bajo el nivel freático,
combinado con muros pantalla.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES
Se recurre a la cimentación por pilotaje cuando
no existe terreno firme a una profundidad
alcanzable mediante zapatas o pozos,
normalmente más de 5 m.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES
Los pilotes reducen los asientos de la estructura,
cuando la permeabilidad u otras condiciones
del terreno impiden la ejecución de
cimentaciones superficiales, existen cargas muy
fuertes o concentradas o bien se pretende evitar
la influencia sobre cimentaciones adyacentes.
CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES
Las cimentaciones superficiales suelen ser las
más utilizadas, especialmente en edificación,
pues presentan un menor costo por carga
soportada y una mayor facilidad de ejecución.
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
CIMENTACIONES
Los esfuerzos se transmiten a través de su base
de contacto y origina en el terreno unas
distribuciones que se consideran normalmente
planas.
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
CIMENTACIONES
En la Figura 4 se puede ver cómo una
excentricidad en la carga puede provocar
zonas de despegue de tensiones en el apoyo de
la zapata.
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
CIMENTACIONES
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
FIGURA 4
CIMENTACIONES
En la Figura 5 se observa cómo cambia la
distribución de presiones en función de tipo de
suelo (cohesivo, granular o roca) y del tipo de
zapata (rígida o flexible)
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
CIMENTACIONES
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
FIGURA 5
CIMENTACIONES
Las zapatas son cimentaciones superficiales
indicadas para cimentar elementos aislados de
una estructura, tales como pilares o muros. Se
pueden clasificar en función de su forma de
trabajo, tal y como se describe a continuación.
ZAPATAS
CIMENTACIONES
Zapata aislada
Una zapata aislada es una cimentación
puntual que recibe un solo sistema de carga,
como son los pilares (ver Figura 6) . S e emplea
en terreno firme y competente, transmitiendo
una tensión de media a alta y provocando
asientos pequeños o moderados.
ZAPATAS
CIMENTACIONES
ZAPATAS
FIGURA 6
CIMENTACIONES
Es la cimentación más económica sobre roca o
suelos con tensiones admisibles habituales
superiores a 0,15 N/mm 2 .
Son cuadradas , aunque se usan rectangulares
cuando existen luces diferentes en dos sentidos
perpendiculares.
ZAPATAS
CIMENTACIONES
Las zapatas aisladas se pueden clasificar
atendiendo a su forma (Figura 7): en rectas (de
canto constante), escalonadas, piramidales y
nervadas o aligeradas.
ZAPATAS
CIMENTACIONES
ZAPATAS
FIGURA 7