cimentaciones.terminado final mono

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CIMIENTOS EN LA REGIÓN SIERRA DEL PERÚ.

FUNCIÓN DE LOS CIMIENTOS.

Los cimientos son partes de las estructuras, que actúan como transición entre

las mismas estructuras y el suelo portante.

La condición esencial de una apropiada cimentación es que las presiones

transferidas al suelo portante no excedan las presiones admisibles,

correspondientes al suelo de que se trate. También es exigible que no se

produzcan asentamientos diferenciales excesivos entre secciones de una

estructura; esta indeseable eventualidad podría originar daños en las

edificaciones.

Fig. 001 cimientos (muros portantes, zapatas de concreto armado)Fuente: www.elconstructorcivil.com

1CIMENTACIONES EN LA REGIÓN SIERRA DEL PERÚ.


TIPOS DE CIMENTACIONES.

Si cercanas a la superficie de los terrenos existen capas de suelo con

apropiada capacidad portante, las cimentaciones son diseñadas como

cimentaciones superficiales. Pero si los estratos cercanos a la superficie no son

adecuados para soportar las cargas previstas en cada caso en particular, la

cimentación es proyectada mediante pilotes, llegando estos hasta capas de

suelo que se encuentran generalmente a considerable profundidad.

Entre las cimentaciones superficiales distinguimos los siguientes tipos:

Cimentaciones para muros portantes.

Zapatas de concreto armado: aisladas, combinadas y conectadas.

Plateas o placas de cimentación.

Una zapata combinada es la cimentación de dos columnas. Este tipo de

cimentación es propuesto cuando dos columnas están muy cercanas entre sí,

tanto que sus respectivas zapatas se superpondrían.

Fig. 002 tipos de zapatas en tres dimensiones.Fuente: slideshare.net

La zapata conectada es alternativa de solución cuando se trate de columna ubicada en los linderos de los terrenos: una viga conectada la zapata de la columna exterior con otra cercana ubicada en el interior del edificio.



CIMIENTOS PARA MUROS PORTANTES

Este tipo de cimentación es empleado en viviendas y edificios hasta de cinco pisos, estructurados con muros portantes. La cimentación está constituida por el cimiento y el sobrecimiento; conformado, como se puede de apreciar, una cimentación escalonada, construida por razones prácticas en dos etapas.

Fig.003 cimiento para muro portante.Fuente: bloquessantaana.com

La profundidad de las excavaciones de las zanjas debe ser la indicada en los

respectivos planos de cimentación y llegar hasta la capa sustentante prevista

en cada proyecto en particular.

En suelos del tipo conglomerado o en mezclas de grava y arena la profundidad

mínima será 0.60 m. en suelos blandos –tales como la arena fina o suelta, y las

arcillas – es recomendable profundizar las excavaciones, mínimo 0.80 m; a

esta profundidad, la probabilidad de encontrar capas más consolidadas o

compactadas y, por lo tanto, más resistentes, es mayor.



El ancho de los cimientos debe ser tal que la presión ejercida sobre el suelo no

exceda la presión admisible especificada. En suelos conglomerados o en

mezclas de grava y arena el ancho mínimo recomendable es de 0.40 m; en

suelos blandos. 0.50 m y mayores aun, según sea el caso.

Las sugerencias aquí expuestas tienen carácter informativo y orientador. Cada

proyecto en particular incluye planos de cimentación que indican la profundidad

de las excavaciones y las medidas de los cimientos.

El alto del cimiento no será menor que 0.50 m y no debe confundirse con la

profundidad de la excavación, a la que ya nos hemos referido.

El espesor de los sobrecimientos es el mismo que el de los muros que en ellos

se apoyan. El alto es variable según el relieve del terreno en estado natural y

los niveles de los pisos terminados previstos en los planos. Por razones de

carácter práctico es recomendable adoptar un alto mínimo de 0.30 m.

Frecuentemente la coronación de los sobrecimientos es llevada hasta el nivel

de los falsos pisos; sin embargo, para proteger los muros contra el

humedecimiento, los sobrecimientos de muros exteriores o de borde,

especialmente cuando colindan con jardines, deben sobrepasar 0.20 m, al

menos, el nivel de los pisos terminados.

En terrenos firmes suele especificarse concreto simple para los cimientos

corridos. En cimentaciones sobre suelos blandos podrían ser necesarios

cimientos de concreto armado (con refuerzo de acero) con la finalidad de

conferirles ductilidad, ductilidad es la propiedad que poseen ciertos materiales

de reformarse dentro de ciertos límites, sin agrietarse: el caucho es dúctil; el

vidrio, frágil.



Las modificaciones usuales del concreto simple (sin refuerzo de acero) para cimientos y sobrecimientos son las siguientes:

Fig.004 sobrecimiento de concreto armado.Fuente: ACEROSAREQUIPA.COM

Fig. 005 cimiento de concreto armado.Fuente: biblioteca.sena.edu.com.

Cimientos: cemento – hormigón, proporción 1: 10 en volumen, más

piedra grande de diámetro nominal mayor que 25 cm. En proporción que

no exceda el 30% del volumen total. La resistencia que cabe esperar en

este tipo de concreto es d 50 a 100 kg/cm2, según la cantidad de agua

aportada para el amasado.

Sobrecimiento: cemento – hormigón, 1:8 en volumen, mas piedra

mediana de 10 cm. Máximo de diámetro nominal y en cantidad que no

sobrepase el 25% dl volumen total.



Desde luego en cimientos o sobreciemientos de Concreto armado no se

permite la adición de piedra grande desplazadora.

Trazada la cimentación, se procede a la excavación de las zanjas hasta la

profundidad que corresponda en cada caso. Es recomendable que el fondo de

la excavación este nivelado; sin embargo, una moderada pendiente no afecta

no afecta mayormente la cimentación. Si la pendiente del terreno es pronuncia

una solución apropiada es el escalonamiento, debiendo solapas los tramos de

los cimientos escalonados, tal como indica la fig. 006 Los escalones no ben

tener una altura mayor que el alto del cimiento y el traslape será no menor que

el alto del cimiento (fig. 007).

Fig. 006 escalonamientos de cimientos corridos.Fuente: slidesahre.net.

Fig. 007 detalle escalonamiento de cimientos corridos.Fuente: slideshare.net.

Cuando se trate de cimientos contiguos a muros de sótanos y cisternas es

necesario proveer a la cimentación de una transición escalonada

La construcción de cimientos no requiere de encofrado, pero si se trata de

suelos que no conservan durante la excavación sus taludes verticales, será

necesario el encofrado u otro procedimiento apropiado.

La profundidad de las zanjas es controlada mediante nivel de ingeniero o con

cordeles pensados entre niveles referenciales convenientemente establecidos

en la zona de trabajo.



Para que las columnas de amarre cumplan apropiadamente la función

estructural que se les asigna, los fierros de refuerzo deben quedar anclados en

el cimiento. Dicho requisito obliga a instalar las armaduras en las zanjas antes

del vaciado del cimiento. De ninguna manera debe aceptarse el anclaje solo en

los sobrecimientos. Si la colocación de los fierros acarreará entorpecimiento de

los trabajos es admisible dejar, durante el vaciado del concreto de los

cimientos, espacios para instalar en ellos los fierros. Posteriormente, al

momento de vaciar el concreto de sobrecimientos, se procede a contemplar la

cimentación.

Para facilitar la instalación de las tuberías de desagüe y evitar el laborioso

trabajo de picar el concreto del cimiento, es necesario dejar antes del vaciado,

espacios para los pases de las tuberías de las instalaciones sanitarias.

También, previamente al vaciado del concreto, es preciso habilitar

adecuadamente la zona de los trabajos, disponiendo tablones que permitan el

traslado del personal, sin derrumbe de los taludes de las zanjas. Así mismo y

oportunamente, debe preverse el acopio de piedras grandes para el vaciado

del concreto.

Para que las medidas del cimiento correspondan con las indicadas en los

planos es forzoso verificar el ancho de las zanjas y la verticalidad de sus

paredes. El alto de los cimientos y su nivelación se controlarán mediante

señales que permitan referir los correspondientes niveles.

La dosificación del concreto suele hacerse utilizando carretillas. Teniendo en

cuenta que el volumen de una bolsa de cemento es un pie cubico. La medición

del hormigón, de acuerdo al proporcionamiento ya señalado o al que indique

los planos, se refiere al volumen de las carretillas. Las carretillas empleadas en

construcción tienen diversas capacidades: desde 2 pies cúbicos- hasta

mayores tamaños, 3 y 4 pies cúbicos. En todo caso, es conveniente verificar el

volumen de las carretillas disponibles para la construcción. Si se desea, por

ejemplo, conseguir una dosificación 1:10 empleando carretillas de 2 pies

cúbicos; el proporcionamiento debe ser: una bolsa de cemento por cinco

carretillas envasadas.



Para el batido o amasado del concreto se dispone de mezcladoras que tienen

diversas capacidades: desde trompitos de 3.5 pies cúbicos, hasta mezcladoras

de mayor capacidad. Sin duda, las mezcladoras con tolva de carga ofrecen

mayor grado de afinamiento de la dosificación.

con las debidas precauciones, el batido el batido puede hacerse en forma

manual, habilitando, para tal efecto, un lugar plano, limpio y seco, formando en

el sitio seleccionado una <<cama>> de hormigón hendida en el centro,

agregando a continuación las bolsas de cemento requeridas según la

dosificación prevista. Luego de agregar cemento se procede a voltear la mezcla

con lampa, hasta conseguir una mezcla homogénea. Después se adiciona el

agua de amasado, sin exceder la cantidad requerida pues el exceso de agua

disminuirá sensiblemente la resistencia.

Batido del concreto, y transporte mediante carretillas hasta las zanjas, es

vertido dentro de ellas. Es preciso iniciar el trabajo formando una cama de

concreto antes de colocar las piedras grandes, prosiguiéndose con el vaciado

en forma alternada, cuidando que cada una de las piedras quede

completamente rodeada de concreto sin ningún punto de contacto entre ellas.

Antes del vaciado del concreto es necesario humedecer necesariamente las

zanjas. La altura dentro de las zanjas del concreto vertido es controlada, tal

como ha sido señalado, mediante señales de referencia, que también piden ser

fijadas en las paredes de las zanjas, o empleando algún sistema que se

considere convenientemente. Alcanzando la altura prefijada del cimiento y

antes del endurecimiento del concreto, debe rayas la parte superior para

asegurar una efectiva adherencia entre el cimiento y sobre cimiento.



ZAPATAS DE CONCRETO ARMADO

La estructura de las edificaciones corresponde a uno de los siguientes

sistemas:

Estructuración con muros portantes.

Estructuración aporticada.

La construcción de zapatas de concreto armado son elementos estructurales

que corresponden al tipo aporticado. Este modelo de estructuración está

constituido por un conjunto de pórticos, distribuidos espacialmente de acuerdo

al planteamiento arquitectónico que corresponda a cada proyecto en particular.

Estos elementos cumplen la función de transición entre las columnas y el suelo

portante. Las presiones que las zapatas transmiten al suelo originan presiones

en las superficies de contacto entre las zapatas y el suelo portante. Las

presiones que son transmitidas por las zapatas producen presiones, de igual

magnitud pero en sentido contrario, del suelo en las superficies inferiores de las

zapatas.

Si el tipo de suelo donde se desea construir la zapata se encuentra en un

estado muy suelto o no corresponda a las características previstas en el

proyecto. Una consulta oportuna permitirá tomar las medidas pertinentes en

cada caso singular.

Si se trata de suelos no cohesivos como la grava, la arena suelta o la mezcla

de ellos, lo probable es que los taludes se desmoronen tomando el ángulo de

reposo del material obligando, por lo tanto, al encofrado de las zapatas.



Fig. 008 encofrado de zapata.Fuente: elconstructorcivil.com

El paso siguiente, es la colocación de la armadura (parrilla) de la zapata. Los

fierros deben estar separados del solado 7.5 cm para protegerlos de la

corrosión, eventualmente derivada de las humedad o de la presencia de

sustancias agresivas que pueda contener el suelo.

Después de la excavación y ejecución del solado se procede a construir un

encofrado de madera, cuyas dimensiones corresponden a las medidas de las

zapatas y finalmente el vaciado del concreto.

SUBZAPATAS.

Cuando la capa de suelo portante, prevista en el proyecto de cimentación, se

encuentra a una profundidad que demande la construcción de columnas de

excesiva altura, con el consiguiente aumento de la longitud de los fierros delas

columnas y también mayor área de los encofrados, puede adoptarse como

alternativa la construcción de subzapatas. Las subzapatas actúan como

elementos de transición, transfiriendo al suelo portante las presiones de las

zapatas.



Fig. 009 subzapata para reducir alturas de columnasFuente: civilgeeks.com

Asimismo se opta por construir subzapatas, cuando los niveles de cimentación

de dos o más zapatas próximas entre si sean marcadamente diferentes. La

misma situación se presenta en zapatas contiguas a muros de cisterna de

agua.

La construcción de las subzapatas favorece el necesario confinamiento del

suelo, reduciendo, a la vez, las presiones que puedan generarse en las zapatas

del nivel inferior o en los muros de cisterna o sótanos.

CIMIENTOS PARA MUROS DE CONCRETO ARMADO.

El mortero algún aditivo hidrófugo. El acabado del revoque debe ser pulido y la

aplicación de varias capas de asfalto es siempre recomendable Al igual que en

el caso de las zapatas de concreto armado, conseguir la correcta ubicación de

los fierros de refuerzo constituye uno de los principales objetivos del proceso

constructivo.

Ejecutada la excavación hasta el nivel que corresponda, se construye el fondo

de la excavación, un solado de concreto de 5 o 7.5 cm de espesor. En este



solado se traza el alineamiento que corresponde al muro. El trazo servirá de

referencia para ubicar los fierros del muro.

Fig. 010 fijaciones de fierro en la construcción de muros de concreto armadoFuente: detallesconstructivos.net

Comprobada la correcta ubicación de las armaduras se procede al vaciado del

concreto del cimiento. Endurecido este, se traza en la superficie del cimiento

alineado de las caras de muros.

IMPERMEABILIZACIÓN DE CIMIENTOS.

La impermeabilización de cimientos y muros de sótanos tienen diversos grados

de exigencia. Las soluciones y procedimientos a adoptarse deben variarse de

la evaluación en cada situación específica, teniendo en cuenta las diversas

variables que suelen presentarse: tipo de suelo, contenido de humedad del

suelo o potencial riesgo de hundimiento, características de la obra. En efecto,

entre la impermeabilización de cimientos corridos contiguos a terrenos

húmedos y la de muros de sótanos construidos en terrenos saturados hay

sustancial diferencia.

El procedimiento de impermeabilización en cimientos corridos consiste en un

revoque o enlucido con mortero rico, aplicado en las caras exteriores de los

sobrecimientos y, eventualmente, de cimientos contiguos a terrenos húmedos o

jardines.



Fig. 011 impermeabilizaciones de cimientos corridos.Fuente: ces.iisc.ernet.in

PROBLEMAS ESPECIALES DE CIMENTACIÓN

Suelos Colapsables.

El profesional responsable efectuara el estudio correspondiente para descartar

o verificar la existencia de suelos colapsables, cuando estos puedan afectar la

estructura.


http://ces.iisc.ernet.in/energy/HC270799/HDL/spanish/sk01ms/sk01ms0g.htm


Fig. 012 suelos colapsables.Fuente: aguimarestudio.es

Ataque Químico a las Cimentaciones.

En los lugares donde haya sospecha de ataques químicos a las cimentaciones,

deberán llevarse a cabo investigaciones para estudiar a esta posibilidad. El

estudio del ataque químico a las cimentaciones debe efectuarse mediante

análisis químicos del agua y del suelo.

Suelos Expansivos


o verificar la existencia de suelos expansivos, cuando estos puedan afectar a la

estructura.

Licuefacción de Suelos.


o verificar la ocurrencia del fenómeno de licuefacción en los suelos ubicados

bajo la napa freática.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El profesional a cargo de la obra, tiene que dar estudio a cada caso que

pueda presentarse en obra, tiene que buscar la recomendación del

ingeniero supervisor, recurrir a normas, parámetros, ensayos de


http://aguimarestudio.es/grietas-ocasionadas-por-asientos-del-terreno/


laboratorio de mecánica de suelos y a su propia experiencia para poder

dar la mejor solución frente a posibles problemas que intervengan en el

proceso constructivo de la obra civil.

El sistema, permite firmeza y solidez en la base, por cuanto enfrenta al

efecto sísmico.

Con las cimentaciones convencionales, no siempre han podido afrontar

las distintas situaciones adversas que los suelos contaminados,

empobrecidos, expansivos y otros afectan la funcionalidad y durabilidad

de los cimientos.

Entre las posibles soluciones se encuentran tratamientos complicados,

desconocidos que al ser usados resultan económicamente onerosos

además de tener una efectividad limitada para un solo problema como

agua, o sales, o humedad, etc.

RECOMENDACIONES.

Es preciso mencionar que este sistema por ser ya conocido

empíricamente en nuestro medio requiere de un mayor estudio del

comportamiento y de manera complementaria proponer soluciones de

tratamientos para limitar aún más las transferencias de sales, humedad

y otros para que el sistema enfrente las adversidades venideras con el

tiempo.

Ante la expansión y contracción de las arcillas expansivas, se debe

definir el sistema de manera rígida que garantice solidez a la edificación,

pues este sistema no restringirá su movimiento natural.

BIBLIOGRAFÍA.

Elorrieta, Velarde. Carlos. (2011). Cimentaciones. Lima. Perú: talleres

del SENCICO (servicio nacional de capacitación para la industria de la

construcción).

Bowles. Joseph. (2012). Manual de laboratorio de suelos en ingeniería

civil. México. Libros Mc Graw-Hill.



Pacheco, Julio. (2011). Tecnología de las construcción. Lima. Perú:

talleres del SENCICO.


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