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Criterio y principios generales para el diseño de Cimentaciones compensadasSe entiende por cimentaciones compensadas aquéllas en las que se

busca reducir el incremento neto de carga aplicado al subsuelo mediante excavaciones del terreno y uso de un cajón desplantado a cierta profundidad. Según que el incremento neto de carga aplicado al suelo en la base del cajón resulte positivo, nulo o negativo, la cimentación se denomina parcialmente compensada, compensada o sobre–compensada, respectivamente.

Para el cálculo del incremento de carga transmitido por este tipo de cimentación y la revisión de los estados límite de servicio, el peso de la estructura a considerar será: la suma de la carga muerta, incluyendo el peso de la subestructura, más la carga viva con intensidad media, menos el peso total del suelo excavado. Esta combinación será afectada por un factor de carga unitario. El cálculo anterior deberá realizarse con precisión tomando en cuenta que los asentamientos son muy sensibles a pequeños incrementos de la carga neta. Además, en esta evaluación, deberán tomarse en cuenta los cambios posibles de materiales de construcción, de solución arquitectónica o de usos de la construcción susceptibles de modificar significativamente en el futuro dicha carga neta. Cuando la incertidumbre al respecto sea alta, la cimentación compensada deberá considerarse como poco confiable y deberá aplicarse un factor de carga mayor que la unidad, cuidando al mismo tiempo que no pueda presentarse una sobre–compensación excesiva, o adoptarse otro sistema de cimentación. La porción de las celdas del cajón de cimentación que esté por debajo del nivel

freático y que no constituya un espacio funcionalmente útil, deberá considerarse como llena de agua y el peso de esta deberá sumarse al de la subestructura, a menos que dicho espacio se rellene con material ligero no saturable que garantice la permanencia del efecto de flotación.

Grietas producidas en fachadas de edificios por asientos diferenciales

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS DE CIMENTACIONES COMPENSADAS. BORJA SANCHEZ NANACY E.

FRANCO RESENOS FERNANDO

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Excavaciones ataguías movimientos de tierra y abatimiento freático.

EXCAVACIÓN

La excavación es el movimiento de tierras realizado a cielo abierto y por medios manuales, utilizando pico y palas, o en forma mecánica con excavadoras, y cuyo objeto consiste en alcanzar el plano de arranque de la edificación, es decir las Cimentaciones. La excavación puede ser:

Desmonte El desmonte es el movimiento de todas las tierras que se encuentran por encima de la rasante del plano de arranque de la edificación.

Vaciado El vaciado se realiza cuando el plano de arranque de la edificación se encuentra por debajo del terreno.

Terraplenado El terraplenado se realiza cuando el terreno se encuentra por debajo del plano de arranque del edificio y es necesario llevarlo al mismo nivel.





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ATAGUIAS

Las ataguías son elementos que se usan para encauzar generalmente flujos de agua. Su uso es común cuando se realizan obras en cauces de ríos en los cuales es necesario manejar el caudal remanente del mismo; estos son generalmente pequeñas presas de tierra confinadas con algún tipo de encofrado y con alma de un material impermeable.

MOVIMIENTO DE TIERRAS

Se entiende por Movimiento de Tierras al conjunto de actuaciones a realizarse en un terreno para la ejecución de una obra. Dicho conjunto de actuaciones puede realizarse en forma manual o en forma mecánica. Previo al inicio de cualquier actuación, se deben efectuar los Trabajos de Replanteo, prever los accesos para maquinaria, camiones, rampas, etc. En los apartados siguientes se describen el conjunto de

actuaciones inherentes al movimiento de tierras.

ABATIMIENTOS FREATICOS.

Muchas veces, es necesario hacer excavaciones por debajo del nivel freático, lo que puede generar varios problemas si se tiene un suelo permeable, el cual permita que la excavación que se haga, se llene de agua, lo que generaría unas velocidades del agua freática, arrastrando material del suelo a la excavación también, estando sucio siempre la excavación Hay varias formas de abatir el nivel freático. La más común de ellas es hacer una zanja colectora del agua en la excavación, donde se coloca a bombear el agua hacia otra parte fuera de la excavación. Se debe tener en cuenta que los volúmenes de agua que se deben bombear son muy grandes, ya que el nivel freático siempre tratara de estar constante, lo que puede incrementar los costos de una obra determinada.





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Construcción y diseño de cimentaciones compensadas.

Se entiende por cimentaciones compensadas, aquellas en las que se busca minimizar el incremento neto de carga aplicado al suelo mediante excavación del terreno y uso de un cajón desplantado a cierta profundidad. Según que el incremento neto de carga aplicado al suelo en la base del cajón resulte positivo, nulo o negativo, la cimentación se denomina parcialmente compensada, compensada o sobre compensada, respectivamente.

En las cimentaciones compensadas o de cajón se observará lo siguiente:

a )Se deberá garantizar mediante una impermeabilización adecuada, la no penetración de agua al interior del cajón.

b) Se deberán dejar registros en la losa tapa que permitan remover la cimbra y facilitar la inspección periódica del interior del cajón.

c)Existirán pasos de hombre, practicados en los enrases de las contratrabes interiores, con objeto de poder tener intercomunicación entre las diferentes celdas del cajón.

d) Se dejarán preparados tubos en el lecho bajo de las contratrabes antes del colado; para poder bombear el agua en caso de filtraciones de la misma al interior del cajón.

e) Se tomarán las precauciones pertinentes para evitar la emersión del cajón, en el lapso en que permanezca sin el peso de la estructura.





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Los elementos de cimentación profunda más utilizados son los pilotes y las pilas, cuyas características más importantes se describen a continuación:

Pilotes Los pilotes son elementos esbeltos de cimentación profunda que transmiten al suelo las cargas provenientes de una estructura y de la misma cimentación, con el propósito de lograr la estabilidad del conjunto.

Los pilotes pueden ser de madera, o bien de acero y/o concreto. El uso de pilotes de madera ha dejado de ser frecuente, y solamente se aplican en obras provisionales donde no se requieres su preservación a largo plazo

Los pilotes más utilizados son los precolados de concreto reforzado con varilla corrugada de acero; su sección puede ser cuadrada u octagonal, recomendándose que su área no exceda de 2500 cm2 (2.7 ft2) y 3000cm2 (3.2ft2) respectivamente. La longitud de los tramos de pilotes precolados debe ser definida considerando el esfuerzo resistente de los mismos y las maniobras de levante e izaje a las que estarán sometidos, a fin de preservar la integridad del pilote.En la mayoría e los casos, el diseño estructural de un pilote es determinado por los esfuerzos a los estará sometido durante las maniobras de estiba, izado e hincado, ya que por lo general estos son mayores a los esfuerzos que se desarrollan en la transmisión de cargas al subsuelo, cuando la capacidad estructural de un pilote es superior a la capacidad de carga del estrato resistente, puede transmitirse mayor carga a través del pilote incrementando la sección de su punta con respecto a la del fuste mediante un bulbo.

PILASLas pilas son elementos de cimentación profunda con secciones mayores que la del los pilotes, las cuales también transmites al subsuelo las cargas provenientes de una estructura y de la misma cimentación con el propósito de lograr la estabilidad del conjunto.

Las pilas se fabrican directamente en el subsuelo por los que se les conoce como elementos fabricados in situ- cuando los esfuerzos que se transmitirán al subsuelo son exclusivamente de compresión, las pilas pueden fabricarse prácticamente de cualquier material que tenga la resistencia requerida los cuales deben de ser estables durante la vida útil de la estructura que soportarán, siendo los mas utilizados la grava, la cal, el mortero, y el concreto premezclado. Las características de los estratos del subsuelo, así como las condiciones del agua subterránea, definirán el material que deberá emplearse para la fabricación de las pilas.

Existen pilas que se diseñan con secciones rectangulares u oblongas de 0.6m x 2.5m (2ft x 8.2ft), o bien de 0.8m x 2.0m (2.6ft x 6.6 ft); uniendo estas secciones se pueden obtener pilas con sección “T” y “H”, que ofrece mayor capacidad de carga y momento de inercia que las descriptas anteriormente.





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