proyecto de cimentaciones
TRANSCRIPT
Ingeniería Civil
Mecánica de Suelos I [IC0701]
Grupo: 5394
Proyecto Final:
Tipos de Cimentaciones.
Profesora:
Estudiantes:
.
III Cuatrimestre 2012
ContenidoIntroducción..............................................................................................................2
Tipos de cimentación...............................................................................................4
Cimentaciones directas:........................................................................................4
Cimentaciones Semi-Profundas:...........................................................................6
Cimentaciones profundas:....................................................................................6
Cimentaciones Redondas.....................................................................................7
Cimentaciones Infinitamente Largas.....................................................................7
Cimentaciones Cuadradas....................................................................................8
Cimentaciones Excéntricas.................................................................................10
Cimentaciones Compensadas............................................................................12
Cimentaciones Losas de Cimentación................................................................14
Tipos de muros y sus características.....................................................................14
Muro Concreto Reforzado...................................................................................15
Muro Concreto Ciclópeo.....................................................................................15
Muro de Gaviones...............................................................................................16
Refuerzos con Geotextil......................................................................................17
Muros Anclados..................................................................................................17
Muros de Mampostería.......................................................................................18
Cimentaciones con Pilotes.....................................................................................18
Clasificación de los Pilotes:.................................................................................19
2 | P a g e
Necesidades de las Cimentaciones con Pilotes..................................................24
Conclusión..............................................................................................................25
Bibliografía.............................................................................................................26
Introducción
Todos los edificios necesitan de una base en la cual sustentarse para poder
subsistir, a las cargas que actúan sobre él; está base corresponde al terreno
existente en donde se situé nuestro edificio, el cual va a ser el encargado de
soportar las cargas que genere la nueva edificación y para las cuales muchas
veces no es apto y se necesitará ejecutar diversos sistemas de cimentación para
podernos asegurar la estabilidad de las construcciones.
Lo ideal, por rápido y económico, sería cimentar sobre roca, pero como la
mayoría de las veces esto no es posible, hay que adaptarse a las
circunstancias del terreno, debiendo analizarse el comportamiento del mismo
antes de comenzar una edificación.
El objeto de toda cimentación es transmitir al terreno todas las cargas y
sobrecargas de un edificio. Es cierto que el estudio de la Mecánica del Suelo
es de extraordinaria importancia, pues nos permitirá analizar los fenómenos
que ocurren en el suelo de una forma teórica, para poder emplear estas
experiencias en la práctica.
La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la
superestructura; por lo cual es necesario prestarle especial atención ya que la
estabilidad de la construcción depende en gran medida del tipo de terreno.
3 | P a g e
A continuación se presentan algunos de los tipos de cimentaciones más utilizadas
en la obra civil.
4 | P a g e
Tipos de Cimentación
La elección del tipo de cimentación depende especialmente de 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.
Hay dos tipos fundamentales de cimentación: directas y profundas.
Cimentaciones directas:
Son aquellas que se 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 este tipo de
cimentación, la carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.
En estructuras importantes, tales como puentes, las cimentaciones, incluso las
superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se
produzcan deterioros.
Las cimentaciones superficiales o directas se clasifican en:
Cimentaciones ciclópeas.
En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos 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. El hormigón ciclópeo se realiza
5 | P a g e
añadiendo piedras más o menos grandes a medida que se va hormigonando para
economizar material.
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 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.
Zapatas corridas.
Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras
de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas
lineales o puntuales separadas.
Son cimentaciones de gran longitud en comparación con su sección transversal;
están indicadas como cimentación de un elemento estructural longitudinalmente
continuo, como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno.
Zapatas combinadas.
Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para dos o más
pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares
tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un único elemento
de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a
un menor momento resultante.
6 | P a g e
Losas de cimentación.
Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada directamente sobre el
terreno. La cimentación por losa se emplea como un caso extremo de los
anteriores cuando la superficie ocupada por las zapatas o por el emparrillado
represente un porcentaje elevado de la superficie total. La losa puede ser maciza,
aligerada o disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a
punzonamiento bajo los soportes individualmente (denominados pedestales si
están sobre la losa y refuerzos si están bajo ella) o por líneas (nervaduras).
En particular, también cabe emplear este tipo de cimentaciones cuando se
diseñan cimentaciones “compensadas”. En ellas el diseño de la edificación incluye
la existencia de sótanos de forma que el peso de las tierras excavadas equivale
aproximadamente al peso total del edificio; la losa distribuye uniformemente las
tensiones en toda la superficie y en este caso los asientos que se esperan son
reducidos. Si el edificio se distribuye en varias zonas de distinta altura deberá
preverse la distribución proporcional de los sótanos así como juntas estructurales.
Cimentaciones Semi-Profundas:
Pozos de cimentación o caissons: son en realidad soluciones intermedias entre
las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como
semi-profundas. 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.
Micro pilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que
frecuentemente constituyen una cimentación semi-profunda.
7 | P a g e
Cimentaciones profundas:
Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar
las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la
cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer
sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande
para soportar la carga. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas
son:
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.
8 | P a g e
Cimentaciones Redondas
Este tipo de cimentación se utiliza regularmente pasa el soporte de columnas
redondas o cuadradas, las cuales trasmitan cargas de tal manera que la armadura
y chorreado de este tipo de placa garantice una adecuada distribución de los
esfuerzos que se van a transmitir a los suelos existentes, todo esto garantizado
con el estudio de suelos realizado con anterioridad.
Generalmente son hechas a base de concreto reforzado (acero y cemento) al igual
que los otros tipos de placas de construcción.
Se utilizan como cimentación de pilares, es decir, de elementos estructurales
puntuales y como todos los cimientos, lo que hacen es ampliar la superficie, en
este caso de la columna, hasta que el suelo pueda soportar la carga que le
transmite.
Cimentaciones Infinitamente Largas
También conocidas como zapatas corridas, sirven de elementos de reparto de
cargas para disiparlas en el suelo sobre el cual se construye. Esto crea una
compleja interacción y compatibilidad entre el terreno y la estructura. Son
cimentaciones de tipo superficial y se le llaman infinitamente largas ya que su
espesor es suficientemente menor comparado con su longitud. Se usan para
soportar cargas puntuales de columnas.
Utilizadas tanto en edificios como en casas, el mínimo permitido por el C.S.C.R.
2010 es de un f´c de 210kg/cm2, y deben, dentro de lo posible, conformar cuadros
cerrados y conectados entre sí. Es la parte inferior del marco rígido de una
estructura.
9 | P a g e
Las condiciones de rigidez son más difíciles de establecer que en el caso de las
zapatas aisladas, y el cálculo de esfuerzos y asientos se complica,
progresivamente, al pasar de las piezas lineales, tipo zapatas corridas, a las
bidimensionales, tipo losa. Ello obliga a considerables simplificaciones de cálculo y
a aproximaciones semiempíricas cuyo grado de validez es objeto de continua
discusión.
Cuando no es posible sustentar la construcción mediante zapatas corridas o estas
son de sección bastante amplias que se juntan en sus extremos es conveniente y
necesario hacer uso de la losa de cimentación; o sea la losa de base estaría en el
caso si aumentásemos las cargas; entonces se ampliarían las zapatas de
cimentación hasta llegar a un punto en que se juntarían los entreejes; por lo tanto,
tendremos que la losa cambia totalmente su forma de trabajo, ya que en vez de
estar haciendo la función de volado se le puede hacer trabajar como losa apoyada
en las contratrabes, con el objeto de no tener espesores muy grandes en este tipo
de cimentación.
Su cálculo y armado es igual al de una losa normal. Se hace a base de la reacción
del terreno como carga, considerándola como losa común ya sea apoyada
simplemente o bien perimetralmente; según la relación de sus lados, su armado
ira en la parte superior para momentos flexionantes positivos y en la parte inferior
10 | P a g e
para negativo, el armado de la parte interior deberá llevará un recubrimiento
mínimo de 5 cm (será continuo en toda la superficie y estará en contacto casi
directamente con el terreno con posibilidad de tener humedades si no se le
protege debidamente). Existen desde luego las cimentaciones para repartir las
cargas; en ocasiones el peralte y armado de estas losas de cimentación es muy
fuerte debido a las grandes fuerzas que actúan sobre ellas (con un mínimo de 3 a
4 ton /m² en comparación con una losa común que generalmente carga de 350 a
450 kg/m² como máximo).
Cimentaciones Cuadradas
Corresponde a un tipo de cimentación superficial comúnmente conocido como
zapata1, clasificada de esta manera por su forma geométrica cuadrada o
rectangular.
Generalmente son hechas a base de concreto reforzado (acero y cemento).
El diseño de las zapatas se basa en los esfuerzos críticos a las que se encuentran
sometidas: como el esfuerzo cortante a la penetración, compresión de la columna
sobre la zapata, esfuerzo producido por el suelo contra la propia zapata, otros.
1
11 | P a g e
Usos:
Se utiliza este tipo de placa cuando la carga que va a soportar cumple con que
sea menor al 75% de la capacidad soportante del suelo.
Comúnmente ésta se usa para transportar la carga concentrada de una columna
y su función principal consiste en aumentar el área de apoyo en ambas
direcciones.
12 | P a g e
Cimentaciones Excéntricas
Una cimentación excéntrica es aquella en la que la
resultante de las fuerzas está desplazada en
relación con el centro geométrico del área de
fundación. Ya sea con relación a una columna o a
un muro (o pared). Y la mayor parte de los casos es
por un espacio limítrofe con otra estructura o
terreno.
También se dice que la superficie inferior no está cargada uniformemente. Para
atenuar la excentricidad se puede incrementar la sección de la cimentación. La
solución más óptima se logra corrigiendo el momento que se produce por no ser
coincidentes el eje de la pared con el eje de la cimentación. Para atenuar la
excentricidad, también se puede incrementar la sección de la zapata, pero aunque
se verticaliza la resultante, esto conlleva un aumento en el peso del cimiento.
Ejemplos de Situaciones con Cargas Excéntricas
13 | P a g e
Cimentaciones Compensadas
Se 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.
14 | P a g e
Estados límite de falla
Se comprobará además que no pueda ocurrir flotación de la cimentación durante
ni después de la construcción. De ser necesario, se lastrará la construcción o se
instalarán válvulas de alivio o dispositivos semejantes que garanticen que no se
pueda producir la flotación. En la revisión por flotación, se considerará una
posición conservadora del nivel freático. Es importante prestar especial atención a
la revisión de la posibilidad de falla local o generalizada del suelo bajo la
combinación de carga que incluya el sismo. Este tipo de placas son adecuadas
para suelos de mediana y alta compresibilidad, y baja capacidad de carga.
Además se requiere un tipo de cimentación de concreto monolítico, esto cuando el
nivel de aguas freáticas se localiza cerca de la superficie del suelo y contar con
una cimentación impermeable y tener en cuenta el fenómeno de flotación.
En el diseño de las cimentaciones compensadas debe tenerse presente que el
suelo debe considerarse como una fase liquida y sólida. Por lo que, la
compensación se hace teniendo en cuenta dos efectos:
Substitución de peso sumergido del sólido.
Efecto de flotación debido al líquido desalojado.
Ambos efectos son utilizados para igualar el peso total del edificio. La cimentación
se diseña como una losa de cimentación, resultando una cimentación bastante
rígida, por lo que los asentamientos diferenciales son controlados fácilmente.
15 | P a g e
Cimentaciones Losas de
Cimentación
Una losa de cimentación se define como una
estructura que puede soportar varias columnas o muros al mismo tiempo. Se
emplean cuando la capacidad soportante del suelo es muy baja y las zapatas
aisladas resultan demasiado grandes y juntas como para ser una opción viable.
La losa de cimentación se puede clasificar principalmente en:
Losa de cimentación aligerada: Este tipo de losa se caracteriza por
disminuir el volumen de concreto a utilizar, debido a que solo se emplea el
espesor determinado en las secciones criticas determinadas en el diseño; el
resto se disminuirá hasta donde permita el esfuerzo cortante involucrado en
el diseño.
Losa de cimentación nervurada: A diferencia de la losa aligerada aquí solo
se emplean vigas, las cuales corren sobre los ejes “X” y “Y” generando así
cajones entre columnas. Con esta forma disminuyen mucho más el
volumen de concreto a utilizar.
Cuando las cargas son muy grandes, tal que las zapatas continuas ocupen cerca
del 50% del área proyectada del edificio, es más económico el uso de losas que
cubran toda el área de cimentación. La carga total en este caso puede ser
considerada uniformemente distribuida en toda el área.
Los asentamientos totales y diferenciales pueden ser investigados, considerando
la rigidez de la losa o contratrabes, los cuales por economía deben ser
compatibles con los asentamientos diferenciales permitidos por las Normas.
Es importante considerar la flexibilidad de la losa de cimentación para una mejor
economía. Sin embargo, las restricciones en cuanto a asentamientos diferenciales
permitidos entre columnas, puede exigir cierta rigidez en la losa, la cual puede
darse con un peralte mayor o colocando contratrabes entre las columnas.
Las cimentaciones de este tipo, son recomendables para suelos de mediana
compresibilidad. Aunque se pueden usar en suelos de alta compresibilidad
16 | P a g e
Tipos de Muros de Contención y sus
Características
Muro Concreto Reforzado
Ventaja
- En muros de alturas pequeñas requieren menor cantidad de concreto.
- Proceso constructivo es rápido por el colado.
Desventaja
-Requieren una buena cimentación.
-Cuando las masas de suelo son grandes no se recomienda por ser livianos.
Muro Concreto Ciclópeo
17 | P a g e
Ventaja
-Se utiliza cantos de roca disminuyendo la cantidad de concreto.
-Se cimentan por debajo de la posible superficie de falla, con el objetivo de
obtener fuerzas de reacción por fuera del movimiento que aporta estabilidad no
solo a la estructura sino al deslizamiento.
Desventaja
-No es capaz de soportar grandes esfuerzos de flexión.
- Actúan como estructura de peso o gravedad con alturas máximas de 4 metros,
ya que no pueden soportar esfuerzos de flexión.
Muro de Gaviones
Ventaja
- Fácil alivio de presiones de agua.
-Soportan deformaciones importantes.
-Son de construcción sencilla.
-Flexibilidad: Tienen gran adaptación al terreno. Adsorben todos los
asentamientos.
-Durabilidad de un periodo de 20 años.
-Son permeables, desalojan el agua que pueden contener la obra que protegen.
Desventaja
- La malla se corroe en ambientes ácidos.
-
18 | P a g e
Refuerzos con Geotextil
Ventaja
-Generalmente fáciles de construir.
Desventaja
-Flexibles, se deforman fácilmente.
-El Geotextil se descompones con la luz solar.
Muros Anclados
Ventaja
-Se pueden construir progresivamente a medida que avanza la excavación.
-Permite alturas considerables especialmente para el aseguramiento de cortes en
excavación.
- Estabiliza taludes.
- El anclaje resiste la carga de tensión por medio de la fricción entre la lechada de
inyección del anclaje y el terreno.
Desventaja
-Los elementos de refuerzo sufren de corrosión.
-Mantenimiento permanente.
19 | P a g e
Muros de Mampostería
Ventaja
-Generalmente fáciles de construir.
- Reduce los desperdicios de los
materiales empleados y genera
fachadas portantes.
- Apta para construcciones en alturas grandes.
Es económico
Desventaja
- Es bastante poroso (filtración de humedad).
- Las dimensiones que ocupa son mayores ya que tiene que tener un grosor
importante.
20 | P a g e
Cimentaciones con Pilotes.
Los pilotes son elementos que se utilizan para transmitir las cargas de una
estructura a estratos profundos más resistentes que los mantos superficiales, o
bien cuando la estructura deba construirse en un sitio cubierto por agua.
A pesar de su costo, el uso de pilotes frecuentemente es necesario para garantizar
la seguridad estructural.
Clasificación de los Pilotes:
a) Respecto a los materiales empleados en su elaboración:
Madera.
Sede central del Banco Pastor, La Coruña, España. Cimentado sobre pilotes de madera y tiene 87 años de construido.
Corresponden a troncos de árboles a los que se les ha quitado las ramas y la
corteza. La longitud máxima de la mayoría de los pilotes de madera es de entre 10
y 20m.Para clasificar como pilotes, la madera debe estar recta, sana y sin
defectos. El manual de Práctica, No.17 (1959), de la American Society of Civil
Engineers, divide los pilotes de madera en tres clases:
1. Pilotes Clase A soportan cargas pesadas. El diámetro mínimo extremo más
grueso debe ser de 356 mm.
21 | P a g e
2. Pilotes Clase B se usan para soportar cargas medias. El diámetro mínimo
de la cabeza debe ser de entre 305 y 330 mm.
3. Pilotes Clase C se usan en trabajos provisionales de construcción, se
emplean permanentemente para estructuras cuando todo el pilote está
debajo del nivel freático. El diámetro mínimo de la cabeza debe ser de 305
mm.
En todos los casos la punta del pilote debe tener un diámetro no menor a los
150mm.
Los pilotes de madera no resisten altos esfuerzos de hincado, por tanto, la
capacidad del pilote es por lo general limitada. Zapatas de acero se usan para
evitar daños a la punta del pilote. La parte superior de los pilotes de madera
también se puede dañar durante la operación de hincado. Para evitar daño a la
parte superior del pilote se usa una banda metálica.
El empalme de los pilotes de madera debe evitarse, particularmente cuando se
espera que soporten cargas de tensión o carga lateral. Sin embargo, si el
empalme es necesario, este se hace usando fajas metálicas o pernos. La longitud
de la faja debe ser por lo menos 5 veces el diámetro del pilote.
Acero.
Puente colgante sobre el río Madre de Dios. Forma parte de la Carretera Interoceánica del Sur, que conecta a Brasil y el
Perú. Está apoyado sobre doce pilotes de acero.
22 | P a g e
Generalmente construidos a base de tubos o secciones H laminadas de acero.
Los pilotes de tubos se hincan en el terreno con sus extremos abiertos o cerrados.
Las secciones de patín ancho y las secciones I de acero también se usan como
pilotes; sin embargo, las secciones H para pilotes son usualmente preferidas por
que sus espesores de alma y patines son iguales. En muchos casos, los pilotes a
base de tubo son rellenados con concreto una vez que han sido hincados.
Cuando es necesario, los pilotes de acero son empalmados por soldadura o por
pernos.
Cuando se esperan condiciones difíciles de hincado, tales como través de grava
densa, pizarras y roca suave, los pilotes de acero pueden adaptarse con puntas
de hincado.
Concreto.
Los pilotes de concreto se dividen en dos tipos básicos:
o Pilotes prefabricados:
Pilotes Prefabricados. Productos de Concreto S.A
Se presentan usando refuerzo ordinario y son cuadrados u octogonales en su
sección transversal. El refuerzo se proporciona para que el pilote resista el
momento flexionante desarrollado durante su levantamiento y transporte, la carga
vertical y el momento flexionante causado por la carga lateral. Los pilotes son
colados a las longitudes deseadas y son curados antes de ser transportados a los
sitios.
23 | P a g e
Los pilotes prefabricados también son presforzados usando torones de presfuerzo
de acero de alta resistencia. Durante el colocado de los pilotes, los torones son
pretensados y se vierten el concreto alrededor de ellos. Después del curado los
torones se cortan, produciendo así una fuerza de compresión sobre la sección del
pilote.
o Colocados in situ
Se construyen haciendo un agujero en el terreno y llenándolo luego con concreto.
Esta clase de pilotes se divide a su vez en dos amplias categorías:
Pilotes con Ademe
Se hacen hincando una funda de acero en el terreno con ayuda de un mandril
colocado dentro de la funda. Cuando el pilote alcanza la profundidad apropiada, el
mandril se retira y la funda se llena con concreto.
Pilotes sin Ademe
Se hacen hincando primero la funda a la profundidad deseada y luego llenándola
con concreto fresco; entonces, la funda se retira gradualmente.
24 | P a g e
Mixtos.
Las porciones superior o inferior de los pilotes compuestos están hechas de
materiales diferentes, como de acero y concreto o madera y concreto. Los pilotes
de acero y concreto consisten en una porción inferior de acero y en una porción
superior de concreto colocado en el lugar. Este tipo de pilote se usa cuando la
longitud del pilote requerido para un apoyo adecuado excede la capacidad de los
pilotes de concreto simple colados en el lugar. Los pilotes de madera debajo del
nivel freático permanente y una poción superior de concreto. En cualquier caso, la
formación de juntas apropiadas entre dos materiales disímiles no es fácil y, por
esa razón, los pilotes compuestos no son muy usados.
A continuación se presenta una tabla resumen en la cual se comparan los
diferentes tipos de materiales.
25 | P a g e
26 | P a g e
b) Respecto al lugar de construcción:
Prefabricados; cuando el pilote se fabrica en lugar distinto al de su
hinca.
Fabricados en lugar de hinca.
c) Respecto a la sección transversal:
Hueca.
Maciza.
d) Respecto a su apoyo:
Pilotes por fricción; cuando la mayor parte de la carga del pilote se
transmite al terreno por fricción en su superficie lateral.
Pilotes de punta; cuando la mayor parte de la carga del pilote se
transmite por apoyo directo del extremo del pilote a un manto
resistente.
Necesidades de las Cimentaciones con Pilotes.
Las cimentaciones con pilotes se requieren en circunstancias especiales. A
continuación algunas ocasiones en las cuales utilizar pilotes es la mejor opción:
Cuando los estratos superiores del suelo son altamente
compresibles y demasiado débil para soportar la carga
transmitida por la superestructura, se utilizan pilotes para
transmitir la carga al lecho de roca subyacente o a un
estrato de suelo más fuerte.
En el diseño y construcción de estructuras de retención de tierra y en las
cimentaciones de estructuras altas que están
sometidas a fuerzas severas de viento y sismo.
27 | P a g e
En muchos casos, los suelos en el sitio de una estructura propuesta pueden
ser expansivos y colapsadles. Estos suelos se pueden extender hasta una
gran profundidad debajo de la superficie del terreno. En tales casos, se
usan, se usan las cimentaciones con pilotes en las que éstos se extienden
hasta estratos de suelo estable, más allá de la zona de cambios posibles de
contenido de agua.
Las cimentaciones de algunas estructuras, como
torre de transmisión, plataformas fuera de la costa y losas
de sótanos debajo del nivel freático, son sometidas a
fuerzas de levantamiento. Los pilotes se usan a veces
para esas cimentaciones y así resistir las fuerzas de
levantamiento.
Los estribos y pilas de puentes son construidos
usualmente sobre cimentaciones con pilotes
para evitar la posible pérdida de capacidad de
carga que una cimentación superficial podría
padecer debido a la erosión del suelo en la
superficie del terreno.
28 | P a g e
Conclusión
Como se analizo anteriormente, cuando uno piensa diseñar cualquier tipo de
construcción, es importante determinar el tipo de suelo que vamos a trabajar, si
este es un suelo expansivo, o colapsable, además de la carga que resiste, y la
conformación de los estratos del suelo, para poder establecer las presiones que se
pueden ejercer sobre las cimentaciones.
El diseño de cimentaciones en el área de la ingeniería civil, es uno de los aspectos
más importantes en la construcción, la mala planificación de un diseño de
cimentaciones puede traer consecuencias catastróficas, es por esto que este tema
es tan importante. Todos los suelos tienen conformaciones diferentes, y de
acuerdo a eso y al tipo de construcción nosotros como futuros ingenieros,
debemos de tener la capacidad para decidir en un diseño adecuado, que busque
minimizar costos, y a la vez maximizar la seguridad.
Por eso nosotros consideramos que con la realización de este trabajo de
investigación nos da una visión más amplia e integral, ya que conocimos una gran
cantidad de tipos de cimentaciones como por ejemplo; cimentaciones infinitamente
largas, redondas, excéntricas, lozas de cimentación, cimentaciones compasadas,
muros de contención, y cimentaciones con pilotos, como se analizo en el presente
trabajo, nos permite conocer los alcances y las limitantes de todo este tipo de
cimentaciones, conociendo de una manera muy general las aplicaciones de
acuerdo al tipo de terreno y construcción.
29 | P a g e
Bibliografía
GONZALEZ DE VALLEJO, LUIS (2002). INGENIERIA GEOLOGICA.
PEARSON EDUCATION. MADRID 2002.
http://www.arqhys.com/tipos-cimentaciones.html
http://dearkitectura.blogspot.com/2012/04/la-cimentacion-tipos-de-
cimientos.html
Productos de Concreto. Catalogo de Pilotes.
Braja M. Das. (200).Principios de Ingeniería de Cimentaciones. En
Principios de Ingeniería de Cimentaciones (cap 12). México: Thomson.
Luis Ganzáles de Vallejo. (2002). Ingeniería Geológica. En Ingeniería
Geológica (cap 8). Madrid: Pearson.
Carlos C. Villalz. (1979). Mecanica de Suelos y Cimentaciones. En de
Suelos y Cimentaciones (cap 27). Mexico: Limusa.
ordinación y control de obras de proyecto. Cimentaciones compensadas.
http://ecotecnia.org/arquies/estructuras/cimentaciones/cimentaciones_comp
ensadas.htm recuperado el 27 de noviembre del 2012.
JJCoopsa. Cimentaciones compensadas.
http://www.jjcoopsa.com.mx/reglamweb/fcimentacion/norteccom2f34.htm
recuperado el 27 de noviembre del 2012.
30 | P a g e