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CIMENTACIONES TIPOS DE CIMENTACIONES Dueñas Romero, Brenda Xiomara Espinoza Durand, Blanca Daniela Gonzales Roque,

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Tipos de cimentaciones.-Cimentaciones superficiales (zapatas, Losas)- Cimentaciones Semiprofundas (Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón, muros de contención bajo rasante, micro pilotes)- Cimentaciones profundas (Pilas y Cilindros, Pilotes, Pantallas)

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Page 1: TIPOS CIMENTACIONES

CIMENTACIONESTIPOS DE CIMENTACIONES

Dueñas Romero, Brenda Xiomara

Espinoza Durand, Blanca Daniela

Gonzales Roque, Katherine Esperanza

Rozas Curse, Herlín Grace

Torres Córdova, Maite de la Flor

Carnero Rodríguez, Joshua

Page 2: TIPOS CIMENTACIONES

INTRODUCCION

Para poder realizar una buena cimentación es necesario un conocimiento previo del terreno en el que se va a construir la estructura. La correcta clasificación de los materiales del subsuelo es un paso importante para cualquier trabajo de cimentación.

Page 3: TIPOS CIMENTACIONES

INTRODUCCION

Clasificación: Cimentaciones superficiales (zapatas, Losas) Cimentaciones Semiprofundas (Arcos de ladrillo

sobre machones de hormigón, muros de contención bajo rasante, micro pilotes)

Cimentaciones profundas (Pilas y Cilindros, Pilotes, Pantallas)

Page 4: TIPOS CIMENTACIONES

Definición

Conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al terreno, distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales.

Debido a que la resistencia y rigidez del suelo es, generalmente, menor que de la estructura, el área de contacto entre el suelos y la cimentación será proporcionalmente más grande que los elementos soportados.

Page 5: TIPOS CIMENTACIONES

Características de una cimentación

Siempre que sea posible, se preferirá que los cimientos estén solicitados por cargas centradas, ya que las excéntricas pueden provocar empujes diferenciales.

La cimentación transmite de forma repartida las cargas que soportan a la superestructura.

La estructura proporciona esfuerzos, de compresión o tracción hasta las bases, y se deben distribuir en forma pareja para que no originen tensiones mayores de la que puede soportar.

Por esta razón el coeficiente de seguridad que se aplica, debe considerar probables diferencias en la predeterminación de su capacidad portante.

Page 6: TIPOS CIMENTACIONES

Funciones de una cimentación

Soportar las cargas que actúan sobre ella y distribuirlas de manera satisfactoria sobre la superficie de contacto con el suelo y/o roca sobre el cual descansa, proporcionando completa seguridad ante fenómenos que se puedan presentar, tales como sismos, asentamientos, etc.

Ser suficientemente resistentes para no romper por cortante.

Soportar esfuerzos de flexión que produce el terreno, para lo cual se dispondrán armaduras en su cara inferior, que absorberán las tracciones.

Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presión, si la hay.

Page 7: TIPOS CIMENTACIONES

Importancia de una cimentación

Las cimentaciones deben proporcionar seguridad a la estructura, porque de esto depende la integridad de las vidas de las personas que utilizan el inmueble o edificación para realizar sus actividades, así como también la de los distintos equipos, materiales, valores, etc.

Por esto resulta de vital importancia, calcular y proyectar teniendo en consideración varios factores tales como la composición y resistencia del terreno de apoyo ), las cargas propias del edificio y otras cargas que inciden.

Page 8: TIPOS CIMENTACIONES

Factores para el diseño de una cimentación

Al comenzar con los trabajos en una obra se inician los movimientos de tierra para dar lugar a la construcción de los cimientos que sostendrán el edificio.

Para ello se realiza el replanteo y se ejecutan los cimientos de acuerdo al cálculo estructural y al proyecto elaborado, considerando todas las variables que inciden, como por ejemplo las cargas propias de la construcción, el tipo de terreno, etc.

Para saber qué tipo de cimentación conviene en el proyecto que se esté elaborando, deberá considerar dos puntos importantes:

a) Características del Terreno

b) Características de la Estructura

Page 9: TIPOS CIMENTACIONES

Tipos de cimentación

La elección del tipo de cimentación depende especialmente de las características mecánicas del terreno, 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.

Superficiales

Semiprofundas

Profundas

Page 10: TIPOS CIMENTACIONES

Cimentaciones Superficiales o 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.

Page 11: TIPOS CIMENTACIONES

Las cimentaciones superficiales se clasifican en:

Cimentaciones ciclópeas.

Zapatas.

Zapatas aisladas.

Zapatas corridas.

Zapatas combinadas.

Losas de cimentación.

Page 12: TIPOS CIMENTACIONES

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, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas.

Page 13: TIPOS CIMENTACIONES

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.

Page 14: TIPOS CIMENTACIONES

Zapatas

Una zapata es una ampliación de la base de una columna o muro, que tiene por objeto transmitir la carga al subsuelo a una presión adecuada a las propiedades del suelo. Las zapatas que soportan una sola columna se llaman individuales o zapatas aisladas. La zapata que se construye debajo de un muro se llama zapata corrida o zapata continua. Si una zapata soporta varias columnas se llama zapata combinada

Page 15: TIPOS CIMENTACIONES

Zapata Aislada 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.

Page 16: TIPOS CIMENTACIONES

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. Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno.

Page 17: TIPOS CIMENTACIONES

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.

Page 18: TIPOS CIMENTACIONES

Losas de Cimentación

Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada directamente sobre el terreno. Como losa está sometida principalmente a esfuerzos de flexión. El espesor de la losa será proporcional a los momentos flectores actuantes sobre la misma.

Page 19: TIPOS CIMENTACIONES

CIMENTACION SEMIPROFUNDA

Son cimentaciones a medio camino entre las superficiales y las profundas. Pozos de cimentación o caissons. Otras cimentaciones semiprofundas:

Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería.

Muros de contención bajo rasante.

Micro pilotes.

Page 20: TIPOS CIMENTACIONES

POZOS DE CIMENTACIÓN O CAISSONS

Los pozos de cimentación se plantean como solución entre las cimentaciones superficiales, (zapatas, losas, etc.) y las cimentaciones profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. La elección de pozos de cimentación aparece como consecuencia de resolver de forma económica, la cimentación de un edificio cuando el firme se encuentra a una profundidad de 4 a 6m.

Como soluciones constructivas para la ejecución de pozos de cimentación se puede indicar que los pozos rectangulares o circulares están condicionados por los medios manuales de excavación, pudiendo alcanzar profundidades de 30m con medios mecánicos. Se puede observar cierta analogía, con los pilotes de gran diámetro.

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Las formas geométricas adoptadas, según la capacidad portante del terreno y su situación respecto a la edificación pueden ser:

Los pozos circulares suelen variar desde los 0.60 m (dimensión mínima para permitir el acceso de un operario) hasta los 2 m de diámetro.

Generalmente, al producirse la acción lateral de las tierras sobre el pozo, impide el pandeo de este, por lo que se calcula como un soporte corto.

Según las solicitaciones, los pozos se pueden ejecutar de hormigón armado, o de hormigón en masa.

De forma análoga a las zapatas, se deben disponer vigas de atado entre los pozos, para arriostramiento de los mismos, siendo criterio del proyectista cómo y cuándo deben disponerse.

POZOS DE CIMENTACIÓN O CAISSONS

Page 22: TIPOS CIMENTACIONES

OTRAS CIMENTACIONES SEMIPROFUNDAS Arcos de ladrillo

Por lo general se realizan sobre machones de hormigón o mampostería. En zonas donde la piedra es abundante suele aprovecharse esta como material de cimentación de mampostería. Para grandes construcciones es necesario efectuar en un laboratorio de ensayo pruebas sobre la resistencia de la piedra de que se dispone. Tratándose de construcciones sencillas, en la mayoría de casos resulta suficiente efectuar la prueba golpeando simplemente la piedra con una maceta y observando el ruido que se produce. Si este es hueco y sordo, la piedra es blanda, mientras que si es aguda y metálico, la piedra es dura.

Muros de contención bajo rasante

Se realizan cuando no se considera necesario anclar el muro al terreno, para el sostén de la edificación, debiendo tenerse en cuenta para la ejecución de los elementos de contención, las cargas que les puedan afectar.

Micro pilotes

Son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.

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Page 24: TIPOS CIMENTACIONES

CIMENTACIONES PROFUNDAS

Elementos que transmiten la carga de una estructura hacia estratos profundos del subsuelo, evitando con ello, el desplante en suelos superficiales de baja capacidad de carga o de alta deformabilidad.

Page 25: TIPOS CIMENTACIONES

Cuando se requiere mejorar el comportamiento de cimentaciones en estructuras sujetas a carga lateral.

En suelos superficiales inestables, siempre y cuando la cimentación profunda se extiende más allá de la zona activa de expansión o de

cambios en el contenido de agua.

¿Cuándo se utilizan?

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Los pilotes son miembros estructurales con un área de sección transversal pequeña en comparación con su longitud.

Transmiten la carga al subsuelo por una combinación de presión en la punta y por esfuerzo de fricción a lo largo del fuste del pilote.

Tipos de Pilote

Pilotes de acero

Pilotes de concreto

Pilotes de madera

Pilotes compuestos

PILOTES

Page 27: TIPOS CIMENTACIONES

Propiedades comunes de acero de pilotes de acero

Longitud usual: 15 a 60 m

Carga usual: 30 a 120 Tn.

Ventajas Fáciles de manejar con cortes y extensiones

Resisten altos esfuerzos de hincado

Pueden penetrar estratos duros, como gravas densas y rocas blandas

Desventajas Relativamente costosos

Alto nivel de ruido durante el hincado

Sujetos a corrosión

Los pilotes H pueden dañarse o desviarse de la vertical al encontrarse con obstrucciones.

PILOTES DE ACERO

Page 28: TIPOS CIMENTACIONES

Pilotes precolados con refuerzo ordinario - Características

Propiedades comunes de pilotes precolados Longitud usual: 10 a 15 m

Carga usual: 30 a 300 Tn.

Ventajas Resisten hincado enérgico

Resistentes a la corrosión

Adecuada unión con superestructura de concreto

Desventajas Difíciles de cortarse a la medida precisa

Difíciles de transportar

Pilotes de concreto colados in situ

Se construyen haciendo una perforación en el terreno y llenándola con concreto.

Ventajas Relativamente baratos

Posible inspección antes de colar

Fácil de extender

Desventajas

Posible dificultad en las juntas después del fraguado del concreto

PILOTES DE CONCRETO

Page 29: TIPOS CIMENTACIONES

Los pilotes de madera no resisten altos esfuerzos al hincarse, por lo que su capacidad es limitada.

Se usan zapatas de acero para evitar daños en la punta del pilote.

En la parte superior del pilote se usan capuchones o cabezales para evitar daños durante el hincado.

Los pilotes de madera permanecerán indefinidamente sin daño si están rodeados por agua o suelo saturado.

La vida útil de los pilotes de madera se incrementan tratándolos con creosota.

PILOTES DE MADERA

Page 30: TIPOS CIMENTACIONES

Una pila es el apoyo, ya sea de concreto o de mampostería para la superestructura, a diferencia de los pilotes estos son elementos con diámetro mayor a los 75 cm.

PILAS

Método de construcción Se excava un agujero hasta el nivel

de desplante de la cimentación y se construye la pila dentro del mismo. Usualmente, los lados de la excavación deben ademarse y apuntalarse para evitar el derrumbamiento.

Page 31: TIPOS CIMENTACIONES

El muro pantalla es un muro de contención que se construye antes de efectuar el vaciado de tierras, y transmite los esfuerzos al terreno.

Soportan muy bien los esfuerzos de flexión. Aun así, puede haber necesidad de recurrir a apoyos intermedios:

Por exceso de flexibilidad.

Porque los movimientos que se producen son excesivos.

Elementos soportes

Puntales

Anclajes

Forjado

PANTALLAS

Page 32: TIPOS CIMENTACIONES

Norma E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES

Page 33: TIPOS CIMENTACIONES

OBJETIVOEl objetivo de esta Norma es establecer los requisitos, desde el punto de vista de la Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones

ÁMBITO DE APLICACIÓN La presente Norma Técnica es aplicable a los EMS para la cimentación de edificaciones y otras obras indicadas en esta Norma

Page 34: TIPOS CIMENTACIONES

OBLIGATORIEDAD DE LOS ESTUDIOS

Cualquier edificación adyacente a taludes o suelos que puedan poner en peligro su estabilidad.

Cualquier edificación que requiera el uso de pilotes, pilares o plateas de fundación.

Edificaciones especiales

Estructuras industriales, fábricas, talleres, o similares.

Edificaciones

Edificaciones servidos públicos

Page 35: TIPOS CIMENTACIONES

Casos donde no existe obligatoriedad

En casos en que no exista obligatoriedad de realizar los EMS en la forma especificada en esta Norma, la presión admisible, la profundidad de cimentación y cualquier otra consideración adoptada, deberán figurar en un recuadro en el plano de cimentación con la firma del Profesional Responsable que efectuó la estimación, quedando bajo su responsabilidad la información proporcionada.

Page 36: TIPOS CIMENTACIONES

• Son aquellos que cumplen con la presente Norma y que se han basado en el metrado de cargas estimado para la estructura.

ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS PARA CIMENTACIÓN

(EMS)

• La información del EMS es válida solamente para el área y tipo de obra indicadas en el informe.

ALCANCE DEL ESTUDIO DE

MECÁNICA DE SUELO (EMS)

RESPONSABILIDAD PROFESIONAL DEL

EMS

• La entidad encargada de otorgar la ejecución de las obras es la responsable del cumplimiento de esta Norma.

RESPONSABILIDAD DE LA APLICACIÓN

DE LA NORMA

Todo EMS deberá ser firmado por el Profesional Responsable

Page 37: TIPOS CIMENTACIONES

CONCLUSIONES

Las cimentaciones son elementos de una estructuras que pasan a conforma una parte esencial de la misma debido a que ellas van a permitir la comunicación de la cargas de la estructuras hacia el terreno con lo que ayudan al terreno, al suelo, a resistir esta cargas.

Por lo tanto la cimentación viene a conformar las bases de la estructura y de ahí que el comportamiento de edificación u obra civil va estar forzado a como esta trabaje y se comporte.

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CONCLUSION

Debido a la importancia que cobra la cimentación, la misma esta forzada a cumplir con ciertos parámetros geométricos, de presión, de conformación que responden a las características del suelo y de las cargas de la estructuras y los cuales se esbozaron a lo largo del trabajo. Por lo tanto el diseño de una cimentación cumple con una metodología de diseño que evalúa desde la forma de la cimentación hasta la profundidad que esta va comprender, también las características naturales del suelo.

Page 39: TIPOS CIMENTACIONES

GRACIAS!