INDICE

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INTRODUCCIÓN.…………………………………………………………………………………...02

MARCO TEÓRICO

CIMENTACIÓN (DEFINICIÓN)……………………………………………………………………..03

CLASES DE CIMENTACION……………………………………………………………………….04

DIRECTAS (SUPERFICIALES)……………………………………………………………………04

ZAPATAS AISLADAS……………………………………………………………………………….05

ZAPATAS CORRIDAS………………………………………………………………………………06

ZAPATAS COMBINADAS…………………………………………………………………………...07

EMPARRILLADOS………………………………………………………………………………...…07

LOSAS…………………………………………………………………………………………………08

CIMENTACIONES SEMIPROFUNDAS……………………………………………………………09

CIMENTACION EN POZO…………………………………………………………………………..09

ARCOS DE LADRILLOS…………………………………………………………………………….10

MURO DE CONTENCIÓN BAJO RASANTE……………………………………………………..10

MICROPILOTES……...………………………………………………………………………………10

CIMENTACIONES PROFUNDAS………………………………………………………………….11

PILOTES………………………………………………...…………………………………………….11

PANTALLAS………………………………………………………………………………………….12

MUROS DE SOTANO……………………………………………………………………………….13

CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………14

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………….15

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INTRODUCCIÓN

Todo tipo de construcción, ya sea de la forma más sencilla, media o compleja, tiene un inicio, o bien una base que tiene como finalidad sustentar, soportar o dicho de una forma más común; aguantar a todo lo que de él o ella dependa, dentro del campo de la construcción, es de vital importancia las bases, también conocidos como cimientos, ya que de estas depende completamente que nuestras obras sean de manera sustancial fuertes, que tengan la capacidad de soportar todos los pesos y esfuerzos que en estas se puedan ejercer, diseñar y realizar los cimientos, requiere de grandes estudios y capacidad de prever a largo plazo, fenómenos que puedan poner en situación crítica las facultades de nuestros cimientos, si bien al llevar a cabo estos, es necesario tomar en cuenta muchos y diversos factores para, así hacerlo de la manera más completa y que puedan subsistir sin el menor deterioro.

Para todo tipo de obra de construcción, de acuerdo a las funciones en las que se puedan desempeñar, es indispensable, que su cimentación sea la correcta y la adecuada, es por eso que para todo tipo de estructura, existe un tipo de cimentación, que pueda soportar tanto las cargas vivas y muertas, así como el de los agentes que puedan influir en dicha estructura, llámese, empuje de vientos, temblores, asentamientos diferenciales, etc.

Por lo que en la presente investigación se presenta; la clasificación de los tipos de cimientos, ejemplos de cada tipo de cimentación, así como las usadas para cada tipo de estructura, por lo que al concluir esta investigación se podrá identificar el tipo de cimentación adecuada a nuestro proyecto.

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CIMENTACIÓN

Conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o Elementos apoyados a este al suelo distribuyéndolas al terreno que la soporta las acciones procedentes de la estructura. Su diseño dependerá por tanto no solo de las características del edificio sino también de la naturaleza del terreno. de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros que soportará, el área de contacto entre el suelo y la cimentación será proporcionalmente más grande que los elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes).

La importancia del conocimiento de los caracteres propios del suelo se pone de manifiesto desde el momento de la propia ejecución de la obra por su influencia sobre la seguridad de los trabajadores en la realización de excavaciones y movimientos de tierras así como en la de los elementos auxiliares de la construcción: cimbras, encofrados, pozos y zanjas de cimentación líneas enterradas, etc.

Siempre que sea posible, se preferirá que los cimientos estén solicitados por cargas centradas, ya que las excéntricas pueden provocar empujes diferenciales. Se buscará siempre que el terreno de apoyo sea resistente y, si eso no fuese posible, habrá que buscar soluciones alternativas.

En muchos casos, los cimientos no solo transmiten compresiones, sino que mediante esfuerzos de rozamiento y adherencia llegan a soportar cargas horizontales y de tracción, anclando el edificio al terreno, si fuese necesario.

Además de estas funciones principales, los cimientos han de cumplir otros propósitos:

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. Acomodarse a posibles movimientos del terreno. Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presión, si la hay.

Una cimentación inadecuada para el tipo de terreno, mal diseñada o calculada se traduce en la posibilidad de que tanto el propio edificio como las fincas colindantes sufran asientos diferenciales con el consiguiente deterioro de los mismos pudiendo llegar incluso al colapso.

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CLASES DE CIMIENTOS

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.

Los cimientos pueden clasificarse en cimentaciones propiamente dichas, anclajes y muros-pantalla. Las primeras transmiten al terreno principalmente esfuerzos de compresión y momentos flectores y se dividen atendiendo a su profundidad, contada siempre desde la línea de cota de la obra, en directas o superficiales, cimentaciones en pozo y cimentaciones profundas.

Los anclajes transmiten tensiones de tracción. Conceptualmente, los murospantalla destinados a la contención de tierras en excavaciones de sótanos suelen considerarse dentro de la categoría de las cimentaciones aunque su función primordial no sea la transmisión de esfuerzos al terreno.

CIMENTACIONES DIRECTAS (SUPERFICIALES)

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 se clasifican en:

•Zapata aislada •Centradas •Medianera •Esquina•Combinada •Zapata continua •Vigas o losas flotantes. •Vigas flotantes. •Emparrillados •Losas continuas

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ZAPATAS AISLADAS

Las zapatas aisladas son bloques de hormigón armado de planta cuadrada o rectangular. Normalmente soportan un único pilar salvo en casos excepcionales, por ejemplo cuando por motivos de la longitud de la sección del edificio se requiere duplicar la estructura en algún punto para establecer juntas de dilatación. Se utilizan cuando el terreno es firme, con presiones medias altas y se esperan asientos diferenciales reducidos. 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. La zapata aislada no necesita junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve afectada por los cambios térmicos, aunque en las estructuras si que es normal además de aconsejable poner una junta cada 30 m aproximadamente, en estos casos la zapata se calcula como si sobre ella solo recayese un único pilar. Una variante de la zapata aislada aparece en edificios con junta de dilatación y en este caso se denomina "zapata bajo pilar en junta de diapasón".

En el cálculo de las presiones ejercidas por la zapata debe tenerse en cuenta además del peso del edificio y las sobrecargas, el peso de la propia zapata y de las tierras que descansan sobre sus vuelos, estas dos últimas cargas tienen un efecto desfavorable respecto al hundimiento. Por otra parte en el cálculo de vuelco, donde el peso propio de la zapata y las tierras sobre ellas tienen un efecto favorable.

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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. También este tipo de cimentación hace de arriostramiento, puede reducir la presión sobre el terreno y puede puentear defectos y heterogeneidades en el terreno. Otro caso en el que resultan útiles es cuando se requerirían muchas zapatas aisladas próximas, resultando más sencillo realizar una zapata corrida.

Las zapatas corridas se aplican normalmente a muros. Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Sus dimensiones están en relación con la carga que han de soportar, la resistencia a la compresión del material y la presión admisible sobre el terreno. Por practicidad se adopta una altura mínima para los cimientos de hormigón de 3 dm aproximadamente. Si las alturas son mayores se les da una forma escalonada teniendo en cuenta el ángulo de reparto de las presiones. Las Zapatas Corridas son, según el Código Técnico de la Edificación (CTE), aquellas zapatas que recogen más de tres pilares. Las considera así distintas a las zapatas combinadas, que son aquellas que recogen dos pilares. Esta distinción es objeto de debate puesto que una zapata combinada puede soportar perfectamente tres pilares.

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ZAPATAS COMBINADAS

Este tipo de cimentación se emplea cuando las zapatas aisladas se encuentran muy Próximas o incluso se solapan. Las causas que originan esta situación son varias: la proximidad de los pilares, la existencia de fuertes cargas concentradas que pueden dar lugar a elevados asientos diferenciales, la escasa capacidad resistente del terreno o la presencia de discontinuidades en este. Si el número de pilares que soporta es menor de tres se denominan combinadas y corridas en caso contrario. También se utilizan para apoyar muros con capacidad portante (muros de carga o muros de contención de tierras) ya tengan o no soportes embutidos en cuyo caso la anchura de la zapata puede ser variable.

EMPARRILLADOS

En el emparrillado, la estructura se asienta en una única cimentación constituida por un conjunto de zapatas corridas dispuestas en forma de retícula ortogonal. Este tipo de cimentación se emplea cuando la capacidad portante del terreno es escasa o cuando presenta una elevada heterogeneidad, lo que hace prever que puedan producirse asientos diferenciales importantes que constituyan un riesgo elevado para la integridad del edificio.

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LOSAS

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.

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CIMENTACIONES SEMIPROFUNDAS

Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. 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. Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente

constituyen una cimentación semiprofunda.

CIMENTACIÓN EN POZO La cimentación en pozo constituye una solución intermedia entre cimentaciones profundas y superficiales. Se aplica cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a Profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes.

Para su ejecución se excava un pozo hasta la cota resistente y, a partir de aquí, existen dos posibilidades. La primera consiste en rellenar el pozo con hormigón pobre hasta cota conveniente y, sobre esta columna, se apoya la zapata. La segunda consiste en ejecutar la zapata directamente sobre el suelo y, con objeto de no aumentar la esbeltez del pilar, apoyar este sobre un plinto de hormigón. En ambos casos es preciso considerar en el cálculo el peso adicional, sea del bloque de relleno de hormigón o de la tierra sobre la zapata.

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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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CIMENTACIONES PROFUNDAS

este tipo de cimentación se utiliza cuando se tienen circunstancias especiales: -Una construcción determinada extensa en el área de austentar. -Una obra con una carga demasiada grande no pudiendo utilizar ningún sistema de cimentación especial. -Que terreno al ocupar no tenga resistencia o características necesarias para soportar construcciones muy extensas o pesadas. 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

Los pilotes son miembros estructurales con un área de sección transversal pequeña en comparación con su longitud. Se hincan en el suelo a base de golpes generados por maquinaria especializada, en grupos o en filas, conteniendo cada uno el suficiente número de pilotes para soportar la carga de una sola columna o muro. 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.

La ejecución “in situ” consiste en realizar una excavación en pozo con o sin entibado hasta cota de asiento donde se introducen el hormigón y las armaduras. Los pozos se entiban con camisas que se retiran a medida que avanza el hormigonado salvo que existan condiciones susceptibles de cortar o deteriorar el hormigón (corrientes subterráneas, suelos deformables) en cuyo caso debe considerarse el perderlas. Cabe también la entiba sustitutiva o complementaria mediante relleno de lodos bentoníticos.

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PANTALLAS

Se denomina pantallas a los elementos de contención de tierras que se emplean para realizar excavaciones verticales en aquellos casos en los que el terreno, los edificios u otras estructuras cimentadas en las inmediaciones de la excavación, no serían estables sin sujeción, o bien, se trata de eliminar posibles filtraciones de agua a través de los taludes de la excavación y eliminar o reducir a límites admisibles las posibles filtraciones a través del fondo de la misma, o de asegurar la estabilidad de éste frente a fenómenos de sifonamiento. Si la excavación se produce por debajo del nivel freático, habrá que prever una impermeabilización suplementaria al propio La pantalla cumple una labor estructural de contención de tierras, y de impermeabilización del vaso de excavación , pero no puede considerarse un elemento totalmente terminado ni absolutamente impermeable, dadas las características intrínsecas del material y del proceso de ejecución.Las pantallas pueden conformarse empleando elementos prefabricados: paneles de hormigón o tablestacas metálicas, de hormigón o de madera, aunque estos sistemas son poco o nada utilizados en edificación sino en contención de taludes abiertos. Para la construcción, en particular en zonas

urbanas con edificaciones en las proximidades se emplean pantallas continuas o de pilotes fabricadas “in situ”.

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MUROS DE SOTANO Los muros se definen como elementos de contención destinados a establecer y mantener una diferencia de niveles en el terreno con una pendiente de transición superior a lo que permitiría la resistencia del mismo, transmitiendo a su base y resistiendo con deformaciones admisibles los correspondientes empujes laterales. En el caso de muros de sótano, éstos se utilizan paraindependizar una construcción enterrada del terreno circundante. Se diferencian de las pantallas en que su contacto con el terreno se produce mediante cimentaciones directas mientras que en aquellas se basa en la penetración en el suelo en una longitud estimable.

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CONCLUSIONES

Es cierto que existen una amplia variedad de tipos de cimientos, que van desde los más

sencillos como son; las zapatas, mampostería, hasta llegar a los pilotes de grandes

dimensiones, todas estas se usan de acuerdo a las características y de acuerdo al tamaño

de nuestra sobra a realizar por lo que estas mismas son elementos de una estructuras que

pasan a conformar una parte esencial de la misma debido a que estos 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 que este mismo no sufrirá y se comportara idealmente

para las condiciones que se está sometiendo. Por lo tanto la cimentación viene a conforma

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.

Debido a la importancia que cobra la cimentación, esta misma esta forzada a cumplir con

ciertos parámetros, de presión, de conformación que responden a las características del

suelo y de las cargas de la estructuras y los cuales se hablo a lo largo del trabajo de

investigación. Por lo tanto el diseño de una cimentación no es algo que se realiza de manera

intuitiva sino que cumple con una metodología de diseño que evalúa desde la forma de la

cimentación hasta la profundidad que esta va comprender, así como también las

características naturales del suelo.

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BIBLIOGRAFÍA

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IPN, 2004, COMPENDIO DE EXPRESIÓN GRÁFICA, IPN, DF.

Vazquez, V. E., TIPOLOGIA DE ESTRUCTURAS DE CIMENTACION.

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