2-CIMENTACIONES

7/24/2019 2-CIMENTACIONES

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TEMA 2. CIMENTACIONESCimentacin: es el conjunto de elementos estructurales cuya misin es transmitirlas cargas de la edifcacin al suelo distri!uy"ndolas de #orma $ue no %rodu&cancargas locali&adas ni su%eren la %resin admisi!le del suelo.

Normalmente la resistencia del suelo es menor $ue la de los %ilares o muros $ueso%ortar' %or este moti(o el contacto entre el suelo y la cimentacin ser'%ro%orcionalmente m's grande $ue los elementos so%ortados.)a cimentacin de!e cum%lir unos re$uisitos #undamentales:

El ni(el de la cimentacin de!er' estar a una altura donde no e*ista %eligrocon:

+ ,eladas.+ Cam!ios de (olumen del suelo -ay suelos con arcillas e*%ansi(as $ue

con umedad aumentan considera!lemente su (olumen/ de!eremose(itar estos suelos %or ejem%lo recurriendo a cimentaciones m's%ro#undas0.

+ Ca%a #re'tica.

+ E*ca(aciones %osteriores.+ E(itar &onas de riego conducciones de agua1 $ue %ueden (ariar la

umedad %ro(ocando (ariaciones de (olumen.+ E(itar acer cimentaciones %r*imas a distintas alturas %ues %ueden

%ro(ocar cam!ios de umedad. Tendr' unas dimensiones $ue no su%eren la ca%acidad %ortante del suelo. No de!er' %roducir un asiento en el terreno $ue no sea a!sor!i!le %or la

estructura. e!e ser esta!le al (uelco desli&amiento undimiento... )imitar los mo(imientos y (i!raciones %ara e(itar da3os en la estructura o

instalaciones. O#recer una seguridad ace%ta!le a un coste lo menor %osi!le.

1. TRABAJOS PREVIOS

1.1. Estudios del entorno: infuencia edicios !r"imos

A. Edifcios antiguos con cimentaciones su%erfciales.O!ligan a:

+ Estudiar (ariacin del ni(el #re'tico.+ E(itar %ilotes incados o de des%la&amiento.

+ 4eali&ar stanos con %antallas in situ %antallas de %ilotes %ocode#orma!les.+ Consolidacin %re(ia del terreno o recalce del edifcio colindante.

5. Edifcios ligeros so!re %ilotes.+ )as nue(as cargas %ueden dar lugar a 6e*iones laterales o ro&amientos.+ En ocasiones ser' necesario reali&ar cimentaciones %ro#undas %ara no

a#ectarlos.C. Edifcios adyacentes con cargas muy di#erentes.

+ E#ecto co$ue en caso de sismo.+ In6uencia %or las tensiones del %e$ue3o en el grande.

1.#. Estudios del terreno

1.#.1.EstudiosSon necesarios %ara %ro%orcionar datos al %royectista so!re:

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8ro#undidad del ni(el #re'tico. i#erentes ca%as del terreno -es%esor inclinacin caracter9sticas

mec'nicas10 Muestras del suelo.

El nmero de sondeos mec'nicos o e*ca(aciones a reali&ar de%ender' de las%lantas del edifcio.

Ti%os de estudios:

In situ:+ Sondeos destructi(os.+ Sondeos con toma de muestras.+ Catas.+ 8lacas de carga.+ Ensayos de %enetracin.+ Ni(el #re'tico.+ Termogra#9a.+ ;eorradar.

En el la!oratorio:+ Clasifcacin segn ti%os de materiales.+ eterminacin #9sicoICIENTES: terrenos no a%tos %ara la cimentacin como:+ >angos inorg'nicos: arcillas y limos inorg'nicos con gran cantidad de

agua.+ Terrenos org'nicos: #ormados %rinci%almente %or materia org'nica.

+ Terrenos de relleno: artifciales como (ertederos sin consolidar.

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?0 Suelos @'rsticos: son terrenos en los $ue se %roduce un e#ecto de disolucin en%resencia de yesos y cali&as.Este #enmeno %uede %ro(ocar o$uedades o ue(os $ue%odr9an undir %artes del terreno de #orma !rusca.

1.#.$.Instrumentos de medicin)os instrumentos de medicin con los $ue se tra!aja se llaman !enetrmetros.

Mide la resistencia del suelo al ser %un&onado y (a o!teniendo datos segn la%ro#undidad. 8uede adem's recoger muestras donde se a medido unaresistencia a %enetracin !aja.

#. TIPOS %E CI&E'TACIO'ES

#.1. Su!erciales

E*isten dos ti%os de cimentaciones:+ )as $ue so%ortan es#uer&os de com%resin %ura. onde es sufciente usar

sillares de %iedra u ormign en masa -aun$ue %or %recaucin se mete algunaarmadura0.

+ )as $ue so%ortan adem's tensiones de traccin. Se construyen con ormignarmado son la gran mayor9a.

#.1.1. (a!atas

Segn la iteracin suelole*i!les: menos canto -0 y mayor(uelo -ma*0.

Segn sir(an de a%oyo %ara uno o (arios %ilares o sean muros se clasifcan en:a0 Ba%atas aisladas: %ara %ilares aislados.!0 Ba%atas com!inadas: %ara %ilares cercanos.c0 Ba%atas corridas: %ara ilera de %ilares o muros.

A. BA8ATAS AIS)AAS: se em%lean en elementos aislados y en terrenos de !uenacalidad cuando la e*centricidad de carga del %ilar es %e$ue3a -cosa $ue nosuele ser as9 en los %ilares %erimetrales de un edifcio0. Cuando e*istae*centricidad se de!e re#or&ar&a%atas com!inadas.

5. BA8ATAS COM5INAAS: se usan cuando e*iste e*centricidad en una o (ariasdirecciones -so%ortes medianeros o de es$uina0 y es necesario %oner (igas

centradoras o de atado entre &a%atas $ue disminuyan los momentos.En cual$uier caso en los elementos %erimetrales se usar'n estas &a%atas conel fn de disminuir la incidencia de los asientos di#erenciales.


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C. BA8ATAS CO44IAS: )as &a%atas corridas se em%lean %ara cimentar muros%ortantes o ileras de %ilares cuando estos est'n muy %r*imos o se necesitaacer #rente a #uertes cargas concentradas. En terrenos medios o !uenos.Estructuralmente #uncionan como (iga 6otante $ue reci!e cargas lineales o

%untuales se%aradas.

#.1.#. Em!arrillados

En el em%arrillado la estructura se asienta en una nica cimentacin constituida%or un conjunto de &a%atas corridas dis%uestas en #orma de ret9cula ortogonal.Este ti%o de cimentacin se em%lea cuando la ca%acidad %ortante del terreno esescasa o cuando %resenta una ele(ada eterogeneidad lo $ue ace %re(er $ue%uedan %roducirse asientos di#erenciales im%ortantes $ue constituyan un riesgoele(ado %ara la integridad del edifcio.

#.1.$. )osas de cimentacin

Dna losa de cimentacin es una %laca de ormign a%oyada so!re el terreno $uesir(e de cimentacin $ue re%arte el %eso y las cargas del edifcio so!re toda la

su%erfcie de a%oyo.)as losas son un ti%o de cimentacin su%erfcial $ue tiene muy !uencom%ortamiento en terrenos %oco omog"neos $ue con otro ti%o de cimentacin%odr9an su#rir asentamientos di#erenciales. Tam!i"n en terrenos con muy %ocaca%acidad %ortante. E*isten (arios ti%os:

+ e es%esor constante.+ )osas ner(adas $ue son m's gruesas segn la direccin de los muros o

%ilares.

#.#. Semi!ro*undas


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#.#.1. Columnas +ra,a

Consiste en la incor%oracin en el terreno de material granular com%actado %ormedio de una aguja (i!rante con el fn de constituir columnas:

>le*i!les Con !uenas caracter9sticas mec'nicas Con alta ca%acidad drenante

Se usan %ara terrenos con caracter9sticas mec'nicas d"!iles -limos arcillaslimosas rellenos eterog"neos10 mejorando: )a ca%acidad %ortante del suelo )a ca%acidad drenante 4educcin de la de#ormacin

No se %uede utili&ar este sistema en suelos de car'ctere(oluti(o -con materia org'nica0 %ues a lo largo del tiem%o%odr9a no %reser(arse la contencin lateral de las columnas.)a #orma de dis%oner estas columnas de gra(a ser'#ormando una malla y con un colcn $ue re%arta lascargas a las ca!e&as de las columnas.

#.#.#. &icro!ilotes

Elementos generalmente de seccin circular y de %e$ue3o di'metro ca%aces detransmitir las cargas al terreno mediante es#uer&os de com%resin y enocasiones tam!i"n de 6e*in cortante o traccin.Se com%one de:

Armadura en #orma de tu!o o !arra. 4ecu!rimiento de lecada o mortero en contacto y a %resin contra el

terreno.

Cone*in a la cimentacin su%erfcial -de mayor ancura0.8roceso de ejecucin:7. 8er#oracin -%or rotacin o roto%ercusin0 y entu!acin.2. 4etirada de (arillas de %er#oracin.. Introduccin de la armadura del micro%ilote.. Inyeccin del mortero a %resin.F. 4etirada de la entu!acin y relleno a %resin.G. Micro%ilote terminado.

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#.$. Pro*undas

#.$.1. Pilotes

Ti%os de %ilotes: Segn su construccin:

8ilotes incados: son %ilotes %re#a!ricados $ue se introducen en elterreno mediante el gol%eo re%etiti(o de una ma&a asta $uealcan&an un terreno duro -lo $ue se llama reca&o0. E*iste la%osi!ilidad de $ue e*ista un #also reca&o terrenos duros con %ocoes%esor1 lo $ue es un incon(eniente.

8ilotes Hin situ: se ejecutar'n mediante e*ca(acin %re(ia delterreno. Se utili&a el sistema de "lice continua donde la "licelle(a un tu!o $ue eca el ormign una (e& alcan&ada la%ro#undidad m'*ima. El %ro!lema $ue tienen es $ue se introduce laarmadura des%u"s del ormigonado.

di'metro J KF m: no se de!en ejecutar %ilotes aislados. KF m J di'metro J 7KK m/ se %odr'n reali&ar %ilotes

aislados siem%re $ue se realice un arriostramiento en dosdirecciones.

di'metro L 7KK m/ se %odr'n reali&ar %ilotes aislados sinnecesidad de arriostramiento.

Segn su #orma de tra!ajo: 8ilotes %or #uste -%ilotes 6otantes0: al no e*istir un terreno

resistente a lo largo de toda la %ro#undidad de la cimentacin lascargas ser'n transmitidas al terreno %or todo el #uste.

8ilotes %or %unta: al e*istir en la %arte !aja un terreno resistentelos es#uer&os de las cargas son transmitidos al terreno %or la %unta

de los %ilotes.)os materiales utili&ados %ara los %ilotes ser'n:

+ ,ormign: in situ o %re#a!ricado.+ Acero+ Madera+ Mi*tos -tu!o de acero relleno y rodeado %or mortero0.

)a seleccin del ti%o de %ilote a utili&ar de%ender' de: Naturale&a de ca%as y es%esor. )ongitud %re(isi!le de cimentacin. Cargas a trasmitir. Nmero de %ilares. Condicionantes -&ona ur!ana terrenos agresi(os10 Econom9a.

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?El ence%ado: elemento constructi(o #uertemente armado ro!usto $ue tienecomo #uncin enla&ar estos gru%os de %ilotes con los %ilares o murosestructurales.Esta unin se e#ecta cuando los %ilotes an sido desca!e&ados.Se com%orta como una &a%ata y adem's sir(e de !ase del %ilar

+ En los %re#a!ricados se rom%e un treco de ormign dejando al aire lasarmaduras $ue se do!lar'n junto a las del ence%ado.

+ En los construidos Hin situ se dejar' la armadura m's larga y%osteriormente ser' do!lada junto a la del ence%ado.

Ti%os seleccin y condicionantes: En arcillas no usar 6otantes. En arenas 6ojas incados En &onas ur!anas no usar incados 8ilotes incados %ara longitudes J2Km En terrenos duros no utili&ar !arrenas Segn las cargas:

J2KKKN%re#a!ricados

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)os muros se defnen -segn el CTE0 como elementos de contencin destinados aesta!lecer y mantener una di#erencia de ni(eles en el terreno con una %endiente detransicin su%erior a lo $ue %ermitir9a la resistencia del mismo transmitiendo a su!ase y resistiendo con de#ormaciones admisi!les los corres%ondientes em%ujeslaterales.El muro de contencin es %ues un elemento constructi(o $ue %uede cum%lir la#uncin de cerramiento sostener cargas (erticales -de muros %ilares o #orjados0 y

contener tierra o l9$uidos.

Clasifcacin: Segn su dise3o:

+ Con taln.+ Sin taln.+ Con taln y %untera.

Ti%os estructurales:+ Muros gra(edad: El em%uje se contrasta nicamente con el %eso del

muro.+ Muros en ) o en m"nsula: la !ase del muro es una losa o &a%ata.+ Con contra#uertes: el muro se re#uer&a en inter(alos con contra#uertes.+ Anclado: Se anclan %lacas de ormign al terreno. Se ejecuta en

inter(alos %ara e(itar des%rendimientos -!ataces0. El %rocesoconstructi(o es el siguiente:

7. Mo(imiento de tierra o e*ca(acin 2. 8er#oracin e inyeccin . Armado del muro . Ela!oracin y lan&ado de concreto F. Tensado de anclaje

+ e tierra armada: se crean tongadas te tierra com%actada se%aradas%or armaduras o !andas de ro&amiento -geomallas0 fnalmente se crea

una %antalla de %lacas de ormign %re#a!ricadas -* en #orma decru&0 cuya #uncin es e(itar des%rendimientos.

$.#. Pantallas

Se denomina 8ANTA))AS -segn el CTE0 a los elementos de contencin de tierras $ue

se em%lean %ara reali&ar e*ca(aciones (erticales en a$uellos casos en los $ue elterreno los edifcios u otras estructuras cimentadas en las inmediaciones de lae*ca(acin no ser9an esta!les sin sujecin o !ien se trata de eliminar %osi!les


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fltraciones de agua a tra("s de los taludes de la e*ca(acin y eliminar o reducir al9mites admisi!les las %osi!les fltraciones a tra("s del #ondo de la misma o deasegurar la esta!ilidad de "ste #rente a #enmenos de si#onamiento. Se construyendesde la su%erfcie del terreno %re(iamente a la ejecucin de la e*ca(acin ytra!ajan #undamentalmente a 6e*in.

i#erencias:

Se ejecutan %re(iamente a la e*ca(acin. En general alcan&an una %ro#undidad !ajo el #ondo de e*ca(acin $ue no es

%e$ue3a en relacin con la altura li!re de la %antalla. El em%otramiento de la %antalla en el terreno %or de!ajo del #ondo de la

e*ca(acin es en general indis%ensa!le %ara su esta!ilidad constituyendo enocasiones el nico elemento $ue la %ro%orciona y siendo el %eso %ro%io de la%antalla un #actor de in6uencia muy escasa o nula.

Son estructuras 6e*i!les y resisten los em%ujes del suelo de#orm'ndose.

Ti%os: Segn su construccin:

In situ:+ Continas de ormign.+ 8or %ilotes

8re#a!ricadas:+ ,incadas -ta!lestacas de ormign acero madera10+ e %aneles de ormign arcado colocados en una &anja

%re(iamente e*ca(ada. Segn su sistema de sujecin:

+ Con &a%ata+ Em%otrado+ Anclado+ A%untalado

+ Arriostrado

/. %A0OS PRO%CI%OS POR )AS CI&E'TACIO'ES

)as causas %ueden ser de!idas a: 8royecto: errores en el dise3o o c'lculo del %royecto $ue son %re(isi!les

luego %ueden ser e(itados si se tienen en cuenta. 8or ejem%lo:+ >alta de ca%acidad de carga: cimentacin insufciente o ca%acidad de

carga del suelo insufciente.

+ Cargas no contem%ladas: ol(ido de alguna carga en los c'lculos.+ Conocimiento insufciente del suelo: $ue %uede deri(ar en riesgosgeot"cnicos.

ariaciones en la i%tesis del %royecto: como %or ejem%lo:+ Aumento de %lantas.+ ariacin de la %ro#undidad de la cimentacin.+ Aumento de las so!recargas de uso

Ejecucin: normalmente corres%onden a un !ajo control de calidad %or lotanto son e(ita!les.

+ Con#undir los estratos resistentes.+ Mal re%lanteo.+ Mala calidad de materiales -degradacin de materiales mal

recu!rimiento10+ )a(ado de ormign -colocado en %resencia de agua en mo(imiento0+ Errores en colocacin de armaduras.

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+ 4otura o corte %ilotes+ 4ellenos estructurales

ariacin del entorno:+ Inesta!ilidades y desli&amientos inducidos+ E*ca(acin y desmonte al %ie de laderas+ E*ca(aciones en la !ase de muros+ Soca(acin

+ Su%resin de la (egetacin+ Modifcacin de la escorrent9a su%erfcial+ E*ca(aciones %r*imas al aire li!re o su!terr'neas.

8or el ti%o de cimentacin: Su%erfciales:

+ Soca(acin y arrastre de fnos.+ Cimentacin a%oyada so!re rellenos mal com%actados o 6ojos.+ E*istencia de arcillas e*%ansi(as o suelos cola%sa!les.+ E*istencia de &anjas rellenas mal com%actadas.+ ,undimiento de o$uedades o ca(ernas no detectadas en eta%a de

estudio inicial. 8ro#undas:

+ 4o&amiento negati(o+ )os em%ujes laterales so!re %ilotes %ueden %ro(ocar es#uer&os de

6e*in no calculados en el dimensionamiento. Muros y %antallas:

+ >allos en los a%untalamientos o anclajes.+ Accin del agua so!re el muro %or la (ariacin de la altura del ni(el

#re'tico.+ Estimacin incorrecta de las acciones.

8or el ti%o de terreno: $ue e*istan arcillas e*%ansi(as yesos sueloscola%sa!les1

??)os %ro!lemas %or cimentaciones suelendar grietas a F cuyo tri'ngulo in#eriorindica el lugar de la mala cimentacin.

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. &EJORA %E) TERRE'O

.1. Com!actacin din2mica

Es una t"cnica $ue mejora las ca%acidades mec'nicas del suelo densifc'ndolo e

incrementando su ca%acidad %ortante mediante la creacin de ondas de alta energ9a-%esos de


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A%licaciones:+ Mejorar el terreno de cimentacin.+ Im%ermea!ili&aciones.+ 4ecalce de estructuras.+ Muros de contencin.+ Asegurar cimentaciones de

edifcios.

./. In5ecciones

./.1. In5ecciones de consolidacin

Tienen como o!jeti(o mejorar las caracter9sticas %ortantes del suelo y sude#orma!ilidad.

)a t"cnica generalmente em%leada es la de tu!o


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cimentaciones0 reali&ar recalces al construir %lantas nue(as de stanos enedifcios e*istentes ya $ue la carga se trasmite a mayor %ro#undidad1)os moti(os de reali&ar un recalce son:

< e#ecto de la ejecucin.< 8royecto mal resuelto.< ariaciones en &onas aleda3as a la estructura.< Cam!ios en el edifcio -cam!io de uso y aumento de cargas nue(as %lantas

106.1. 7ases

+ Trasmisin de la carga actuante a so%ortes %ro(isorios.+ Ejecucin del recalce+ 8uesta en carga

6.#. 'ecesidad de recalces

6.#.1. Por deciencias o deterioro de cimientos

En estos casos se %uede: e(ol(er el cimiento a sus condiciones iniciales mediante inyecciones. 4e#or&ar el cimiento e*istente con nue(a armadura !ulones1 emolicin de los cimientos a#ectados y reconstruccin.

6.#.#. Por incom!etencia o disminucin de la ca!acidad de car+a del terreno

En estos casos se re$uiere: Incrementar el tama3o del 'rea sometida a cargas. Transmitir la carga a estratos m's %ro#undos -%ilotes !ajo &a%ata

e*istente %o&os contiguos10. Aumentar la resistencia del terreno -jet


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8o&os %ro#undos

6.$.$. In5ecciones

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