CIMENTACIONES

CIMENTACIONESUNIDAD 1: INTRODUCCIN Y DEFINICIONES1OBJETIVO DE UNA CIMENTACINTIPOS DE CIMENTACININTERACCIN SUELO ESTRUCTURADISTRIBUCIN DE PRESIONES

CONTENIDO2OBJETIVO DE UNA CIMENTACINLa cimentacin, o subestructura, constituyen un elemento de transicin entre la estructura propiamente dicha, o superestructura, y el terreno en que se apoya. Su funcin es lograr que las fuerzas que se presentan en la base de la estructura se transmitan adecuadamente al suelo en que est se apoya.

3OBJETIVO DE UNA CIMENTACINEl diseo propiamente dicho de una cimentacin incluye:

El anlisis del sistema suelo-cimentacin-superestructura y la determinacin de las fuerzas internas y deformaciones que se generan por esa interaccin.La revisin de la capacidad de carga del suelo y de los hundimientos que se producen por las cargas sobre el suelo.El dimensionamiento de la cimentacin y la consideracin en la superestructura de las solicitaciones debidas a los movimientos de los apoyos.

4OBJETIVO DE UNA CIMENTACINEl comportamiento de una cimentacin depende de las propiedades mecnicas del suelo subyacente. Por ser este un material natural, sus propiedades no son controlables y son ms difciles de determinar con precisin que las de los materiales de la estructura.

5

TIPOS DE CIMENTACIN

La forma ms comn de clasificar las cimentaciones es en funcin de la profundidad de los estratos a los que se transmite la mayor parte de las cargas que provienen de la construccin. En estos trminos, se subdividen en superficiales y profundas.

Las cimentaciones superficiales son aquellas que se apoyan en estratos poco profundos que tienen suficiente capacidad para resistir las cargas de la estructura.

Las cimentaciones profundas se emplean cuando el terreno superficial tiene baja capacidad de carga y cuando se tienen requisitos muy estrictos de asentamientos admisibles.

6

CIMENTACIONES SUPERFICIALES

En este grupo se encuentran:Zapatas: son ensanchamientos de la seccin de las columnas o muros con los que se distribuye la carga de stos a un rea mayor de suelo. Las zapatas pueden ser:

Zapatas aisladas: bajo una misma columna

Zapatas combinadas: bajo dos o ms columnas

Zapatas corridas: bajo un muro o una contratrabe

7

CIMENTACIONES SUPERFICIALES

8

CIMENTACIONES SUPERFICIALES

Cuando para transmitir las cargas de la estructura al suelo sin que se produzcan presiones excesivas, se requieren grandes reas de contacto, la solucin con zapatas se vuelve ineficiente, ya que se trata de elementos que trabajan en voladizo, en los que se presentan momentos flexionantes muy grandes. En estos casos conviene recurrir a losas corridas de cimentacin o realizar el apoyo en estratos ms firmes por medio de pilotes o de algn otro tipo de cimentacin profunda.

9

CIMENTACIONES SUPERFICIALES

Losas de cimentacin: en las que el apoyo se realiza sobre toda el rea de construccin. Pueden ser:

Losas planas: las columnas se asientan directamente a la cimentacin(sin contratrabes)

Losas con contratrabes: cuando las cargas y los claros son elevados

10

CIMENTACIONES SUPERFICIALES

11

CIMENTACIONES PROFUNDAS

Las cimentaciones profundas estn constituidas esencialmente por pilotes que transmiten su carga por punta o por friccin y que se denominan pilas cuando su seccin transversal es de gran tamao.Un pilote desarrolla resistencia por apoyo directo en su punta y por friccin en la superficie de contacto con el suelo.Los pilotes que se apoyan en un estrato de suelo muy firme y desarrollan la mayor parte de su resistencia por apoyo directo se les llama pilotes de punta.Los pilotes que quedan embebidos en estratos de muy baja capacidad de carga y desarrollan su resistencia por adherencia, se llaman pilotes de friccin.

12

CIMENTACIONES PROFUNDAS

Los pilotes son elementos estructurales aptos para resistir cargas esencialmente axiales.13

INTERACCIN SUELO-ESTRUCTURA

Para ilustrar los principales aspectos del problema del diseo estructural de las cimentaciones, tomamos como ejemplo un edificio sobre zapatas.El peso de la construccin se transmite al suelo a travs del rea de contacto entre las zapatas y el suelo.

14

INTERACCIN SUELO-ESTRUCTURA

En la prctica, se analiza la estructura como un sistema independiente de su cimentacin y del suelo y se suponen en la base unas condiciones de apoyo.Las reacciones se toman como cargas sobre la cimentacin, para su anlisis y su interaccin con el suelo, pero sin considerar la superestructura.

15

INTERACCIN SUELO-ESTRUCTURA

Debera analizarse un modelo que considere en conjunto el sistema superestructura-cimentacin-suelo.Las deformaciones en la cimentacin y en el suelo no slo afectan las distribucin de presiones en la cimentacin, sino tambin las fuerzas internas de toda la estructura.En construcciones muy importantes es necesario modelar el sistema completo.

16

INTERACCIN SUELO-ESTRUCTURA

17

DISTRIBUCIN DE PRESIONES

La gama de situaciones que se pueden presentar en cuanto a la distribucin de presiones del suelo sobre una cimentacin rgida se suele idealizar en la prctica del diseo por medio de una de dos hiptesis simplistas: o se supone una variacin lineal de presiones o una uniforme concntrica con la resultante de las cargas.

Variacin lineal de presiones

Distribucin uniforme concntrica con la resultante de las cargas.

18

DISTRIBUCIN DE PRESIONES CON VARIACIN LINEAL

19

20

21

22

23

DISTRIBUCIN UNIFORME CONCNTRICA CON LA RESULTANTE DE CARGAS24