7/25/2019 unidad 1 de diseo estructural de cimentaciones

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Introduccin

La cimentacin es aquella estructura que se encarga de transmitir lascargas al terreno, distribuyndolas de forma que la presin admisible nodebe ser superada en cada parte de la edicacin y no produzca cargaszonales, teniendo en cuenta las caractersticas del suelo, se va a elegir eltipo de cimentacin a desarrollar. Transmiten las fuerzas originadas por elpeso propio de la estructura y sobrecargas que posteriormente actuarnsobre esta, resiste todas las cargas puntuales y las apoya en el terreno conrmeza, mediante comprensin vertical. Tambin podemos decir que es elsoporte de la vivienda, y la causante del equilibrio. ebe de ser construida!ando el peso de las cargas vivas y muertas, para que pueda ser duradera.

eniciones

". La cimentacin es# $un elemento de unin que se realiza de acuerdo alas caractersticas de un terreno. %e debe &acer un estudio global de la

tierra para poder realizar la correcta cimentacin.'. La cimentacin:se le llama cimentacin al con!unto de elementosestructurales cuyo propsito es repartir las cargas de la edicacin oelementos apoyados a este al suelo distribuyndolas de forma que lapresin admisible no debe ser superada en cada parte de la edicacin yno produzca cargas zonales. ebido a que el suelo resiste muc&o menosque las columnas o muros que soportara, debe tener una amplia rea decontacto entre el suelo y la cimentacin (e)cepto en suelos rocosos*.

+. La cimentacin consiste en un grupo de elementos que soportan toda laestructura (depende de la magnitud de la edicacin la profundidad delcimiento* debido a eso es muy importante en una construccin y

requiere de muc&a atencin en su desarrollo ya que depende al tipo delterreno si es estable o no.. La cimentacin es la parte estructural del edicio, encargada de

transmitir las cargas al terreno, el cual es el -nico elemento que nopodemos elegir, por lo que la cimentacin la realizaremos en funcin delmismo. l mismo tiempo este no se encuentra todo a la mismaprofundidad por lo que eso ser otro motivo que nos in/uye en ladecisin de la eleccin de la cimentacin adecuada.

1.1. Objetivo de la cimentacin

0l ob!etivo principal de la cimentacin es transmitir las cargas puntuales dela estructura mediante comprensin vertical, &acia la zapata utilizada,

reconocida mediante diversos estudios sobre el tipo de suelo y la estabilidadque esta proporciona.

0l ob!etivo de la cimentacin es sustentar la estructura del edicio dandogaranta a la estabilidad e intentando evitar da1os a los materialesestructurales y no estructurales.

Caractersticas

2 eben situarse de un modo adecuado para impedir los da1os producidospor &eladas, cambios de volumen, socavaciones, movimientos de nivelfretico, da1os producidos por futuras construcciones, etc.

2 eben ser estables# vuelco, deslizamiento, &undimiento, estabilidadgeneral del con!unto, dise1o estructural adecuado.

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2 eben ofrecer una seguridad aceptable y suciente al menor costeposible y utilizando recursos de manera apropiada.

2 Los movimientos y vibraciones deben limitarse durante la construccinpara que no desgure o da1e otras estructuras o instalaciones$.

Funcin de la cimentacin

La cimentacin debe asegurar una distribucin pare!a de las cargas, fuerzas,y una base nivelada a la perfeccin para que la estructura no se vea, luego,comprometida por pesos mal distribuidos ni e)igencias en pilares o encualquiera de las partes de la construccin.

3ara la e)istencia de una buena cimentacin, tambin se debe contar conun terreno bien preparado. 0l terreno (la parcela de tierra sobre la que seconstruye* &a de estar tambin nivelado, principalmente bien asentado,contando con la composicin correcta para evitar que los azotesmeteorolgicos, las condiciones climticas y ambientales lo &agan ceder y

perder estabilidad. 0l suelo puede complementarse con rellenos, y tambinpuede $pisarse$, que es presionarlo con pesos y golpeteos para compactarsus contenidos, &acindolo as ms rme.

Partes de una estructura

0n toda estructura es necesario distinguir dos partes principales# Lasuperestructura y la subestructura.

La superestructura, en el caso de edicios, es aquella parte de la estructuraque est formada por losas, trabes, muros, columnas, etc.

La subestructura es la parte de la estructura que sirve para transmitir las

cargas de esta al suelo de la cimentacin.

Requisitos de una buena Cimentacin.

eber cumplir tres requisitos fundamentales#

a*. 0l nivel de la cimentacin deber estar a una profundidad tal que seencuentre libre del peligro de &eladas, cambios de volumen del suelo, capafretica, e)cavaciones posteriores, etc.

b*. Tendr unas dimensiones tales que no superen la estabilidad o capacidadportante del suelo.

c*. 4o deber producir un asiento en el terreno que no sea absorbible por laestructura.

5uc&os suelos, fundamentalmente los que tienen arcillas e)pansivas, varanmuc&o de volumen seg-n su contenido de &umedad. ic&os suelos debernevitarse o recurrir a unas cimentaciones ms profundas que apoyen enterrenos ms estables.

6tras veces, sin llegar al caso anterior, las alternancias de estaciones secasy &-medas o la pro)imidad de rboles caducifolios con riego o la rotura deconducciones de agua generan &inc&amiento del suelo que puede producirel fallo de la estructura.

1.2. Tios de Cimentacin

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".'.". 7imentacin %upercial

0s aquella que se apoya sobre los estratos superciales del terreno,permitiendo estos apoyar el edicio directamente sobre ellos sin producirasientos importantes.

0n cualquiera de sus variantes se caracteriza por ser aquella que transmitelas cargas a estratos superciales del terreno

".'.'. 7imentacin 7iclpea

La cimentacin ciclpea es aquella que utiliza solamente piedra y concretoen el proceso constructivo. %e compara con las construcciones megalticas,se diferencian de las anteriores porque tiene alg-n apare!o quegeneralmente es ms o menos poligonal.

0l concreto ciclpeo se construye vaciando concreto en la zan!a y colocandolas piedras en forma uniforme sin llegar a saturarlo. 0s rentable cuando la

profundidad del suelo rme es de " a ".8 metros en la regin e)istedisponibilidad de piedras de tama1o de '9 a +9 centmetros.

".'.+. :apatas aisladas

%e emplean para cimentar un solo pilar, columna o soporte.

".'.. :apata ;le)ible

%e les dice zapatas /e)ibles a aquellas en que el vuelo en cualquiera de lasdos direcciones es mayor que el canto.

7uando el vuelo m)imo es superior a '&. 0stas zapatas se dimensionan

para resistir esfuerzos importantes de /e)in. l traba!ar la zapata en lasdos direcciones el armado ser en parrilla en la bra fraccionada.

".'.8. :apata rgida

%e consideran zapatas rgidas cuando el vuelo m)imo medido encualquiera de las dos direcciones es menor o igual al canto.

7uando el vuelo m)imo es igual o inferior a '&

".'.

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%e consideran cimentaciones profundas cuando el apoyo se encuentraale!ado de la base y las cargas se transmiten mediante elementos de tipolineal, como pueden ser pilotes y pozos.

0ste tipo de cimentacin debe cumplir la relacin y debe ser mayor de "9.

".'.@. 3ilotes A42%ATB

0n lugar de prefabricar los pilotes de &ormign armado &undindolos por&inca, atornillado o mediante gatos, es posible &ormigonarlos directamentein situ. 0sto se logra produciendo de cualquier modo una cavidad cilndricacircular del dimetro y la profundidad asignados al pilote, y llenndoladespus de &ormign.

0s una Carrena continua &ueca con una perforacin con nivel freticonormal. %e usa en terrenos muy blandos.

!amostera

Los cimientos de mampostera (mampostera es el elemento constructivoy Do decorativo, construido a base de piedra, simplemente acomodada conel cuatropeo necesario o bien colocadas con alg-n aglutinante, pudiendotener mamposteras secas comunes o cementadas para mayor resistencia*,se utilizan cuando las cargas no son muy fuertes y la construccin espermanente, pero si el peso es e)cesivo y la fatiga es ba!a su utilizacin noes conveniente= se utiliza la piedra braza (si e)iste en el lugar este materia*,siendo el material ms com-n en cimentaciones, con la cual se obtienenmuy buenos resultados debido a su resistencia, facilidad y rapidez en sutraba!o.

%i el cimiento es de piedra en la colindancia deber procederse a tomar elpar de fuerzas (que se forma debido a que las resultantes de carga y a lareaccin del terreno no son colineales* de volteo, por medio de uniones oamarres (a los cimientos interiores* que act-an como tensores y evitan queel cimiento pueda girar, pudiendo &acerse con dalas de concreto (dalas dereparticin o simplemente como tensores*. 0ste cimiento colindante debeconstruirse ms profundo que los dems para contrarrestar el volteo, o bienutilizando una trabe de volteo o si no remeter el cimiento. 7uando se tienencargas desiguales es necesario compensar la cimentacin &aciendo suseccin en forma trapezoidal o bien &acindola escalonada. Los cimientosde piedra son indicados para construcciones ligeras, pero al ser pesada esta

cimentacin se reduce considerablemente la capacidad de carga del terrenopara soportar las cargas superiores, recomendndose en este caso lautilizacin de cimientos de concreto armado.

TIPO" #$ !%!PO"T$R&%

La mampostera puede tener refuerzo en forma de varillas y entonces sedenominar mampostera reforzada, cuando las varillas se introducen porlos &uecos de los ladrillos y se anclan con concreto de relleno= ymampostera connada, en la que el refuerzo se coloca en elementos deconcreto (vigas y columnas de amarre*, situados en la periferia del muro. Lanorma 4%E2@? autoriza la mampostera de cavidad reforzada, a-n no usadaen el pas, aunque s muy conocida en la literatura tcnica.

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