FUNDACIONES Las Las fundac fundació ión, n, debe debe satisf satisface acerr la funci función ón estát estática ica de sopor soportar tar los pesos pesos de la superestr superestructu uctura ra en las peo peores res condicione condiciones s de carga y repa reparti rtido dos s sobre sobre el terre terreno no en la profundidad necesaria. Esta debe ser hecha de modo tal que la base de apoyo no ceda o se desplace bajo la acción de cargas fijas o móviles, permanentes permanentes o acciden tales, y que tampoco sufra alteración por posibles corrosiones de las aguas subterráneas o superficiales. Los sistemas de fundación presentan una gran variedad de tipos, que se relacionan con las condiciones particulares del suelo, las características de la estructura a fundar, los medios de construcción, y, sobre todo, la presencia de napas de agua y la posibilidad de extraer las mismas durante el curso del trabajo.
Diferentes clases de fundaciones
Las distintas clases de fundaciones que se presentan en la práctica y su profundidad, profundidad, están sujetas siempre l la importancia de la obra y a la naturale!a naturale!a del terreno. "e las cla clasifi sifica ca en# directas cuan cuando do las las carg carga as de la cons constr truc ucci ció ón descasan descasan directamente sobre el plano de fundación e
indirectas ,
cuando las condiciones precarias del
suelo hacen que la base se transmita al plano de apoyo a travs de otros materiales.
Fundaciones directas En primer lugar, el comen!ar a construir en terrenos donde existía anteriormente otra edificación es frecuente encontrar encontrar po!os ciegos $antiguamente era el mtodo de eliminación de los desechos%. Estos po!os ciegos al ser eliminados, eliminados, se tapaban tapaban con una bóveda de mamposte mampostería, ría, procedindose a la apertura de otros. En estos casos para consolidar el terreno, se truncan en forma de tronco de cono los bordes del po!o y se recubre con una losa de hormigón, la cual transmite las cargas hacia los bord bordes es $figs. $figs. & y '%. '%. El po!o po!o se relle rellena na cuida cuidado dosam sament ente e con capas de tierr tierra a colora colorada da bien bien apiso apisona nada da,, de (,)( m de espesor espesor en el fondo, fondo, y luego luego con capas sucesiva sucesivas s de hormigón hormigón y cascotes.
Tipos de fundaciones
*demás de las ordinarias +que como su nombre lo indica, son las más comunes las fundaciones pueden ser# construidas sobre arcos y estribos- arcos y pilares- vigas y estribos- vigas y pilares- pilotes, plateas y losas de hormigón. Las ordinarias son las que se construyen construyen en terreno seco, el cual puede excavarse hasta
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la hondura necesaria. La profundidad de estas fundaciones varía de ( cm. hasta ' metros $figs. , / y 0%. * todo cimiento natural de pared siempre se le da un ensanche o pi con relación a la parte superior inmediata de la misma. Ese ensanche, se denomina zarpa, y suele hacerse simtrico esto es, igual por uno y otro paramento del muro. La porción de pared ensanchada con !arpas, recibe el nombre de !apata $figs. 1, ), 2, 3 y &(%.
Consolidación con arena Los terrenos malos pueden asimismo ser consolidados haciendo actuar las cargas de la construcción sobre bancos de arena, la cual transmite sobre una superficie mayor los esfuer!os del terreno. En el fondo de la !anja se apisonan capas de arena de &( cm. de espesor, de manera que las que apoyan sobre el terreno tengan la superficie admitida por el cálculo de resistencia del suelo y estn limitadas por dos rectas a )4 que arrancan de los extremos de la base del cimiento de ladrillo. Este tipo de consolidación del terreno, es de reali!ación posible siempre que la arena sea barata y abundante en el lugar, puesto que dado el mayor ancho que tendrá la base de apoyo, entra gran cantidad en la fundación. $fig. &)%. 5tras formas de consolidación sobre terrenos poco resistentes se pueden observar en las figuras &&, &' y &1.
Fundaciones sobre arcos y estribos, arcos y pilares
Los terrenos suficientemente resistentes para soportar grandes cargas, no están siempre a flor de tierra, y en muchos casos habría que descender las cimentaciones ordinarias a profundidades considerables, que, en terrenos muy flojos, pueden ser hasta de & metros. * veces se debe renunciar a encontrar el buen terreno, debido a que se encuentra tan abajo que no sería posible la cimentación mediante este sistema. 6uando el terreno resistente se halla entre los ' y 1 metros, conviene recurrir a la fundación sobre arcos
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estribos, encima de los cuales descansará la construcción $fig, &%, y
si está entre los 1 y metros, la cimentación puede hacerse con arcos y pilares $fig. &/%. 7na ve! que se sabe dónde se halla el terreno de fundación, es preciso determinar en el plano los puntos más cargados, cuya separación puede oscilar de 1 a metros entre los ejes- luego, se abren po!os que lleguen al terreno firme, teniendo cuidado de penetrar en l unos 1( l ( centímetros a fin de que la base del estribo o pilar tenga una absoluta estabilidad. Estos po!os son de sección rectangular o circular, y las excavaciones se efect8an todas al mis mo tiempo. 9ientras se practica la excavación, es conveniente apuntalados con un encofrado, para evitar posibles desprendimientos de tierra, ya que se trata de terreno desmoronable.
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Fundaciones sobre vigas y estribos y vigas y pilares
Estas clases de fundaciones se hacen con idntico fin que las cimentaciones sobre arcos, respecto de las cuales go!an, hoy en día, de una preferencia que se basa en la fácil aplicación del hormigón armado y en que su construcción resulta más rápida y económica $figs. &0, &2 y &3%.
lateas de fundación 5tra manera de soportar cargas en terrenos constantemente h8medos y donde existen, además, filtraciones de agua, es mediante las plateas de fundación, que abarcan toda la superficie de la planta del edificio $fig. '(%. El procedimiento es análogo al de las losas de hormigón, y la presión unitaria sobre el terreno es mínima. En suelos arenosos, la construcción aparece como flotando sobre esta platea de hormigón, en cual se fijan las bases de las columnas $fig. ''%. "i alguna de las columnas soporta una carga considerable, puede aumentarse debajo de la misma el espesor de la platea $fig. '& %. Este tipo de fundación es ideal para edificios industriales, pues la repartición de las cargas se hace uniformemente sobre el terreno. En todos estos tipos de fundaciones es condición primordial que los asientos de las mismas sean uniformes.
Fundaciones indirectas! ilotes
:emos visto que el caso más sencillo de cimentación que puede presentarse, es el de fundación directa sobre el terreno firme que está a poca profundidad. 6uando el terreno sólido se encuentra a tal hondura que no resulta económico los muros y columnas hasta el mismo, o cuando no existe, y siempre que debido a la magnitud de las cargas no convenga emplear plateas u otros medios de cimentación superficial, es mucho más conveniente recurrir al sistema de fundar sobre pilotes. Este procedimiento consiste en transmitir las cargas del edificio, a travs de pilotes, a la capa profunda de terreno firme. Los pilotes son troncos o pies derechos que se introducen en los terrenos movedi!os y acuosos hasta hallar la capa sólida. ;e acuerdo con el material de que están compuestos, se dividen en# pilotes de madera, de hierro o de hormigón, siendo estos 8ltimos los de uso más generali!ado en el país.
ilotes de "adera ;eben provenir de árboles derechos y sanos, cortados durante la buena estación. En general, todas las clases de maderas son aptas para pilotes, pero en los trabajos ordinarios
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se prefiere la de encina o quebracho colorado, aunque tambin puede hacerse uso de las de haya, pino, abeto y nogal.
La sección del pilote de madera es habitualmente circular cuando se emplea para fundaciones- en otros casos puede ser cuadrada. El diámetro de la punta del pilote es menor que el de la cabe!a, oscilando entre &' y '( centímetros. En la cabe!a de los pilotes, para evitar que se abra la madera bajo los golpes del martillo, se hace un rebajo y se coloca un aro o !uncho de hierro, de .&( a & centímetros de espesor, ligeramente cónico $fig. ')%. 6ada uno de estos !unchos puede servir para un gran n8mero de pilotes.
ilotes de #ierro y de #or"igón ar"ado Los pilotes de hierro o acero son poco usados en construcciones ya que están formados por rieles, ca=os y perfiles, que se hincan en el terreno hasta alcan!ar una base firme. En cambio, los de hormigón armado son actualmente los más empleados debido a que son prácticos y económicos y más convenientes y mejores, desde todo punto de vista, que los de madera, porque no se pudren. Los pilotes de hormigón se arman como los pilares, pero con hierros más gruesos, y sus armaduras secundarias están constituidas como las de las yigas, para resistir la f lexión lateral que puede originar el empuje de las tierras, en virtud de su variado grado de consistencia en los diferentes puntos. Los tipos más comunes de pilotes de hormigón, son los de sección cuadrada, exagonal y octogonal. Los de sección cuadrada $fig. '/%, tienen 1(, 1 ó )( centímetros de lado y están armados con cuatro varillas longitudinales de &2 a 1 milímetros de diámetro, seg8n la sección, el largo del pilote y las cargas que han de soportar. Estas varillas están unidas transversalmente por ligaduras, cada ó 0 centímetros cerca de la cabe!a y & ó '( centímetros en la punta y en el centro del pilote. Los de sección exagonal $fig. '0% y octogonal $fig. '2%, tienen varillas longitudinales en n8mero de / u 2 y de & a '( mm. de diámetro, envueltas por una armadura en espiral de 2 a &) mm. de grueso $fig. '3%. El objeto de esta armadura en espiral, que tambin se llama !unchada, es absorber
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las grandes tensiones de compresión a que es sometida cuando act8an sobre ellas grandes cargas. La distribución de los pilotes en planta suele hacerse en cuadro $fig. 1(% o al tresbolillo $fig. 1&%, y la separación entre los ejes de los pilotes debe ser por lo menos, igual a tres veces el diámetro de los mismos.
$inca de los pilotes La hinca de los pilotes se efect8a con aparatos llamados martinetes, los cuales tienen una ma!a que se deja caer de cierta altura sobre las cabe!as de aqullos. :ay martinetes movidos a mano $fig. 1'% y otros a vapor. En casos sencillos de pilotaje poco profundos, se utili!an martillos pesados. ;urante su introducción es necesario evitar que el pilote se aparte de la dirección que ha de seguir, empleándose, con este fin, los medios más apropiados para guiarlo- si, a pesar de esto, a causa del choque que recibe se desviara, se debe sacar, o se pone otro pilote al >ado. "e considera que un pilote ha llegado al recha!o absoluto $profundidad máxima de hincado%, cuando no penetra más de ' a ) centímetros por andanada de 1( golpes con una ma!a de )(( a (( ?ilogramos que cae de una altura de &,( metros, o por descarga de &( golpes, con la misma ma!a, desde ) metros. 6uando un pilote no penetra más, no se debe creer que ha llegado al recha!o o al terreno firme- es menester, para cerciorarse de ello, suspender la hinca por unos días- el terreno, muy comprimido, habrá transmitido su compresión a cierta distancia, pudindose proseguir entonces la tarea de enterrar el pilote. 6uando se han hincado todos los pilotes, si son de madera se cortan a un mismo nivel y se unen entre sí con una planchuela de hierro que va asegurada en la cabe!a de aqullos con tira fondos, construyndose luego una losa de hormigón de (,( a (,/( m de espesor asentada sobre una capa de arena o cascotes bien apisonada, en las cuales descansarán las estructuras o muros del edificio $fig. '1%.
Fundaciones de colu"nas y pilares En la práctica se presentan diversos tipos de fundaciones para columnas y pilares# de mampostería de ladrillos, columnas de hierro y columnas de hormigón armado $fig. 11, 1),1
y 1/%. En estas fundaciones, se debe tener especial cuidado, porque se limitan a una superficie reducida y aislada, además de soportar cargas considerables. Es muy conveniente, cuando se trata de grandes cargas, comprobar minuciosamente las condiciones del terreno, practicando sondeos sobre una superficie mayor que la que va a ocupar la base de la columna y cerciorarse de si existen antiguos po!os negros. @o debe sorprender el encontrarlos, porque en muchos casos se han hallado en el mismo sitio donde debía construirse la columna. Aara asegurarse que uno de estos po!os no pone en peligro la estabilidad de la
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misma, conviene anali!arlo por medio de un dibujo hecho a escala y para ello se tra!a, a partir de la base inferior del fundamento, una recta de )B ; si la línea pasa por debajo del fondo del po!o, ste no ofrece dificultades pero si cru!a la sección del mismo, es indispensable rellenarlo $fig. 12%. Cer tambin figuras 10, 13, )( y )&.
SU%&U'ACI(N
$% y cuyas juntas han de ser lo más cerradas posible. Los cimientos tendrán una profundidad mínima de (,1( m y se harán con hormigón de cascotes, cemento y arena. En las dos 8ltimas hiladas que falten para# llegar hasta los cimientos de la pared que se recal!a, es conveniente emplear hormigón del mismo tipo que para su asentamiento definitivo, se puede continuar con el desmonte de las otras fajas de tierra y la construcción del resto de los pilares, trabándolos con los, que se han hecho primero $figs. )) y )%.
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Figuras)
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ibliografía# F6urso Aráctico de EdificaciónG, autor# Huan Arimiano, editorial# 6onstrucciones "udamericanas.
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