Fundaciones Para la Construcción
Se denomina fundaciones al conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al suelo y brindar a la misma un sistema de apoyo estable distribuyéndolas 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). Las fundaciones son importantes porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura. Hay que prestar especial atención ya que la estabilidad de la construcción depende en gran medida del tipo de terreno. La fundación estará bien diseñada si cumple adecuadamente con su doble función, estabilidad y resistencia, controlando dos estados límites a saber, las condiciones de servicio y las condiciones de falla por resistencia. A estas dos condiciones de falla se les llama estados limites, porque ambas determinan si una fundación sirve o no.
Estudios Geotécnicos y de Suelos
A los efectos de conocer la presión admisible del terreno se procede a efectuar un estudio geotécnico del mismo. Para ello debemos considerar los siguientes puntos:
Estudio del comportamiento de edificaciones próximas y obtención de información sobre el suelo.
Ejecutar perforaciones o calicatas, a una profundidad suficiente hasta llegar a todos los estratos que puedan influir en los asientos de la obra, se
recomienda realizar una cantidad apreciable para arribar a un juicio correcto.
Tipos de Fundaciones ó Cimentación 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 diferentes de fundaciones. Siempre que es posible se emplean fundaciones 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. Hay dos tipos fundamentales de cimentación: directas y profundas.
Fundaciones Superficiales o Directas 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:
Fundaciones ciclópeas.
Zapatas.
Zapatas aisladas.
Zapatas corridas.
Zapatas combinadas.
Losas de cimentación.
Zapatas atirantadas
recomienda realizar una cantidad apreciable para arribar a un juicio correcto.
Tipos de Fundaciones ó Cimentación 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 diferentes de fundaciones. Siempre que es posible se emplean fundaciones 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. Hay dos tipos fundamentales de cimentación: directas y profundas.
Fundaciones Superficiales o Directas 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:
Fundaciones ciclópeas.
Zapatas.
Zapatas aisladas.
Zapatas corridas.
Zapatas combinadas.
Losas de cimentación.
Zapatas atirantadas
Zapatas corridas
Zapatas y vigas de fundación
Fundaciones Ciclópeas En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, las fundaciones de concreto ciclópeo (hormigón) son sencillas y económicas. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. Este es un sistema que ha quedado prácticamente en desuso, se usaba en construcciones con cargas poco importantes. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menos grandes a medida que se va hormigonando para economizar material. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra más pequeña que en los cimientos de mampostería hormigonada. La técnica del hormigón ciclópeo consiste en lanzar las piedras desde el punto más alto de la zanja sobre el hormigón en masa, que se depositará en el cimiento. Precauciones:
Tratar que las piedras no estén en contacto con la pared de la zanja.
Que las piedras no queden amontonadas.
Alternar en capas el hormigón y las piedras.
Cada piedra debe quedar totalmente envuelta por el hormigón.
Zapatas Aisladas Las zapatas aisladas 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 sí 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. Para construir una zapata aislada deben independizarse los cimientos y las estructuras de los edificios ubicados en terrenos de naturaleza heterogénea, o con discontinuidades, para que las diferentes partes del edificio tengan cimentaciones estables. Conviene que las instalaciones del edificio estén sobre el plano de los cimientos, sin cortar zapatas ni riostras. Para todo tipo de zapata, el plano de apoyo de la misma debe quedar empotrado 1 dm en el estrato del terreno. La profundidad del plano de apoyo se fija basándose en el informe geotécnico, sin alterar el comportamiento del terreno bajo el cimiento, a causa de las variaciones del nivel freático o por posibles riesgos debidos a las heladas. Es conveniente llegar a una profundidad mínima por debajo de la cota superficial de 50 u 80 cm. en aquellas zonas afectadas por estas variables. En el caso en que el edificio tenga una junta estructural con soporte duplicado (dos pilares), se efectúa una sola zapata para los dos soportes. Conviene utilizar hormigón de consistencia plástica, con áridos de tamaño alrededor de 40 mm. En la ejecución, y antes de echar el hormigón, disponer en el fondo una capa de hormigón pobre de
aproximadamente 5 cm de espesor (emplantillado), antes de colocar las armaduras.
Zapatas Atirantadas Son de carácter puntual y trabajan de forma independiente, pero se encuentran unidas por una cadena apoyada al terreno la cual se diseña para evitar el movimiento horizontal relativo entre zapatas aisladas o para unir una zapata aislada a una función corrida.
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.
En el caso de que la tierra tendiese a desmoronarse o el cimiento deba escalonarse, se utilizarán encofrados. Si los cimientos se realizan en hormigón apisonado, pueden hormigonarse sin necesidad de los mismos. Si los trabajos de cimentación debieran interrumpirse, se recomienda cortar en escalones la junta vertical para lograr una correcta unión con el tramo siguiente. Asimismo colocar unos hierros de armadura reforzará esta unión. 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.
Zapatas y Vigas De Fundación La viga de fundación es un elemento estructural que permite tomar las cargas de muro y transmitirlas a zapatas aisladas. Puede haber varias razones para querer diseñar zapatas con vigas de fundación. Por ejemplo: Como una forma de ahorrar en comparación a la alternativa de zapata corrida. En algunos casos es conveniente hacer que el peso de los muros descanse sobre la zapata para aumentar las cargas horizontal y equilibrar momentos descompensados en el apoyo.
Zapatas Combinadas Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para dos o más pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un único elemento de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a un menor momento resultante.
Zapatas Corridas Cuando se trate de pilares alineados muy próximos a muros, o de equilibrar cargas excéntricas sobre las zapatas contiguas, se considera directamente el empleo de una zapata continua o zapata corrida.
Losas de Cimentación Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada directamente sobre el terreno. Como losa está sometida principalmente a esfuerzos de flexión. El espesor de la losa será proporcional a los momentos flectores actuantes sobre la misma. Las losas son un tipo de cimentación superficial que tiene muy buen comportamiento en terrenos poco homogéneos que con otro tipo de cimentación podrían sufrir asentamientos diferenciales. También en terrenos con muy poca capacidad portante. Las losas más sencillas son las losas de espesor constante, aunque también existen las losas nervadas que son más gruesas según la dirección de muros o filas de pilares. Su cálculo es similar al de una losa plana de azotea invirtiendo las direcciones de los esfuerzos y aplicando las cargas tanto axiales como uniformes provenientes de todo el edificio. Las trabes de estas losas se invierten para quedar enterradas en el terreno y evitar obstáculos al aprovechamiento de la superficie que queda lista para ocuparse como un firme aunque su superficie aun es rugosa. Existen dos tipologías diferenciadas en Losas de Cimentación: Una es la que engloba los métodos de Zampeado (en desuso) y la otra incluye:
Losas de Espesor Constante
Losas Nervadas
Losas con Capitel.
Losas de Espesor Constante Son un tipo de Cimentación por Losa. Las losas de espesor constante son losas o placas de hormigón armado cuya sección es constante y pareja, sobre la cual apoyan directamente los pilares; se usan generalmente para las estructuras que poseen cargas y luces equilibradas. Tiene la ventaja de su gran sencillez de ejecución. Si las cargas y las luces no son importantes el ahorro de encofrados puede compensar el mayor volumen de hormigón necesario.
Losas Nervadas Las Losas Nervadas son un tipo de Cimentaciones por Losa que, como su nombre lo indica, están compuestas por vigas a modo de nervios que trabajan en colaboración ofreciendo gran rigidez y enlazan los pies de los pilares del edificio. Con los nervios principales bajos los pilares y otros segundarios los nervios pueden ser superiores o inferiores, en el caso de nervios superiores el encofrado es más complicado, y suele ser necesario el empleo de un relleno de aglomerado ligero y un solado independiente para dejar plana la superficie superior. Los nervios inferiores pueden hacerse sobre la excavación.
Características Las
losas
nervadas
están
constituías
por vigas longitudinales
y
transversales a modo de nervios, de gran rigidez, que enlazan los pies de los pilares. Estas losas se construyen para estructuras de cargas desequilibradas. Las vigas de unión de los pilares se calculan como zapatas continuas bidireccionales. Por lo general, el espesor mínimo de la losa es de 20 cm. Estas losas nervadas definen los arranques de los pilares en los encuentros de las vigas bidireccionales. En la fachada del edificio conviene crear una zanja
perimetral hormigonada en forma de zuncho o que las losas vuelen alrededor de línea de fachada.
Losas con Capitel Las Losas con Capitel son un tipo de Cimentaciones por Losa. En los casos en que, por diseño, es conveniente aligerar la sección constante de la losa que pueda resultar muy gruesa, se emplea la losa con capitel. Se utilizan para aumentar el espesor bajo los pilares y mejorar la resistencia a flexión y cortante. Los capiteles pueden ser superiores o inferiores teniendo estos últimos la ventaja de realizarse sobre la excavación y dejar plana la superficie del sótano. Estas opciones nos presentan un tipo de losa, según el efecto de punzonamiento que ejercen los pilares, a saber:
Losas con Capitel o Placas Fungiformes Se utilizan cuando existen cargas importantes, de modo que entre la placa y el pilar se construye un capitel (superior e inferior) que optimiza el trabajo de la losa, tanto a los esfuerzos de flexión como de corte. Su armado es similar a las de losas de espesor constante.
Losas Flotantes Cuando es necesario construir estructuras muy sensibles a asentamientos en terrenos pobres puede recurrirse a fundaciones de loza flotante. La fundación debe hacerse de dimensiones tales que el peso del volumen de tierra removida sea similar a la carga producto del peso de la estructura. En esta forma las condiciones de carga en la superficie del terreno de fundación no han sido teóricamente modificadas por la construcción, de modo que será razonable suponer que los asentamientos serán bajos o nulos.
Fundaciones Profundas Las fundaciones ó cimentaciones Profundas son un tipo de fundaciones; pueden estar constituidas por muros verticales profundos de hormigón, llamados muros pantalla o por pilares hincados en el suelo, conocidos como pilotes. Casos se utilizan las Cimentaciones Profundas: 1. Cuando los esfuerzos transmitidos por el edificio no pueden ser distribuidos suficientemente a través de una cimentación superficial, y en la solución probable se sobrepasa la capacidad portante del suelo. 2. Cuando el terreno tiende a sufrir grandes variaciones estacionales: por hinchamientos y retracciones. 3. Cuando los estratos próximos al cimiento pueden provocar asientos imprevisibles y a cierta profundidad, caso que ocurre en terrenos de relleno o de baja calidad. 4. En edificios sobre el agua. 5. Cuando los cimientos están solicitados a tracción; tal como ocurre en edificios altos sometidos a esfuerzos por vientos, o en estructuras que necesitan elementos sometidos a tracción para lograr estabilidad, como estructuras de cables o cualquier estructura anclada al suelo. 6. Para resistir cargas inclinadas, como aquellos pilotes que se colocan en los muelles para resistir el impacto de los cascos de barcos durante el atraque. 7. Para el recalce de cimientos existentes.
Tipos de Cimentaciones Profundas Pilotes Los Pilotes o sistema por pilotaje, es un tipo de cimentación profunda de tipo puntual, que se hinca en el terreno buscando siempre el estrato resistente que pueda soportar las cargas transmitidas. Características de los pilotes:
Casos en los que se usan pilotes y cómo trabaja el pilotaje?
Materiales Utilizados Tipos de Pilotes
Casos en los que se usan Pilotes Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad portante del suelo. Puede darse que los estratos inmediatos a los cimientos produzcan asientos imprevistos y que el suelo resistente esté a cierta profundidad; es el caso de edificios que apoyan en terrenos de baja calidad. Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas. Cuando la edificación está sobre agua. Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción. Aquí tenemos varios casos: En edificios de altura expuestos a fuertes vientos.
En construcciones que requieren de elementos que trabajen a la tracción, como estructuras de cables, o cualquier estructura anclada en el suelo. Cuando se necesita resistir cargas inclinadas; como en los muros de contención de los muelles. Cómo Trabaja el Pilotaje? Por la forma en que trabaja el pilotaje, se lo clasifica en:
Cimentación Rígida de Primer Orden El pilote trabaja por punta, clavado a gran profundidad. Las puntas de los pilotes se clavan en terreno firme; de manera que se confía en el apoyo en ese estrato, aún si hubiere una pequeña descarga por rozamiento del fuste al atravesar estratos menos resistentes. Lo cual denota que las fuerzas de sustentación actúan sobre la punta del pilote, y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie lateral del pilote. Es el mejor apoyo y el más seguro, porque el pilote se apoya en un terreno de gran resistencia.
Cimentación Rígida de Segundo Orden Cuando el pilote se encuentra con un estrato resistente pero de poco espesor y otros inferiores menos firmes. En este caso se debe profundizar hasta encontrar terreno firme de mayor espesor. El pilote transmite su carga al terreno por punta, pero también descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de terreno que ha atravesado por rozamiento lateral. Si la punta del pilote perfora la primera capa firme, puede sufrir asientos diferenciales considerables. Como en los de primer orden, las fuerzas de sustentación actúan sobre la planta del pilote y por rozamiento con las caras laterales del mismo.
Materiales Utilizados Indicamos los materiales utilizados en pilotaje:
Madera. La madera se emplea desde la prehistoria; en ese entonces los habitantes lacustres construían sus chozas (palafitos) apoyándolas sobre troncos hincados en el lecho del lago. Estos troncos lograron conservarse mientras las aguas que los rodeaban eran ácidas, es decir de pantanos turbosos. Los rollizos de madera se conservan más tiempo si se los mantiene permanentemente mojados o secos, pero si se alternan estas condiciones de humedad, se destruyen rápidamente. Las maderas más usadas, por ser más económicas, son pino y abeto. Si se requiere de mayor resistencia por el ataque de aguas de mar o por impactos, se debe recurrir a maderas más costosas pero de mayor dureza, como por ejemplo la haya o la teca.
Acero Se utilizan con secciones en H o en Cajón. En tipo cajón pueden rellenarse de hormigón después de haberse colocado. A veces se constituye el pilotaje con perfiles planos empalmables, es el tablestacado, que se consiguen con secciones de acero laminado en caliente. Se los utiliza como contención de tierras y como barrera del agua en caso de excavaciones para cimentaciones, sótanos. En muelles y zonas ribereñas también suele usarse.
Para evitar la corrosión, el acero puede contener una cantidad importante de cobre se lo llama acero de oxidación controlada o estar impregnado con pintura bituminosa. Los hincados en pilotes de acero son más fuertes y vigorosos. Si es necesario, pueden recuperarse y se les puede hacer variar su longitud por corte o por soldadura. Hormigón Los pilotes fabricados de este material se dividen en:
Pilotes Prefabricados
Pilotes Hormigonados In Situ
Tipos de Pilotes
Pilotes Prefabricados
Pilotes Hormigonados In Situ
Pilotes de Desplazamiento
Pilotes con Extracción de Tierras
Muros Pantalla Los Muros Pantalla son un tipo de Cimentación Profunda muy usada en edificios de altura, que actúa como un muro de contención y brinda muchas ventajas por ahorro de costes y mayor desarrollo en superficies. Es la tipología de fundaciones más difundida en áreas urbanas para edificios con sótano en un predio entre medianeras. Es un muro de contención que se construye antes de efectuar el vaciado del terreno, y transmite los esfuerzos al terreno.
Para obtener más espacios de uso en edificios, se proyectan sótanos o subsuelos que muchas veces llegan hasta 20 metros de profundidad. Son éstas las soluciones ante los elevados costes de terrenos y la necesidad de obtener mayor superficie. A estos efectos, se trata de conseguir muros de contención del menor espesor posible conservando una buena calidad y que ofrezcan seguridad y buen diseño. Estos muros de contención de tan delgado espesor en relación a la profundidad excavada, debido a los empujes de la tierra y los efectos del agua, requieren de otros elementos constructivos que colaboren en la estabilidad de los mismos. Tal es el caso de los anclajes. Dentro del diseño de muros pantalla existen varias alternativas a elegir de acuerdo a las características del terreno y de la edificación a construir.
Tipos de Muro Pantalla Sistemas Autoportantes En esta clasificación se encuentran los Muros de Ménsula que trabajan como voladizo. Esta tipología trabaja contra los empujes del terreno entre dos planos horizontales excavados en distintos niveles, y sirven de soporte debajo del fondo excavado. Altura máxima de excavación del orden de 5 a 10 m. para espesores entre 0,50 m. y 1 m. En caso de excavaciones más profundas, compatibles con el espesor del soporte, se moldean contrafuertes en el suelo logrando la estabilidad mediante empujes pasivos desarrollados por el mismo suelo en la zona empotrada. Si los contrafuertes son interiores, ocupan mucho espacio reduciendo la capacidad del sótano; si son exteriores, se aprovecha el rozamiento del terreno contra las superficies del contrafuerte.
Este sistema autoportante tiene el inconveniente que puede llegar a presentar importantes deformaciones perjudicando las estructuras de obras vecinas, con riesgos para las mismas.
Sistemas Arriostrados El sistema de arriostramiento es uno de los más usados para cimentaciones profundas llegando a profundidades mayores de 20 metros; y se vale de los anclajes del muro en el terreno, con la ventaja de que no necesita apuntalamientos. Estos elementos de anclaje logran estabilidad con un muy bajo índice de deformaciones. Se realizan los anclajes en uno ó más niveles, a medida que se avanza la excavación mediante cables empotrados con perforaciones pequeñas inyectadas con cemento, luego se tensan al aplicar esfuerzos iguales o superiores a los del terreno sobre el soporte. El Sistema Ascendente-Descendente, consiste en alojar los pilares definitivos de la estructura de los sótanos con perforaciones efectuadas desde la superficie quedando éstos hormigonados en la parte inferior. Este apoyo creado por la pared de soporte y los pilares colocados, permiten dar base y comienzo de la estructura ascendente simultáneamente con la excavación y forjado de los sótanos. El dificultoso vaciado y evacuación de tierras queda compensado por la velocidad de la ejecución del conjunto estructural, pues este sistema ofrece una gran seguridad frente a construcciones aledañas al limitar los movimientos a valores muy bajos durante el retiro de tierras, que va compensándose con la construcción soterrada. A efectos de limitar las deformaciones del soporte y lograr su estabilidad, se recurre a anclarlo en uno o varios niveles, a medida que progresan las excavaciones mediante cables alojados en perforaciones de
diámetro pequeño, inyectados con cemento y con posibilidad de tensarse aplicando esfuerzos equivalentes a los empujes del terreno o superiores sobre el soporte.
Técnicas de Construcción de las Fundaciones Encofrado Un encofrado es el sistema de moldes temporales o permanentes que se utilizan
para
dar
forma
al hormigón u
otros
materiales
similares
como
el tapial antes de fraguar.
Sistemas de encofrado Encofrado modular desplazado mediante grúa.
Sistema tradicional: Cuando se elabora en obra utilizando piezas de madera aserrada y rolliza o contrachapado, es fácil de montar pero de lenta ejecución cuando las estructuras son grandes. Se usa principalmente en obras de poca o mediana importancia, donde los costes de mano de obra son menores que los del alquiler de encofrados modulares. Dada su flexibilidad para producir casi cualquier forma, se usan bastante en combinación con otros sistemas de encofrado.
Encofrado modular o sistema normalizado: Cuando está conformado de módulos prefabricados, principalmente de metal o plástico. Su empleo permite rapidez, precisión y seguridad utilizando herrajes de ensamblaje y otras piezas auxiliares necesarias. Es muy útil en obras de gran volumen.
Encofrado deslizante: Es un sistema que se utiliza para construcciones de estructuras verticales u horizontales de sección constante o sensiblemente similares, permitiendo reutilizar el mismo encofrado a medida que el edificio crece
en altura o extensión. Este encofrado también dispone espacio para andamios, maquinaria, etc.
Encofrado perdido: se denomina al que no se recupera para posteriores usos, permaneciendo solidariamente unido al elemento estructural. Puede hacerse con piezas de material plástico, cartón o material cerámico, y queda por el exterior de la pieza a moldear, generalmente de hormigón
La Técnica del Tapial Consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisón. El encofrado está compuesto por dos tablones paralelos separados, unidos por un travesaño, En francés esta técnica se denomina pisé de terre o terre pisé, en inglés
rammed earth. En
comparación con técnicas en las que el barro se utiliza en un estado más húmedo, la
técnica del tapial brinda una retracción mucho más baja y una mayor
resistencia. La ventaja en relación a las técnicas de construcción con adobe, es que las construcciones de tapial son monolíticas y por lo tanto poseen una mayor estabilidad.
Construcción de Pilotes Los pilotes pueden ser moldeados o prefabricados, se fabrican los primeros (moldeados) haciendo un hueco cilíndrico en el terreno hasta alcanzar la capa resistente y rellenando con concreto (con o sin armadura), los segundos (prefabricados) se hincan en el terreno por medio de martinetes u otro métodos se usan con frecuencia como pilotes flotantes en la que la resistencia al hincado permite incluso mejorar las características del terreno.
Zapatas y Zapatas Aisladas (Construcción) Las zapatas y las zapatas aisladas no requieren de un encofrado ya que estas se construyen directamente sobre el suelo excavado. Después de tener el terreno excavado con las dimensiones de las zapatas (zapatas normales y aislada) y cota correspondiente, se vaciará una capa de hormigón pobre sobre la base del terreno con una dosificación 1: 8 (cemento: arena) para empezar con el armado de los fierros.
Doblado y Montaje de Armaduras El doblado y cortado de la armadura será realizado de acuerdo a las medidas de los planos estructurales. La armadura longitudinal será colocada sobre galletas. Los fierros de la armadura transversal serán sujetados a los fierros de la armadura longitudinal con la separación indicada en los planos estructurales.
Todas las intersecciones de las armaduras deben ser amarradas con alambre para evitar que posibles desplazamientos de la armadura al momento del vaciado y vibrado del concreto. El armado de fierros de las columnas será hecho afuera, es decir no se armará dentro de la zapata, después será bajado y colocado en plomada respetando sus respectivos ejes.
Muros Pantallas Fases de Construcción de Muro de Contención de concreto Armado: 1. Replanteo 2. Excavación y Movimiento de Tierras 3. Ejecución del Hormigón de Limpieza 4. Colocación de la Armadura de la zapata, dejando esperas. 5. Hormigonado de la zapata.
6. Ejecutar el encofrado de la cara interior del muro (intradós). 7. Colocación de la armadura del muro de contención. 8. Encofrado de la cara exterior (extradós) 9. Puesta en Obra y Vibrado del hormigón. 10. Desencofrado. Es importante tener en cuenta la disposición correcta de las armaduras, de acuerdo al diseño de la zapata en relación al empuje de las tierras. Para mejorar la estabilidad, en lugar de construir un muro macizo y grueso, de sección uniforme, se ejecuta el muro con una sección trapezoidal. Cuando las condiciones de edificación lo permiten, conviene que la parte exterior del muro forme un plano inclinado (escarpa), de esta manera se aumenta el ancho de la base asegurando la estabilidad del conjunto y se baja el centro de gravedad.
Mechinales Este
sistema
de
drenaje
puede
consistir
en
agujeros
llamados
mechinales dejados en el muro cuya función consiste en desaguar. Estos agujeros también son conocidos bajo los nombres de barbacanaso troneras.
Anexos
Fig. 11.1 y Fig. 10.1 son fundaciones superficiales (10.1 zapatas aisladas Zapatas Continuas 11.1)
Poco profundas o firmes superficiales, 11.1 y 10.1, (10.2 zapatas aisladas Zapatas Continuas 11.2)
Placas o losas de fundación. (Fig. 12)
Construcción de un muro y funcionamiento de un muro o pantalla
Encofrado de pilotines o pilotes
Perforación y armado de pilotines o pilotes
1) Perforación con extracción simultanea 2) retirada del quipo de perforación 3) introducción de la armadura tubular 4) inyección del concreto a presión
Construcción zapatas, fundaciones
Construcción zapatas, fundaciones
Zapatas aisladas y continuas
Vista frontal de las f undaciones y zapatas de una casa
Bibliografía Peck, Ralph & Otros (2004). Ingeniería de Cimentaciones. Editorial Limusa, S.A. de C.V. México, D.F. González de Vallejo, Luis & Otros (2004). Educación, S.A. Madrid. http://pilotaje.net http://es.wikipedia.org http://www.elconstructorcivil.com http://www.todoarquitectura.com http://www.arquba.com http://www.mtc.gob.ve/
Ingeniería Geológica. Pearson
Contenido
Introducción Fundaciones Para la Construcción Estudios Geotécnicos y de Suelos Tipos De Fundaciones ó Cimentación Fundaciones Superficiales o Directas
Fundaciones ciclópeas.
Zapatas.
Zapatas aisladas.
Zapatas corridas.
Zapatas combinadas.
Losas de cimentación.
Losas de espesor constante
Losas nervadas
Losas con capitel
Zapatas atirantadas
Zapatas y Vigas De Fundación
Fundaciones Profundas
Tipos
Muros Pantalla
Técnicas de Construcción de las Fundaciones
Encofrado
Sistemas de encofrado
Sistema tradicional
Encofrado modular o sistema normalizado
Encofrado deslizante
Encofrado perdido
La Técnica del Tapial Construcción de Pilotes Zapatas y Zapatas Aisladas (Construcción) Doblado y Montaje de Armaduras Muros, Pantallas Anexos Conclusión Bibliografía
Introducción
Las Fundaciones y zapatas son un tipo de Cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que estos elementos amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. Las zapatas aisladas van arriostradas con riostras de hormigón armado de sección inferior a la zapata. Pueden ejecutarse de hormigón en masa, es decir sin armar, si las mismas tienen un canto considerable (son las denominadas zapatas macizas). Siempre que analicemos un cuerpo en equilibrio dentro de un campo gravitatorio veremos la necesidad de la existencia de otro sobre el cual apoyarse. Encaso que el cuerpo en equilibrio sea una estructura, la misma se apoyará en el suelo, y entre ambos existirá una zona de transición superestructura-suelo que se denomina fundación o cimentación. Desde el punto de vista estructural, las fundaciones conforman aquella parte de las estructuras que estará encargada de transferir las cargas recibidas hacia el suelo de fundación. En la cadena de transferencia de cargas, la fundación siempre es el último eslabón, y quizá uno de los más importantes, con el inconveniente que en general no se ve y queda enterrada. Esto hace que muchas veces los costos y el esfuerzo que demandan dentro de una obra no sean lo suficientemente valorados.
Conclusión Las fundaciones o cimentaciones son elementos de una estructuras que pasan a conformar una parte esencial de la misma debido a que ellas 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 el 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, la misma esta forzada a cumplir con ciertos parámetros geométricos, de presión, de conformación que responden a las características del suelo y de las cargas de la estructuras y los cuales se esbozaron a lo largo del trabajo. Por lo tanto el diseño de una cimentación no es algo que se realiza de manera intuitiva sino que cumple con una metodología y una normativa 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.
