FUNDACIONES SUPERFICIALES Las zapatas son fundaciones o cimentaciones superficiales o directas, que deben garantizar, de forma permanente, la estabilidad de la estructura que soporta. Estas fundaciones se apoyan en toda el área de la base sobre el terreno, en estratos hasta aproximadamente 5 metros de profundidad, medido desde el nivel de la superficie, donde exista la suficiente capacidad portante del suelo para soportar las cargas a que está sometida. Los distintos tipos de fundaciones directas que existen, la podemos clasificar en función de: Su forma de trabajar:
Aisladas.
Combinadas.
Continuas o Corridas.
Losas de fundación.
Su forma física:
Cuadradas
Rectangulares
Circulares.
Las fundaciones aisladas: Resultan del ensanchamiento del extremo inferior de las columnas o pedestales en el plano de apoyo sobre el suelo de manera de disminuir la magnitud de las presiones de contacto con éste y asegurar la estabilidad de la estructura. El uso de las zapatas aisladas como elemento de sustentación está limitado y se emplean cuando el terreno tiene, ya en su superficie, una resistencia media o alta en relación con las cargas, y es suficientemente homogéneo como para que no se produzcan asentamientos diferenciales.
La fundaciones continúas: Son las que transmiten al suelo de fundación las cargas de los muros de concreto, de las paredes de mampostería o de una fila de columnas alineadas próximas entre sí. Las fundaciones combinadas: Son las que sirven de apoyo a dos columnas muy cercanas, de tal manera de evitar la superposición de sus bases aisladas. En este tipo de fundaciones la forma y dimensiones en planta deben adaptarse para que la resultante de las cargas y momentos de las columnas coincida con el baricentro de la base. Las losas de fundación: Son las que reciben las cargas de un grupo de columnas y muros. Son utilizadas cuando el área en planta de las bases aisladas sea de tal magnitud que ocupen casi toda la superficie de terreno bajo la construcción.
En el proyecto de obras de edificación de cualquier tipo deberá contener, expresamente, una exposición detallada de las características del terreno, a cuyos efectos el Ingeniero que lo redacte podrá exigir al propietario un estudio de suelos.
CAPACIDAD DE CARGA Se puede definir como capacidad de carga, a la carga por unidad de área bajo la fundación bajo la cual se produce la falla por corte, es decir, es la mayor presión unitaria que el suelo puede resistir sin llegar al estado plástico. Al cargar un suelo de fundación su superficie sufre asentamientos que se pueden graficar en función de la carga unitaria o presión media. La falla de la fundación supone asientos importantes, giro y vuelco de la estructura, según la estructura y el tipo de suelo la falla puede producirse de tres formas: a) Por rotura general: Se produce una superficie de rotura continua que arranca en la base de la zapata y aflora a un lado de la misma a cierta distancia. Esta es la rotura típica de arenas densas y arcillas blandas en condiciones de cargas rápidas sin drenaje. b) Por punzonamiento: La cimentación se hunde cortando el terreno en su periferia con un desplazamiento aproximadamente vertical. Esto se da en materiales muy compresibles y poco resistentes. c) Por rotura local: Se plastifica el suelo en los bordes de la zapata y bajo la misma, sin que lleguen a formarse superficies continuas de rotura hasta la superficie. Esto es típico en arcillas y limos blandos y en arenas medias a sueltas. CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Las capacidades de carga mencionadas corresponden a valores de falla. En la práctica se emplea la capacidad de carga admisible:
adm max/ Fs . Este coeficiente de seguridad cubre las incertidumbres sobre las propiedades de los suelos y su determinación, la teoría de capacidad de carga que se use, las desviaciones sobre la construcción, etc. En el caso de zapatas este valor es de 2 a 3.
TEORIA DE TERZAGHI Para cimientos cuadrados o circulares, Terzaghi modificó su expresión original basándose en resultados experimentales: Fundaciones Cuadradas:
max 1,2c.Nc .h.Nq 0,4..B.N
Fundaciones Circulares:
max 1,2.c.Nc .h..Nq 0,6..B.N
FUNDACIONES PROFUNDAS. PILOTES Pieza larga a modo de estaca, de madera, hierro y hormigón armado, que se hinca en el terreno, bien para soportar una carga, transmitiéndola a capas inferiores más resistentes, bien para comprimir y aumentar la compacidad de las capas de tierra subyacentes.
PILOTAJES
Un pilotaje es una cimentación constituida por una zapata o encepado que se apoya sobre un grupo de pilote o columnas que se introducen profundamente en el terreno para transmitir su carga al mismo. Los pilotajes se emplean cuando el terreno resistente esta a profundidades de los 5 o 6 mtrs; cuando el terreno es poco consistente hasta una gran profundidad; cuando existe gran cantidad de agua en el mismo; y cuando hay que resistir acciones horizontales de cierta importancia.
PILOTES PREFABRICADOS
Estos se hincan en el terreno mediante maquinas del tipo martillo. Son relativamente caros ya que deben ir fuertemente armados para resistir los esfuerzos que se producen en su transporte, izado e hinca. Pueden originar perturbaciones en el terreno y en las estructuras próximas durante su hinca, tienen la ventaja de que la hinca constituye una buena prueba de carga.
PILOTES MOLDEADO IN SITU
Estos se realizan en perforaciones practicadas previamente mediante sondas de tipo rotativo. Generalmente son de mayor diámetro que los prefabricados y resisten mayores cargas.
ENCEPADOS
Los encepados constituyen piezas prismáticas de hormigón armado que trasmiten y reparten la carga de los soportes o muros a los grupos de pilotes. Como en la actualidad se emplean
generalmente pilotes de diámetro grande por razones económicas él numero de pilotes por cada encepado no suele ser muy elevado.
