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Dinamica de suelos_4

1. El documento describe los tipos de cimentación y sus funciones. 2. Incluye cimentaciones superficiales como losas de cimentación, cimientos de concreto armado y corridos, y cimentaciones profundas como pilotes hincados. 3. Explica que la cimentación sirve para transmitir las cargas de la estructura al terreno de manera uniforme y prevenir asentamientos diferenciales.

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FUNCIONES DE LOS CIMIENTOS Y TIPOS DE
CIMENTACIÓN
1.-SOLADOS
Falso cimiento.
El solado es una capa delgada de concreto de 5 a
10 cm de altura que nos permitirá contar con una
superficie plana y resistente para trazar y ubicar
las columnas adecuadamente.
No debe considerarse como parte del
recubrimiento del fierro de las zapatas.
En algunos casos se suele usar una capa de
concreto (1:12) pobre que se pone previo al
vaciado de la cimentación.
Ésta capa no es cimentación en si.
Su objetivo principal es nivelar el fondo para
realizar el replanteo de los elementos verticales.
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  • 1. FUNCIONES DE LOS CIMIENTOS Y TIPOS DE CIMENTACIÓN 1.-SOLADOS Falso cimiento. El solado es una capa delgada de concreto de 5 a 10 cm de altura que nos permitirá contar con una superficie plana y resistente para trazar y ubicar las columnas adecuadamente. No debe considerarse como parte del recubrimiento del fierro de las zapatas. En algunos casos se suele usar una capa de concreto (1:12) pobre que se pone previo al vaciado de la cimentación. Ésta capa no es cimentación en si. Su objetivo principal es nivelar el fondo para realizar el replanteo de los elementos verticales.
  • 8. 2.-LA CIMENTACIÓN Es la parte de la estructura de un edificio. Sirve para soportar toda la construcción y repartir las cargas de su peso sobre un terreno, a fin de que no se hunda. Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación al suelo. La cimentación debe restringir la posibilidad de los asentamientos diferenciales. La Cimentación está constituida por el cimiento y sobre cimiento conformando una cimentación escalonada y construida por razones prácticas en dos etapas.
  • 10. 2.1.-LOS CIMIENTOS Son parte de la sub-estructura. Se encarga de transmitir al terreno las cargas de la estructura hasta su nivel de esfuerzos admisible. Los cimientos deben apoyarse sobre terreno firme, uniforme y resistente, y no sobre hierba, tierra negra fértil, rellenos o barro. El ancho de los cimientos casi nunca es menor a 0.40 m. por razones constructivas. La altura del cimiento por lo general es >= a 0.50 m. La altura de los cimiento no debe confundirse con la profundidad de la excavación.
  • 14. 2.2.-SOBRECIMIENTOS Es un elemento estructural cuya función es traspasar las cargas al suelo. Son obras que se encuentran encima de los cimientos. Parte de la estructura de la vivienda que se encuentra colocada en forma horizontal sobre los cimientos y bajo los muros. Los sobrecimientos tienen funciones principales: 1.- Aislar al resto de la construcción de la humedad del terreno. 2.-Para proteger los muros contra el humedecimiento. 3.-Es dar un nivel terminado horizontal 4.-Absorbe las diferencias de nivel del terreno.
  • 15. • El sobre cimiento se eleva del nivel de terreno lo suficiente de acuerdo a la necesidad por lo menos más de 15 cm. y normalmente 30 cm. • Se construye con un hormigón más compacto y poco poroso – para evitar que suba la humedad por el. • Su altura es variable según el relieve del terreno en estado natural y los n.p.t.(niveles de piso terminado) previsto en los planos de Arquitectura. • El espesor de los sobrecimientos es el mismo que el de los muros que en ellos se apoyan.
  • 22. 3.-DE ACUERDO A SU NIVEL DE PROFUNDIDAD, PODEMOS CLASIFICAR LA CIMENTACIÓN EN: 1.-CIMENTACIONES SUPERFICIALES ( O NORMAL): Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo. Cuando se asienta directamente sobre el terreno resistente a una profundidad < = 2m.  Por tener Suelos con suficiente capacidad portante. Por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. Las cimentaciones superficiales engloban las zapatas en general , las losas de cimentación, cimientos corridos, cimiento de piedra y cimiento de concreto armado o viga de cimentación.
  • 23. Los distintos tipos de cimentación superficial dependen de las cargas que sobre ellas rehacen. Cimentación superficial, si cumple: (figura 8.1a). Cimentación semi-profunda o pozos, si cumple: (figura 8.1b)- Cimentación profunda o pilotaje, si cumple: (figura 8.1c).
  • 26. 1. Terreno compacto 2. Armadura inferior de la zapata 3. Calzo de apoyo de parrilla(separador P.V.C o mortero) 4. Junta de hormigonado 5. Armadura de pilar 6. Hormigón de limpieza 5/10 cm
  • 27. 1. Terreno compacto 2. Armadura inferior de la zapata 3. Calzo de apoyo de parrilla(separador P.V.C o mortero) 4. Junta de hormigonado 5. Armadura de pilar 6. Sub base de grava 7. Capa de mortero de regularización e=2 cm
  • 28. 1. Terreno compacto 2. Armadura inferior de la zapata 3. Calzo de apoyo de parrilla(separador P.V.C o mortero) 4. Junta de hormigonado 5. Armadura de pilar 6. Hormigón de limpieza 5/10 cm
  • 30. 1.1.-CIMIENTOS DE CONCRETO ARMADO: • Los cimientos de concreto armado se utilizan en todos los terrenos pues aunque el concreto es un material pesado. • Presenta la ventaja de que en su cálculo se obtienen, proporcionalmente, secciones relativamente pequeñas, si se les compara con las obtenidas en los cimientos de piedra. • La cimentación sobre suelos blandos podrán ser necesario Cimientos de concreto armado con la finalidad de conferirles ductilidad.
  • 38. 1.2.-LOSAS DE CIMENTACIÓN • Una losa de cimentación es una placa de hormigón armado apoyada sobre el terreno que sirve de cimentación • Reparte el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo. • Consiste en soportar todo el edificio sobre una losa de hormigón armado, extendida sobre una superficie tal que tomando la carga total que transmite el edificio al suelo.
  • 39. • Es una cimentación superficial. • Tiene muy buen comportamiento en terrenos poco homogéneos que con otro tipo de cimentación podrían sufrir asentamientos diferenciales. • Para edificios pequeños el espesor de losas de Cimentación está entre 15 y 22.5 cm; y para edificios mayores se usan espesores de 22.5 a 37.5 cm.
  • 45. 1.3.-CIMIENTO DE PIEDRA O CICLOPE0 Los cimientos de piedra son los apoyos de una construcción. Es el concreto simple en cuya masa se incorpora grandes piedras o bloques y que no contiene armadura. Sirven para cargar el peso de toda una vivienda, repartiéndolo uniformemente en el terreno sobre el que se encuentra construida.  La cimentación de piedra es necesaria en cualquier construcción aunque en el caso de que esta se haga por partes. Hay muchas clases de piedras con las que se pueden hacer cimientos y muros de piedra.
  • 46. • Antes de utilizarlas las piedras se mojan para que no absorban el agua del mortero. • Sobre la plantilla de la zanja se pone una capa de mezcla como cama, para recibir las primera piedras. • Las piedras más grandes se colocan en la base y las mas pequeñas en la parte de arriba. • En los cruces y en las esquinas se dejan piedras grandes salidas, para que amarren con el cimiento que va en el otro sentido. • La piedra será limpia, durable, libre de fracturas y no meteorizada ni sucia. • La piedra para la Cimentación tendrá un tamaño entre 15 y 30 cm .
  • 53. MORTERO •Se llama mortero a la combinación de aglomerantes y aglomerados. •El Mortero están compuestos por cemento, agregado fino y agua. • El aglomerante más común son: el cemento, yeso , cal etc. •El Mortero Generalmente, se utilizan para obras de albañilería, como material de agarre, revestimiento de paredes, enlucidos, revoque de zócalos, Rellenos para solado etc.
  • 54. Los morteros bastardos: •son aquéllos en los que intervienen dos aglomerantes, como por ejemplo, yeso y cal, cemento y cal. •La mezcla de un aglomerante y agua se denomina pasta. •Llamándose lechada cuando se amasa con mucha agua.
  • 55. 1.4.-CIMIENTOS CORRIDOS • Llamados también cimientos para muros portantes. • Se usa también para cimentar muros de cerca, muros de contención por gravedad. • Es usado en edificaciones de hasta 5 pisos estructuradas con muros portantes. • Es usado en suelos de tipo conglomerado o mezcla de grava y arena, la profundidad mínima será 0,60 m. • Es usado en suelos blandos ( arena, arcillas), la profundidad mínima será 0,80 m. siempre que se encuentre suelo resistente. • Es un tipo de cimiento de hormigón o de hormigón armado que se desarrolla linealmente a una profundidad y con una anchura que depende del tipo de suelo. • Se utiliza primordialmente para transmitir cargas proporcionadas por estructuras de muros portantes.
  • 61. EL ASENTAMIENTO DIFERENCIAL • Se define como la diferencia de asentamientos entre columnas adyacentes o separadas. Porque se producen Los asentamientos diferenciales: 1. Presiones uniformes que actúan sobre un suelo homogéneo (fundación flexible). 2. Presiones diferentes que actúan sobre el terreno. 3. Las condiciones del terreno heterogéneas.
  • 63. Estudio de agrietamiento y asentamientos diferenciales del edificio
  • 64. 2.-Cimentación profunda ( o artificial) •Cuando el terreno resistente está a > =2 m (ejemplo pilotes). •Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas. •Se basa exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno.
  • 65. Pilotes hincados Consiste en introducir elementos prefabricados de concreto similares a postes de luz o secciones metálicas por medio de piloteadoras en el suelo. Dichos elementos son colocados verticalmente sobre la superficie del terreno. Posteriormente "hincados" en el piso a base de golpes de "martinete", Esto hace que el elemento descienda, penetrando el terreno. Tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad del estrato resistente y se produzca el "rechazo" del suelo.
  • 73. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE UN CIMIENTO • Trazada la cimentación se procede a la excavación de las zanjas hasta la profundidad que corresponda en cada caso. • Es recomendable que el fondo de la excavación esté nivelado, sin embargo una moderada pendiente no afecta la cimentación. • Si la pendiente del terreno es pronunciada, una solución apropiada es el escalonamiento debiendo traslaparse (coincidir) los cimientos escalonados. • La construcción de cimientos no requiere de encofrado a menos que se presente un suelo que no conserva sus taludes verticales.
  • 74. • Para el batido o amasado debe disponerse de mezcladoras( desde trompos hasta mezcladora con tolva). • Es preciso iniciar el trabajo formando una capa de concreto antes de colocar las piedras grandes, prosiguiendo el vaciado de forma alternada, cuidando de que cada una de las piedras quede completamente rodeada de concreto sin posibilidad de contacto entre ellas. • Alcanzada la altura deseada del cimiento y antes del endurecimiento del concreto, debe rayarse la parte superior o colocar piedras medianas para asegurar una efectiva adherencia entre el cimiento y el sobrecimiento.
  • 75. 3.- PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE UN SOBRECIMIENTO • El trazado de sobrecimiento se realiza proyectando y trazando en la superficie del cimiento los ejes de los muros. • El procedimiento se realiza atando y tensando el cordel entre los niveles de las balizas que definen los ejes. • Trazamos con el tiralineas dejando marcado el ancho del sobrecimiento. • Luego procedemos al encofrado. La verticalidad del tablero es verificada con la plomada. Este proceso utiliza tablas , durmientes, barrotes, tornapuntas y escantillones.
  • 76. • Cuando la altura del sobrecimiento > 50 Cm. Se ejerce presión lateral que puede causar deformación en las tablas, lo que hace necesario el uso de alambre N° 8 tensado entre los barrotes. • Antes del vaciado, es preciso marcar en la tabla la altura del sobrecimiento. • También es necesario habilitar los pases para la instalación de tuberías de desagüe. • Para lograr una adecuada adherencia entre el mortero de la primera hilada, antes que endurezca la mezcla es recomendable rayar la superficie utilizando un clavo. • El desencofrado puede hacerse al día siguiente del vaciado. • Debe mantenerse húmedo el sobrecimiento a efecto de lograr la resistencia deseada.
  • 79. SOLADO • Es el conjunto de piso – contrapiso-. • solado corresponde al trabajo final del piso [ servicio ] junto con el contrapiso [ su estructura ]. • Cuando se lo construye con destino al tránsito de vehículos, recibe el nombre de pavimento.
  • 83. a.- PISO • El piso es la superficie inferior horizontal de un espacio arquitectónico. • Su misión esencial es la de formar parte de la superficie de desgaste apta para la circulación. • Al piso se lo considera en la construcción un trabajo de terminación. • el "lugar que se pisa". b.-El Contrapiso • El contrapiso, forma parte de la obra gruesa. • Se colocado inmediatamente por debajo del piso. • Su finalidad fundamental es de alcanzar un nivel establecido. • Es una capa de hormigón pobre que se utiliza como mediador entre el terreno natural y el piso o solado.
  • 87. INTERPRETACIÓN DE LA PROPORCIÓN C:H 1:10 Significa que por 1 pie³ de cemento van 10 pie³ de hormigón. Una bolsa de cemento pesa 42.5 Kgs. Y ocupa un pie³ de volumen ó 0.0282333 m³. 1:10 significa que por cada bolsa de cemento entra 0.2823 m³ de hormigón. La proporción 1:10 + 30 % PM, Significa que para vaciar 1.00 m³ de cimiento corrido la mezcla que debe ocupar dicho volumen debe tener 30% de piedra mediana; es decir al metro cúbico de mezcla hay que restarle 30% (0.30 m³) de piedra mediana.
  • 88. DOSIFICACIÓN USUALES DE LA MEZCLA DE CONCRETO DOSIFICACION DEL CIMIENTO: • Cemento – hormigón en proporción 1:6 en volumen. • Más piedra grande de diámetro nominal no mayor de 25 cm en proporción que no exceda el 30 % del volumen total. • La resistencia que cabe esperarse en este tipo de concreto es de 70 a 100Kgf/cm². según la cantidad de agua aportada al amasado. • La dosificación que utilizaremos para columnas, cimientos, vigas y todo elemento estructural debe ser. de 1:2:2, para lograr una resistencia de 210 kg/cm2.
  • 89. • Esta dosificación indica que por una medida de cemento, se le agregan 2 medidas de arena y 2 de grava, adicionando el agua necesaria, no más de 6 galones por bolsa de cemento. • Se denomina grava a las rocas de tamaño comprendido entre 2 y 64 mm. CEMENTO ARENA GRAVA
  • 91. Cantidad de materiales en cimientos corridos (concreto ciclópeo).
  • 92. • La dosificación del concreto suele hacerse utilizando carretilla, las cuales tienen diversas capacidades ( de 2 pies³ a 4 pies³). • Si se desea, por ejemplo conseguir una dosificación 1 :10 empleando carretillas de 2 pies³, el proporcionamiento debe ser : 1 bls de cemento + 5 carretillas de hormigón enrasadas.
  • 93. DOSIFICACIÓN DEL SOBRECIMIENTO: • Cemento – hormigón en proporción 1:4 en volumen. • Más piedra mediana de 10 cm. max. y en cantidad que no supere el 25 % del volumen total. • No olvidar dejar, antes del vaciado espacios para los pases de las tuberías de las instalaciones sanitarias (Redes de Agua , Desague ,Eléctricas etc).
  • 94. Solera • Pieza de madera que se coloca horizontal en la parte superior de un muro en el mismo sentido de éste, el cual se apoya en la estructura que soportará la techumbre. • Esta pieza también es llamada durmiente. • Por extensión llámese así a todo pieza de construcción puesta en forma horizontal y sobre la cual se asentarán otras piezas verticales. • En la antigüedad las soleras se construían con piedras planas puestas en el suelo a modo de una losa. De ahí que también se extienda su uso a las aceras y/o calzadas por donde transitan personas o carros rodantes.
  • 95.  La Solera se refiere a la capa hormigón horizontal, la cual tiene un grosor que varía de 5 a 25 centímetros. Dependiendo de su uso, va sobre un terreno compactado
  • 96. En Chile, los bordillos son llamados solera, es decir, aquellas piedras o bloques elaborados a base de hormigón, que son utilizados como delimitación de la calle en la cual transitan los vehículos, ya sea en la vereda o en las acerar por las que transitan los transeúntes.
  • 97. 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. • Habitualmente se han empleado encofrados de madera, que permiten una gran versatilidad en formas. • Actualmente se emplean mucho los metálicos, especialmente en piezas de formas geométricas sencillas, para encofrar pilares o muros completos. • También se emplean encofrados de cartón, en pilares de planta circular.
  • 99. TAPIAL • Se denomina tapia o tapial, a una antigua técnica consistente en construir muros con tierra arcillosa, compactada a golpes mediante un "pisón", empleando un encofrado deslizante para contenerla. • El encofrado suele ser de madera, aunque también puede ser metálico. • En el proceso, se van colocando dos maderas paralelas, entre las que vierte tierra en tongadas de 10 ó 15 cm, y se compactada mediante apisonado. • Posteriormente se corre el encofrado a otra posición para seguir con el muro. • La tierra compactada se deseca al sol. • Una vez que la tapia o tapial queda levantado, las puertas y ventanas se abren a cincel.
  • 101. Tabique • Se llama tabique a una pared delgada que sirve para separar estancias dentro de una vivienda. • Muro no portante de carga vertical, utilizado para subdividir ambientes o como cierre perimetral. • muro que sólo soporta su propio peso y no es necesario para la estabilidad de la edificación ni es importante para la seguridad de las personas. • El tabique es un elemento delimitador, no estructural
  • 103. MUROS DIVISORIOS • Son aquellos que al separar los espacios no soportan las cargas estructurales y son generalmente ligeros. • La función de los muros divisorios es separar y aislar espacios. • Sus peculiaridades pueden ser: acústicas, aislantes, térmicas,y resistencia a los impactos.
  • 107. MUROS DE CARGA • Su función principal o básica es de cargar y soportar esfuerzos de compresión. • Los muros de carga son elementos sujetos a compresión • Su espesor se halla en relación directa con el peso que soporta. • Además de su propio peso, transmiten las cargas típicas que se dan en una vivienda como el peso de la losa de entrepiso, del techo o cubierta, de los otros muros y de los enseres que se tienen en la vivienda. • Si la pared tiene función estructural se denomina pared maestra, muro portante o muro de carga. • Muro estructural que soporta cargas externas.
  • 112. MAMPOSTERÍA • Se llama mampostería al sistema tradicional que consiste en la construcción de muros y paramentos (cada una de las superficies de todo elemento constructivo vertical- Adorno), para diversos fines, mediante la colocación manual de elementos que pueden ser, por ejemplo: • ladrillos • bloques de cemento prefabricados • piedras, talladas en formas regulares o no • Mampostería viene de mampuesto (o sea puesto con la mano).
  • 114. ZAPATA • Una zapata es un elemento estructural que sirve de cimentación a un pilar, muro u otro elemento superficial, transmitiendo los esfuerzos que recibe de este al terreno.
  • 115. ZAPATA AISLADA:  Es un tipo de cimentación superficial.  Sirve de base de elementos estructurales puntuales.  Amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas.  La zapata aislada se usa para asentar un único pilar.  La misión de estas zapatas aisladas, es soportar el peso que le llega a través del pilar, repartiéndolo sobre toda la superficie.  En general las zapatas aisladas serán de planta cuadrada, tanto por su facilidad constructiva como por la sencillez del modo estructural de trabajo.
  • 119. ZAPATAS CORRIDAS • 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. • Las Zapatas Corridas son, aquellas zapatas que recogen mas de tres pilares. • Las zapatas corridas se emplean para cimientos y muros portantes. • Las zapatas corridas están indicadas como cimientos de un elemento estructural longitudinal, como un muro.
  • 123. ZAPATAS COMBINADAS •Es un elemento que sirve de cimentación para dos pilares. •Llamada zapata combinada cuando recoja a dos o más pilares. •La forma habitual en planta de las zapatas combinadas será la rectangular.
  • 130. CARGAS DE UN EDIFICIO Las cargas que soporta un edificio se clasifican en vivas y muertas. 1.-Las cargas vivas Las cargas vivas comprenden: • La fuerza del viento. • Las originadas por movimientos sísmicos. • Las vibraciones producidas por la maquinaria. • Mobiliario, materiales y mercancías almacenadas . • Por máquinas y ocupantes. • Las fuerzas motivadas por cambios de temperatura. • Estas cargas son temporales y pueden provocar vibraciones y sobrecarga.
  • 131. 1.-LAS CARGAS MUERTAS • Las cargas muertas incluyen el peso del mismo edificio y de los elementos mayores del equipamiento fijo. • Siempre ejercen una fuerza descendente de manera constante y acumulativa desde la parte más alta del edificio hasta su base. • Los edificios deben estar diseñados para soportar toda posible carga viva o muerta y evitar su hundimiento o derrumbe. • Los edificios deben estar diseñados para de prevenir cualquier distorsión permanente por exceso de movilidad o Carga.
  • 132. LA CIMBRA • La cimbra es una estructura auxiliar que sirve para sostener el peso de un arco, o de otras obras de cantería, durante la fase de construcción. • En algunos países de la América hispanohablante también se utiliza el término cimbra para designar a los encofrados, por la semejanza de funciones con estos y, especialmente, cuando se trata estructuras auxiliares de grandes arcos de hormigón en puentes.
  • 133. CIMBRA PARA EVITAR CAIDOS DEL TALUD
  • 134. CIMBRA COMÚN EN ZAPATAS CORRIDAS DE CIMENTACIÓN 15 CM. DE PERALTE