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Tipos de cimentaciones

se describe de manera breve pero concreta sobre los tipos de cimentaciones presentes en las estructuras en concreto

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TIPOS DE CIMENTACIONES
DIEGO FERNANDO PAEZ LOPEZ
SUPERFICIALES
Las Cimentaciones Superficiales reparten la fuerza que le transmite la
estructura a través de sus elementos de apoyo sobre una superficie de
terreno bastante grande que admite esas cargas.
Se considera cimentación superficial cuando tienen entre 0,50 m. y 4 m. de
profundidad, y cuando las tensiones admisibles de las diferentes capas del
terreno que se hallan hasta esa cota permiten apoyar el edificio en forma
directa sin provocar asientos excesivos de la estructura que puedan afectar la
funcionalidad de la estructura; de no ser así, se harán Cimentaciones
Profundas.
Debe considerarse como posible que en un mismo solar se encuentren
distintos tipos de terreno para una misma edificación; esto puede provocar
asientos diferenciales peligrosos aunque los valores de los asientos totales
den como admisibles.
VIGA DE AMARRE PISO
Es un elemento de construcción utilizado para evitar que dos
elementos estructurales de otros estén separados y tiene como función
principal la de amarrar los muros de ladrillos de manera que trabajen
sólidamente frente a las cargas laterales que pueden ser vientos o
terremotos.
La viga de amarre, o viga de cimentación propiamente dicha, debe ser
de concreto 1:2:3 (proporción de volumen (cemento: arena: grava), con
un espesor mayor al muro que va a recibir y con una altura que no
debe ser inferior a 20 cm.
Tipos de cimentaciones
CIMENTACION CICLOPEDO
Este es un sistema que se utilizaba en general para construcciones con
cargas poco importantes exceptuando las construcciones auxiliares
como valles de cerramiento en terrenos suficientemente resistentes.
Este tipo de cimentación superficial se realiza añadiendo piedras más o
menos grandes a la medida que se va hormigonando para economizar
material. Este tipo de cimentación se utiliza mas que todo en terrenos
donde la resistencia es poca por ello se hace a una profundidad menor
de 1.0 m ya que es lo suficiente para que de la resistencia requerida y
su altura no inferior a 30 cm y su ancho tampoco tiene que ser menor
de 30 cm, su proporción debe ser de 1: 2: 3 en un 60 % y el 40 % de
piedra rajonada o media zonga.

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Tipos de cimentaciones

  • 1. TIPOS DE CIMENTACIONES DIEGO FERNANDO PAEZ LOPEZ
  • 3. Las Cimentaciones Superficiales reparten la fuerza que le transmite la estructura a través de sus elementos de apoyo sobre una superficie de terreno bastante grande que admite esas cargas. Se considera cimentación superficial cuando tienen entre 0,50 m. y 4 m. de profundidad, y cuando las tensiones admisibles de las diferentes capas del terreno que se hallan hasta esa cota permiten apoyar el edificio en forma directa sin provocar asientos excesivos de la estructura que puedan afectar la funcionalidad de la estructura; de no ser así, se harán Cimentaciones Profundas. Debe considerarse como posible que en un mismo solar se encuentren distintos tipos de terreno para una misma edificación; esto puede provocar asientos diferenciales peligrosos aunque los valores de los asientos totales den como admisibles.
  • 4. VIGA DE AMARRE PISO Es un elemento de construcción utilizado para evitar que dos elementos estructurales de otros estén separados y tiene como función principal la de amarrar los muros de ladrillos de manera que trabajen sólidamente frente a las cargas laterales que pueden ser vientos o terremotos. La viga de amarre, o viga de cimentación propiamente dicha, debe ser de concreto 1:2:3 (proporción de volumen (cemento: arena: grava), con un espesor mayor al muro que va a recibir y con una altura que no debe ser inferior a 20 cm.
  • 6. CIMENTACION CICLOPEDO Este es un sistema que se utilizaba en general para construcciones con cargas poco importantes exceptuando las construcciones auxiliares como valles de cerramiento en terrenos suficientemente resistentes. Este tipo de cimentación superficial se realiza añadiendo piedras más o menos grandes a la medida que se va hormigonando para economizar material. Este tipo de cimentación se utiliza mas que todo en terrenos donde la resistencia es poca por ello se hace a una profundidad menor de 1.0 m ya que es lo suficiente para que de la resistencia requerida y su altura no inferior a 30 cm y su ancho tampoco tiene que ser menor de 30 cm, su proporción debe ser de 1: 2: 3 en un 60 % y el 40 % de piedra rajonada o media zonga.
  • 8. PLACA FLOTANTE 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.
  • 9. FUNCIONES • Repartir uniformemente las cargas de columnas, entrepiso y muros al terreno • Evitar asentamientos diferenciales debido a la deformación del suelo • Mejorar el suelo de apoyo cuando no esta en buenas condiciones • Sirve además de soporte a la edificación y como losa de primer piso. • Esta se puede hacer vaciada en el sitio o prefabricada, reemplaza los cimientos individuales y continuos.
  • 10. PROCESO CONSTRUCTIVO 1.Se limpia el terreno conformando una plataforma 2.Se realizan trazados con cal o se marca el terreno 3.Se realizan excavaciones para la estructuras de refuerzo 4.Se rellena la excavación con concreto 5.Se colocan las vigas 6.Se colocan las laminas corrediza de acero 7.Se colocan dilatadores y separadores. Los cuales evitan estrangulamiento de las vigas 8.Se coloca la malla de acero 9.Se adiciona el concreto y luego se inicia el vaciado, aplanamiento y aislamiento del concreto.
  • 11. ZAPATAS Una zapata es un tipo de cimentación superficial, que puede ser empleada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas. Su función es transmitir al terreno las tensiones a que está sometida el resto de la estructura y anclarla. Cuando no es posible emplear zapatas debe recurrirse a cimentación por pilotaje o losas de cimentación.
  • 12. ZAPATAS AISLADAS Empleadas para pilares aislados en terrenos de buena calidad, cuando la excentricidad de la carga del pilar es pequeña o moderada. Esta última condición se cumple mucho mejor en los pilares no perimetrales de un edificio. Las zapatas aisladas según su relación entre el canto y el vuelo o largo máximo libre pueden clasificarse en: Zapatas rígidas o poco deformables. Zapatas flexibles o deformables.
  • 14. Y según el esfuerzo vertical esté en el centro geométrico de la zapata se distingue entre: • Zapatas centradas. • Zapatas excéntricas. • Zapatas irregulares. • Zapatas colindantes
  • 16. El correcto dimensionado de las zapatas aisladas requiere la comprobación de la capacidad portante de hundimiento, la comprobación del estado de equilibrio (deslizamiento, vuelco), como la comprobación resistente de la misma y su asentamiento diferencial en relación a las zapatas contiguas. 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. Constructivamente, conviene que las instalaciones del edificio estén sobre el plano de los cimientos, sin intersectar zapatas o riostras.
  • 17. En cuanto al hormigón, la mayor parte de instrucciones de hormigón recomiendan bajo condiciones usuales, usar 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, antes de colocar las armaduras. Para todo tipo de zapata, el plano de apoyo de la misma debe quedar empotrado 10 cm. en el estrato del terreno.
  • 18. ZAPATAS COMBINADAS A veces, cuando un pilar no puede apoyarse en el centro de la zapata, sino excéntricamente sobre la misma o cuando se trata de un pilar perimetral con grandes momentos flectores la presión del terreno puede ser insuficiente para prevenir el vuelco de la cimentación. Una forma común de resolverlo es uniendo o combinando la zapata de cimentación de este pilar con la más próxima, o mediante vigas centradoras, de tal manera que se pueda evitar el giro de la cimentación.
  • 19. Un caso frecuente de uso de zapatas combinadas son las zapatas de medianería o zapatas de lindero, que por limitaciones de espacio suelen ser zapatas excéntricas. Por su propia forma estas zapatas requieren para un correcto equilibrio una viga centradora. Dicha viga centradora junto con otras dos zapatas, constituye un caso de zapatas combinadas.
  • 20. ZAPATAS CORRIDAS O CONTINUAS Se emplea normalmente este tipo de cimentación para sustentar muros de carga, o pilares alineados relativamente próximos, en terrenos de resistencia baja, media o alta. Las zapatas de lindero conforman la cimentación perimetral, soportando los pilares o muros excéntricamente; la sección del conjunto muro-zapata tiene forma de "L" para no invadir la propiedad del vecino. Las zapatas interiores sustentan muros y pilares según su eje y la sección muro-zapata tiene forma de T invertida; poseen la ventaja de distribuir mejor el peso del conjunto.
  • 23. ¿EN QUÉ CASOS SE UTILIZAN LAS CIMENTACIONES PROFUNDAS? a. Se opta por cimentaciones profundas 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. b. Cuando el terreno tiende a sufrir grandes variaciones estacionales: por hinchamientos y retracciones. c. 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. d. En edificios sobre el agua.
  • 24. e.- 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. f.- 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. g.- Para el recalce de cimientos existentes.
  • 25. PILOTES Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas. Tiene forma de columna colocada en vertical en el interior del terreno sobre la que se apoya el elemento que le trasmite las cargas y que trasmite la carga al terreno por rozamiento del fuste con el terreno, apoyando la punta en capas más resistentes o por ambos métodos a la vez.
  • 27. CASOS EN QUE SE USAN PILOTES 1. Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad portante del suelo. 2. 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. 3. Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas. 4. Cuando la edificación está situada sobre agua o con la capa freática muy cerca del nivel de suelo. 5. Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción. 6. Aquí tenemos varios casos:
  • 28. 1. En edificios de altura expuestos a fuertes vientos. 2. En construcciones que requieren de elementos que trabajen a la tracción, como estructuras de cables, o cualquier estructura anclada en el suelo. 3. Cuando se necesita resistir cargas inclinadas; como en los muros de contención de los muelles. 4. Cuando se deben recalzar cimientos existentes. 5. En la cimentación por pilotaje deben observarse los siguientes factores de incidencia: 6. El rozamiento y adherencia entre suelo y cuerpo del pilote. 7. La resistencia por punta, en caso de transmitir compresiones, para absorber esfuerzos de tracción puede ensancharse la parte inferior del pilote, para que trabaje el suelo superior. 8. La combinación de ambos. 9. Para hincar el pilote siempre se busca el apoyo sobre una capa resistente que soporte las cargas transmitidas. Frecuentemente la capa firme está a mucha profundidad, entonces el rozamiento lateral puede ser de importancia según el caso. 10. Con un terreno mediocre en superficie y fuertes cargas, el rozamiento lateral será menos importante cuanto más débiles sean las capas del terreno atravesadas; por ello conviene emplear este sistema.
  • 29. ¿Cómo Trabaja el Pilotaje? Por la forma en que trabaja el pilotaje, se lo clasifica en: Cimentación Rígida de 1er Orden Cimentación Rígida de 2º Orden Cimentación Flotante.
  • 30. 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.
  • 31. 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.
  • 32. CIMENTACIÓN FLOTANTE Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran profundidad; en este caso los pilotes están sumergidos en una capa blanda y no apoyan en ningún estrato de terreno firme, por lo que la carga que transmite al terreno lo hace únicamente por efecto de rozamiento del fuste del pilote. Se calcula la longitud del pilote en función de su resistencia. En forma empírica sabemos que los pilotes cuya longitud es menor que la anchura de obra, no pueden soportar su carga.
  • 33. PILARES Los pilares son el primer elemento industrializado del montaje prefabricado siendo uno de los más competitivos en la calidad y plazo de ejecución. Es un elemento singular, de longitudes y secciones variables, según las necesidades del proyecto, preparado para diferentes soluciones de cargas, adaptando sus cabezas, bases y ménsulas en cada caso a otras piezas prefabricadas, como jácenas, forjados u otros elementos que soportan
  • 34. Se realizan con hormigón autocompactante HA-40, con acero corrugado B-500-SD, en molde metálico, consiguiendo así un acabado de gran calidad y cantos biselados. Su colocación en obra se realizará mediante la cimentación. El pilar puede ser cimentado con diferentes técnicas constructivas (cáliz, vainas, o tornillos) en diferentes elementos como pueden ser las zapatas, los encepados de pilotes, o los muros. Los pilares pueden incluir una solución integral de estructura y bajantes interiores en su sección.
  • 35. POZO DE CIMENTACION O CAISSONS El pozo de cimentación, también conocido por su nombre en francés caisson, es un tipo de cimentación semiprofunda, utilizada cuando los suelos no son adecuados para cimentaciones superficiales por ser blandos. Los pozos de cimentación también son frecuentemente utilizados para cimentar pilares de puentes en el cauce de los ríos cuando no es posible o no es conveniente crear un desvío parcial o total del río.
  • 36. La particularidad del pozo de cimentación es la de que se va construyendo a medida que se va hundiendo en el terreno. La sección transversal del caisson generalmente es circular, pero existen también secciones cuadradas, rectangulares o elípticas. El proceso constructivo, cuando éste se efectúa en tierra, comienza con la construcción del cabezal, generalmente de hormigón armado, provisto en su generatriz externa de una cuchilla vertical, una lámina de acero sólidamente anclada al cabezal. A seguir, ya colocado el cabezal en la posición en la que ha de hundirse en la tierra, se construyen los primeros metros del cuerpo del pozo de cimentación. El cuerpo del pozo de cimentación es de unos 5 a 10 cm menor que el perímetro externo del cabezal, con la finalidad de reducir la fricción de la pared con el suelo.
  • 37. Al comenzarse la excavación de la tierra al interior del pozo, el peso de éste comenzará a hundirlo. En la medida que se va hundiendo se va progresivamente aumentando la pared que aún sobresale fuera del terreno, hasta llegarse a la profundidad deseada, algunas decenas de metros. Una vez llegados a la profundidad deseada, se construye un tapón de hormigón en la base, de forma que el peso de la estructura que ha de construirse sobre la cimentación se reparta uniformemente sobre toda la sección del pozo, que puede llegar a ser de hasta 12 - 15 m de diámetro, en el caso de ser circular, y tener largo de más de 20 m en caso de ser rectangular. Una vez sellado el pozo, en la base, se puede proceder a llenarlo con material inerte o puede dejarse vacío. En este último caso si el nivel freático es más elevado que el fondo, con el tiempo el agua se equilibrará fuera y dentro. El dejar el pozo hueco, o parcialmente hueco, contribuye a disminuir el peso total de la estructura. Cuando el pozo de cimentación debe ser colocado en el agua, eventualmente se completa su construcción en la margen del río o lago y luego se remolca hasta su lugar definitivo, donde se procede a hundirlo hasta la profundidad deseada. Si la profundidad es considerable puede ser conveniente que el cuerpo del pozo tenga una cámara cerrada donde trabajan los obreros encargados del hundimiento.
  • 39. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS • https://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones_Super ficiales • https://prezi.com/cmkfxvfvp6v_/vigas-de-amarre-en-cimentacion/ • https://es.slideshare.net/luisbetovelnu/cimentacin-en-concreto- ciclpeo • https://es.wikipedia.org/wiki/Zapata_(cimentaci%C3%B3n)#Zapatas_ corridas_o_continuas • https://www.construmatica.com/construpedia/Pilotes • https://es.wikipedia.org/wiki/Pilote_(cimentaci%C3%B3n)
  • 40. GRACIAS POR LA ATENCION