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SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN
Y DE ESTIMACIÓN
PROFESOR: Dr. Carolina Stevenson
Arquitecta Universidad Nacional
Sistemas de Construcción y Estimación – Prof:

CONCRETO
ARMADO
Cimentaciones
CONTENIDO
Replanteo
Movimiento de tierras
Función de la cimentación
Tipos de cimentaciones
Directas o Superficiales
Cimentaciones Profundas

Sistemas de Construcción y Estimación – Prof:

CIMENTAC
IONES
Replanteo
REPLANTEO PREVIO:
Situar el edificio en la parcela o lote.
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tomando puntos de referencia de
elementos inamovibles en el sitio.
REPLANTEO PRINCIPAL:
Situar las cimentación y los arranques de
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Se realiza a lo largo de la ejecución de la
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Sistemas de Construcción y Estimación – Prof:

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2.1 cimentaciones

  • 1. SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN Y DE ESTIMACIÓN PROFESOR: Dr. Carolina Stevenson Arquitecta Universidad Nacional Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CONCRETO ARMADO
  • 3. CONTENIDO Replanteo Movimiento de tierras Función de la cimentación Tipos de cimentaciones Directas o Superficiales Cimentaciones Profundas Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 4. Replanteo REPLANTEO PREVIO: Situar el edificio en la parcela o lote. Determinar con exactitud su ubicación tomando puntos de referencia de elementos inamovibles en el sitio. REPLANTEO PRINCIPAL: Situar las cimentación y los arranques de estructura. REPLANTEO SECUNDARIO: Se realiza a lo largo de la ejecución de la obra. Para cualquier elemento que se vaya a construir se debe realizar un replanteo previo. El replanteo secundario se realiza hasta culminar la obra. LOCALIZACIÓN Y REPLANTEO Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CONCRETO ARMADO
  • 5. Plano de definición de ejes Detalle de módulo estructural LOCALIZACIÓN Y REPLANTEO Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CONCRETO ARMADO
  • 6. maceta plomada hilo piqueta estacas jalones escuadra metálica nivel LOCALIZA CIÓN Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: cinta de medir ALINEAMIENT O teodolito CONCRETO ARMADO
  • 7. NIVELACION: Definir la diferencia de altura entre dos o varios puntos. - Nivel de burbuja - Goma flexible - Regla de nivelar - Nivel de anteojo - Teodolito APLOMAR: Definir la verticalidad de cualquier elemento. El más utilizado es la plomada y el nivel. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CONCRETO ARMADO
  • 8. Movimiento de Tierras EXCAVACIONES A CIELO ABIERTO: Son excavaciones que se realizan sin restricciones de espacio EXCAVACIONES EN ZANJA: Excavaciones restringidas en su ancho. Este tipo de excavaciones presenta problemas de empuje lateral, el cual se aumenta al profundizar. SISTEMA DE PUNTA ZANJAS EXCAVACIÓN SEGÚN TIPO DE SUELO: Dependiendo de la composición del suelo donde se vaya a excavar, debe haber una aproximación con especificaciones técnicas para garantizar la seguridad y la eficacia de la excavación. Acodalamiento horizontal Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Acodalamiento vertical CONCRETO ARMADO
  • 9. Movimiento de Tierras Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CONCRETO ARMADO
  • 10. TRASLADO DE TIERRA Se debe garantizar la eficacia del proceso mediante la elaboración de un plan de traslado y manejo (responsable disposición) de material y la coordinación de actores de la actividad. CONCRETO Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: ARMADO
  • 11. EFECTO DE REBOTE DEL SUELO EFECTO DE REBOTE DEL SUELO: Debido a la meteorización y a la comprensión de partículas en el suelo, al realizar una excavación, las cargas de compresión que asumía el material comprimido genera fuerzas de empuje que bien pueden derribar las paredes de una excavación y/o generar un efecto de “rebote” que bien puede curvar el fondo y romper placas de contra piso que no sean CONCRETO capazas Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: ARMADO
  • 12. Movimiento de Tierras EXCAVACIONES - TALUDES, RELLENOS Y PROTECCIÓN DE EXCAVACIÓN CONCRETO Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: ARMADO
  • 13. Cimentación: función Cargas transmitidas por la estructura a la cimentación terreno que Fuerzas del asumen las cargas transmitidas por la cimentación La función principal de cualquier tipo de cimentación es la de transmitir los esfuerzos de la estructura aérea al terreno. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 14. Definición - Función Fundamentalmente las cimentaciones: •Deben situarse de un modo adecuado para impedir los daños producidos por heladas, cambios de volumen, socavaciones, movimientos del nivel freático, daños producidos por futuras construcciones, etc. •Deben ser estables: vuelco, deslizamiento, hundimiento, estabilidad general del conjunto, diseño estructural adecuado. •Deben ofrecer una seguridad aceptable y suficiente al menor coste posible y utilizando recursos de manera apropiada. CIMENTAC Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: IONES
  • 15. Tipos de Cimentaciones Las cimientaciones pueden clasificarse en: Cimentaciones directas: transmiten al terreno principalmente esfuerzos de compresión y momentos flectores Anclajes: transmiten principalmente esfuerzos de tension (tracción). Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 16. Tipos de Cimentaciones Directas SUPERFICIALES ciclópea zapatas zapatas aisladas (centrada, esquina) zapatas combinadas zapatas corridas emparrillados placas SEMI-PROFUNDAS pozos caissons PROFUNDAS pilotes pilotes hincados pilotes pre- excavados Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 17. Tipos de Cimentaciones Directas SUPERFICIALES ciclópea zapatas zapatas aisladas (centrada, esquina) zapatas combinadas zapatas corridas emparrillados placas SEMI-PROFUNDAS pozos caissons PROFUNDAS pilotes pilotes hincados pilotes pre- excavados Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 18. Cimentación Ciclópea Viga de amarre Cimiento ciclópeo El cimiento de concreto ciclópeo es sencillo y económico, consiste en piedras de diferentes tamaños unidas por CIMENTAC una mezcla de concreto en proporción 1:3:5 Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: IONES
  • 19. Zapatas Cimentación apta para profundidad de 0,80-1,50 m (sin nivel freático), preferiblemente con armadura y unidas entre si por CIMENTAC vigas de amarre. y Estimación – Prof: Sistemas de Construcción IONES
  • 20. Zapatas Aisladas •Terreno firme, asientos diferenciales reducidos • Preferiblemente cuadrada •Posibilidad de unir con vigas de centrada Zapata amarre Zapata de medianera Zapata de esquina Zapata centrada Zapata de medianera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Zapata de esquina CIMENTAC IONES
  • 21. Zapatas Combinadas y Corridas Se utilizan zapatas combinadas o corridas cuando las zapatas aisladas se encuentran muy próximas o incluso se solapan. También se emplean para apoyar muros con capacidad portante aislada combinada corrida Zapata aislada Zapata combinada Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Zapata corrida CIMENTAC IONES
  • 22. PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS 1. REPLANTEO Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 23. PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS 2. APERTURA DE ZANJAS Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 24. PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS 3. ARMADO DE FORMALETAS PARA FUNDIR ZAPATAS. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 25. PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS 4. INSERSIÓN DE CANASTA DE ACERO DE REFUERZO DILATADA DEL SUELO CON “TACOS” DE MADERA DE MÍNIMO 1,5 cm. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 26. PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS 5. FUNDICIÓN DE ZAPATAS, DEJANDO UN RECUBRIMIENTO DE MÍNIMO 2,5 cm. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 27. PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS 6. APERTURA DE ZANJA PERIMETRAL PARA ARMAR FORMALETA Y FUNDIR VIGA DE CIMENTACIÓN. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 28. PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS 7. INSERCIÓN DE CANASTA DE ACERO DE REFUERZO DE VIGA DE AMARRE. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 29. PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS 8. FUNDICIÓN DE VIGA DE CIMENTACIÓN. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 30. PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS 9. RETIRAR FORMALETA Y CURAR EL CONCRETO. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 31. Tipos de Cimentaciones Directas SUPERFICIALES ciclópea zapatas zapatas aisladas (centrada, esquina) zapatas combinadas zapatas corridas emparrillados placas SEMI-PROFUNDAS pozos caissons PROFUNDAS pilotes pilotes hincados pilotes pre- excavados Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 32. Eparrillados Todas las columnas van a una única cimentación de gran rigidez Cimentación de emparrillado Los emparrillados se emplean cuando la capacidad portante del terreno es escasa o cuando presenta una elevada heterogeneidad, lo que hace prever que puedan producirse CIMENTAC Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: asientos diferenciales importantes. IONES
  • 33. Placa flotante La cimentación por losa se emplea cuando: •Las zapatas o el emparrillado ocupan más del 50% de la superficie. •Se requiere un sótano bajo el nivel freático o muy cercano. •Terreno heterogéneo con posibles asientos diferenciales •Hay combinación de elementos de soporte (vigas, muros, etc) Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 34. Losa o Placa flotante La losa puede ser maciza, aligerada o disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a punzonamiento bajo los CIMENTAC Sistemas de Construcción y Estimación – por soportes individualmente o Prof: nervaduras. IONES
  • 35. Losa o Placa flotante Placa Flotante Continua Placa Flotante Nervada Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Placa Flotante Nervada CIMENTAC IONES
  • 36. Losa o Placa flotante Placa Flotante Continua Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 37. Losa o Placa flotante Placa flotante tipo ‘cajón' Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 38. Losa o Placa flotante Cimentación compensada Asientos inducidos por losas de cimentación en edificaciones vecinas La cimentación con losas comúnmente se utiliza para cimentaciones compensadas cuando la edificación incluye la existencia de sótanos en donde el peso de las tierras excavadas equivale aproximadamente al peso total del edificio. Si el edificio se distribuye en varias zonas de distinta altura se debe preveer la distribución CIMENTAC proporcional de los sótanos Estimación – Prof: así como juntas estructurales. Sistemas de Construcción y IONES
  • 39. Tipos de Cimentaciones Directas SUPERFICIALES ciclópea zapatas zapatas aisladas (centrada, esquina) zapatas combinadas zapatas corridas emparrillados placas SEMI-PROFUNDAS pozos caissons PROFUNDAS pilotes pilotes hincados pilotes pre- excavados Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 40. Cimentación por Pozos La cimentación por pozos constituye una solución intermedia entre cimentaciones profundas y superficiales. Se utiliza cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes. CIMENTAC Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: IONES
  • 41. Cimentación por Pozos •se utilizan para profundidades de 2 a 6 m. •en obras pequeñas donde no es posible llevar maquinaria de pilotes por tamaño obra o por calles estrechas. •en caso de acciones horizontales importantes. •en caso de acciones a tracción •adecuado en arcillas expansivas atravesando la mayor parte de capa activa. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 42. Caissons Los Caissons son cimentaciones semi-profundas / profundas que comprenden un radio lo suficientemente grande como para que un hombre sea capaz se realizar la excavación para construirlo. Los Caissons son fundidos in situ, en ocasiones de CIMENTAC manera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: IONES
  • 43. Caissons 1. 2. 3. 4. 5. CONSTRUCCIÓN MANUAL Se construyen por etapas ó anillos sucesivos que sostienen el terreno evitando su colapso a medida que se avanza en la excavación. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 44. Caissons Anillos Campana CONSTRUCCIÓN MANUAL Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 45. Caissons 1. 2. CONSTRUCCIÓN MECÁNICA Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: 3. 4. 5. CIMENTAC IONES
  • 46. Tipos de Cimentaciones Directas SUPERFICIALES ciclópea zapatas zapatas aisladas (centrada, esquina) zapatas combinadas zapatas corridas emparrillados placas SEMI-PROFUNDAS pozos caissons PROFUNDAS pilotes pilotes hincados pilotes pre- excavados Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 47. cimentaciones Profundas NO solo se pueden definir como el tipo de cimentación en las que el plano de apoyo ó estrato de cimentación se encuentra a una gran profundidad, ya que en ocasiones NO existe ese estrato de cimentación. Se considera que una cimentación es profunda cuando su extremo inferior en el terreno se encuentra a una CIMENTAC Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: IONES
  • 48. Pilotes Son adecuados para: •reducir o limitar asientaminetos •soportar cargas altas y concentradas •evitar asentamientos e incremento de tensiones sobre edificios vecinos. •formar cimentación a más de 4-5 m de profundidad. En sus diversas modalidades, es un tipo de cimentación que se puede distinguir por reducir asientos y mejorar la seguridad frente CIMENTAC al hundimiento de las losas. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: IONES
  • 49. Pilotes CLASIFICACION POR CONFIGURACIÓN Pilotes Aislados: están lo suficientemente alejados para que no exista interacción geotécnica entre ellos Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Grupos de pilotes / zonas pilotadas: son de escasa capacidad portante individual se encuentran unidos por elementos rígidos trabajando CIMENTAC conjuntamente. IONES
  • 50. Pilotes CLASIFICACION POR CONFIGURACIÓN •Soporte de Nuevas Cargas en Áreas Congestionadas •Adecuación Sísmica •Arresto de Sedimento Estructural •Resistencia de Cargas de Elevación/Dinámicas •Apuntalamiento •Soporte de Excavación en Áreas Confinadas •Muro de Pilote Reticulado Micropilotes: son pilotes de diámetro pequeño que pueden ser instalados en casi cualquier tipo de suelo . Ofrecer una alternativa viable en situaciones de acceso restringido o de espacio superior bajo. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 51. Pilotes CLASIFICACION POR CONFIGURACIÓN PILOTES SOILEX El pilote soilex utiliza una bolsa expandible, en el fondo del pilote, que funciona como una ampliación de la base. La bolsa de un paquete de lámina CIMENTAC metálica, que puede expandir después de instalar el pilote, inyectando Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: IONES
  • 52. Pilotes CLASIFICACION POR FORMA DE TRABAJO Trabajo por Trabajo punta por fuste El modo de trabajo depende de las características del terreno y de la profundidad a la que se encuentre un estrato resistente. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 53. Pilotes CLASIFICACION MATERIAL Concreto (in situ, prefabricado) Acero Madera Mixtos (acero tubular y concreto) Pilotes de fibra de vidrio Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 54. Pilotes CLASIFICACION SISTEMA CONSTRUCTIVO Hincado: introducción en el terreno de pilotes prefabricados mediante vibración o percusión con martinetes provistos de mazas Colocados: pilotes metálicos que se introducen en pozos excavados previamente y que, posteriormente, se rellenan con concreto, Perforados in situ: construidos por medio de excavación en pozo con o sin entibado hasta la cota de asiento donde se introducen Elelmodo de trabajo depende de las características del terreno y concreto y las armaduras. de la profundidad a la que se encuentre un estrato resistente. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 55. Pilotes Hincados -Resistencia en Punta Este tipo de pilote transmites la carga directamente al estrato firme o de cimentación. También recibe la sujeción por parte del subsuelo. Son elementos prefabricados de concreto y en CIMENTAC oportunidades tubosy Estimación – Prof: Sistemas de Construcción de acero. IONES
  • 56. Pilotes Hincados -Resistencia en Punta 1. Replanteo Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 57. Pilotes Hincados -Resistencia en Punta 2. Hincado mediante grúa con martillo Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 58. Pilotes Hincados -Resistencia en Punta Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 59. Pilotes Hincados -Resistencia en Punta 3. Hincar mediante martilleo hasta alcanzar estrato Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Estrato de cimentación CIMENTAC IONES
  • 60. Pilotes Perforados – In Situ Los pilotes perforados o pre-excavados son elementos fundidos in situ, ya que a diferencia de los pilotes de resistencia por punta, estos pueden no alcanzar el estrato adecuado para CIMENTAC apoyarse, por ende deben funcionar por rozamiento contra el Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: IONES
  • 61. Pilotes Perforados – In Situ Pilotes de concreto in situ Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Pilotes perforados por inyec CIMENTAC IONES
  • 62. Pilotes Perforados – In Situ Camión o bamba de inyección y recolección de lodos bentoniticos o bentonita 1. Coordinar la máquina de inyección de bentonita y la grúa perforadora y Estimación – Prof: Sistemas de Construcción Broca de excavación CIMENTAC IONES
  • 63. Pilotes Perforados – In Situ Camión o bamba de inyección de bentonita Tubo de inyección de bentonita 2. A medida que se realiza la perforación, se debe inyectar bentonita para evitar el desbarrancamiento de la excavación de Construcción y Estimación – Prof: Sistemas CIMENTAC IONES
  • 64. Pilotes Perforados – In Situ Camión o bamba de inyección de bentonita Excavación llena con bentonita 3. Al terminar la perforación, la excavación debe estar completamente llena de bentonita Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 65. Pilotes Perforados – In Situ Entramado de acero de refuerzo armado previamente 4. Insertar canasta de refuerzo de acero previamente armada Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES
  • 66. Pilotes Perforados – In Situ Camión o bamba de recolección de bentonita 5. A medida que se introduce la canasta de refuerzo de acero, se debe recolectar la bentonita para evitar su derramamiento Construcción y Estimación – Prof: Sistemas de Entramado de acero de refuerzo armado previamente CIMENTAC IONES
  • 67. Pilotes Perforados – In Situ Camión o bamba de recolección de bentonita 6. Cuando la canasta de refuerzo se ha introducido completamente, la bentonita ha debido ser completamente dragaday Estimación – Prof: Sistemas de Construcción Entramado de acero de refuerzo armado previamente CIMENTAC IONES
  • 68. Pilotes Perforados – In Situ Camión o bamba para la inyección de concreto Pilote fundido in situ 7. Después de insertada la canasta de refuerzo de acero, se funde concreto Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: CIMENTAC IONES

Notas del editor

  1. cimentaciones directasy se dividen atendiendo a su profundidad, contada siempre desde la línea de cota de la obra, en directas o superficiales, cimentaciones en pozo y cimentaciones profundas.
  2. •Zapata aislada•Centradas•Medianera•Esquina•Combinada•Zapata continua•Vigas o losasflotantes.•Vigasflotantes.•Emparrillados•Losascontinuas
  3. •Zapata aislada•Centradas•Medianera•Esquina•Combinada•Zapata continua•Vigas o losasflotantes.•Vigasflotantes.•Emparrillados•Losascontinuas
  4. Cimentaciones ciclópeasEn terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es sencillo y económico. 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, 1:3:5 (1 de cemento, 3 de arena y 5 de grava)procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. 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.
  5. 􀂄􀂄 PROFUNDIDAD DE 0,80-1,50 m SIN NIVEL FREÁTICO.􀂄􀂄 EN OCASIONES LLEGAR A 4 m (POZOS).􀂄􀂄 PUEDEN EXISTIR ESTRATOS BLANDOS INFERIORES SIEMPRE QUE NO EXISTANSUPERPOSICIONES IMPORTANTES (ZAPATAS DE DIMENSIONES PEQUEÑAS).􀂄􀂄 PREFERIBLE SIEMPRE ALGO DE ARMADURA Y CON RESISTENCIA DE AL MENOS HA-25POR DURABILIDAD.􀂄􀂄 CANTO CONSTANTE. DIFICULTAD DE EJEC. VARIABLES􀂄􀂄 ELIMINAR EN LO POSIBLE LOS ENCOFRADOS.􀂄􀂄 ZAPATAS A MÁS DE 1,50 ESTUDIAR POZOS DE HORMIGÓN MÁS POBRE INFERIOR.􀂄􀂄 PERMITEN QUE LOS PILARES ASIENTEN INDEPENDIENTEMENTE Y TIENEN ESCASARESISTENCIA A GIROS O DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES.􀂄􀂄 LAS RIOSTRAS SIRVEN PARA
  6. Normalmente soportan un único pilar salvo en casos excepcionales, por ejemplo cuando por motivos de la longitud de la sección del edificio se requiere duplicar la estructura en algún punto para establecer juntas de dilatación. Se utilizan cuando el terreno es firme, con presiones medias altas y se esperan asientos diferenciales reducidos. Cuando las zapatas sufran una elevada excentricidad en una o las dos direcciones principales (soportes medianeros y de esquina) es necesaria la disposición de vigas centradoras o de atado entre las zapatas con objeto de disminuir los momentos aplicados. En todo caso, resulta conveniente la disposición de estos elementos en el perímetro de la cimentación al objeto de disminuir la incidencia de los asientos diferenciales.
  7. Este tipo de cimentación se emplea cuando las zapatas aisladas se encuentran muy próximas o incluso se solapan. Las causas que originan esta situación son varias: la proximidad de los pilares, la existencia de fuertes cargas concentradas que pueden dar lugar a elevados asientos diferenciales, la escasa capacidad resistente del terreno o la presencia de discontinuidades en este. Si el número de pilares que soporta es menor de tres se denominan combinadas y corridas en caso contrario. También se utilizan para apoyar muros con capacidad portante (muros de carga o muros de contención de tierras) ya tengan o no soportes embutidos en cuyo caso la anchura de la zapata puede ser variable.
  8. •Zapata aislada•Centradas•Medianera•Esquina•Combinada•Zapata continua•Vigas o losasflotantes.•Vigasflotantes.•Emparrillados•Losascontinuas
  9. En el emparrillado, la estructura se asienta en una única cimentación constituida por un conjunto de zapatas corridas dispuestas en forma de retícula ortogonal. Este tipo de cimentación se emplea cuando la capacidad portante del terreno es escasa o cuando presenta una elevada heterogeneidad, lo que hace prever que puedan producirse asientos diferenciales importantes que constituyan un riesgo elevado para la integridad del edificio.
  10. La cimentación por losa se emplea como un caso extremo de los anteriores cuando la superficie ocupada por las zapatas o por el emparrillado represente un porcentaje elevado de la superficie total. La losa puede ser maciza, aligerada o disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a punzonamiento bajo los soportes individualmente (denominados pedestales si están sobre la losa y refuerzos si están bajo ella) o por líneas (nervaduras).Cimentación en.... con excavación de sótanos, mayores presiones por disminución de carganeta: cimentaciones compensadas o flotantes..... edificios con diferentes alturas, combinar diferentes profundidad deexcavación, combinar rigideces, o introducción de juntas..... principalmente losa con espesor constante..... losas a ejecutar por contratistas solventes: control de armaduras,hormigonado, etc..... en general para, y coste comparable a pilotes
  11. La losa puede ser maciza, aligerada o disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a punzonamiento bajo los soportes individualmente (denominados pedestales si están sobre la losa y refuerzos si están bajo ella) o por líneas (nervaduras).
  12. 􀂄􀂄 PROFUNDIDAD DE 0,80-1,50 m SIN NIVEL FREÁTICO.􀂄􀂄 EN OCASIONES LLEGAR A 4 m (POZOS).􀂄􀂄 PUEDEN EXISTIR ESTRATOS BLANDOS INFERIORES SIEMPRE QUE NO EXISTANSUPERPOSICIONES IMPORTANTES (ZAPATAS DE DIMENSIONES PEQUEÑAS).􀂄􀂄 PREFERIBLE SIEMPRE ALGO DE ARMADURA Y CON RESISTENCIA DE AL MENOS HA-25POR DURABILIDAD.􀂄􀂄 CANTO CONSTANTE. DIFICULTAD DE EJEC. VARIABLES􀂄􀂄 ELIMINAR EN LO POSIBLE LOS ENCOFRADOS.􀂄􀂄 ZAPATAS A MÁS DE 1,50 ESTUDIAR POZOS DE HORMIGÓN MÁS POBRE INFERIOR.􀂄􀂄 PERMITEN QUE LOS PILARES ASIENTEN INDEPENDIENTEMENTE Y TIENEN ESCASARESISTENCIA A GIROS O DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES.􀂄􀂄 LAS RIOSTRAS SIRVEN PARA
  13. En particular, también cabe emplear este tipo de cimentaciones cuando se diseñan cimentaciones “compensadas”. En ellas el diseño de la edificación incluye la existencia de sótanos de forma que el peso de las tierras excavadas equivale aproximadamente al peso total del edificio; la losa distribuye uniformemente las tensiones en toda la superficie y en este caso los asientos que se esperan son reducidos. Si el edificio se distribuye en varias zonas de distinta altura deberá preverse la distribución proporcional de los sótanos así como juntas estructurales.La cimentación por losa en terrenos compresibles, al crear un hundimiento generalizado de los estratos inferiores, requiere un estudio adicional de los asientos inducidos en las edificaciones colindantes.
  14. •Zapata aislada•Centradas•Medianera•Esquina•Combinada•Zapata continua•Vigas o losasflotantes.•Vigasflotantes.•Emparrillados•Losascontinuas
  15. cimentacionporpozos􀂄􀂄 profundidades de 2 a 5 m. en general. recomendables 3-4 m.􀂄􀂄 en obras pequeñas donde no es posible llevar maquinaria depilotesportamañoobra o porcallesestrechas.􀂄􀂄 en caso de acciones horizontales importantes.􀂄􀂄 en caso de acciones a tracción para compensarlo con pesopropio.􀂄􀂄 con nivel freático problemas de entibación.􀂄􀂄 adecuado en arcillas expansivas atravesando la mayor partede capaactiva.La cimentación en pozo constituye una solución intermedia entre cimentaciones profundas y superficiales. Se aplica cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes. Para su ejecución se excava un pozo hasta la cota resistente y, a partir de aquí, existen dos posibilidades. La primera consiste en rellenar el pozo con hormigón pobre hasta cota conveniente y, sobre esta columna, se apoya la zapata. La segunda consiste en ejecutar la zapata directamente sobre el suelo y, con objeto de no aumentar la esbeltez del pilar, apoyar este sobre un plinto de hormigón. En ambos casos es preciso considerar en el cálculo el peso adicional, sea del bloque de relleno de hormigón o de la tierra sobre la zapata. HormigónpobrePlintoCuando existan momentos o esfuerzos horizontales elevados aplicados en la base del pilar y el empuje lateral del terreno sea escaso deben introducirse vigas centradoras.
  16. cimentacionporpozos􀂄􀂄 profundidades de 2 a 5 m. en general. recomendables 3-4 m.􀂄􀂄 en obras pequeñas donde no es posible llevar maquinaria depilotesportamañoobra o porcallesestrechas.􀂄􀂄 en caso de acciones horizontales importantes.􀂄􀂄 en caso de acciones a tracción para compensarlo con pesopropio.􀂄􀂄 con nivel freático problemas de entibación.􀂄􀂄 adecuado en arcillas expansivas atravesando la mayor partede capaactiva.La cimentación en pozo constituye una solución intermedia entre cimentaciones profundas y superficiales. Se aplica cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes. Para su ejecución se excava un pozo hasta la cota resistente y, a partir de aquí, existen dos posibilidades. La primera consiste en rellenar el pozo con hormigón pobre hasta cota conveniente y, sobre esta columna, se apoya la zapata. La segunda consiste en ejecutar la zapata directamente sobre el suelo y, con objeto de no aumentar la esbeltez del pilar, apoyar este sobre un plinto de hormigón. En ambos casos es preciso considerar en el cálculo el peso adicional, sea del bloque de relleno de hormigón o de la tierra sobre la zapata. HormigónpobrePlintoCuando existan momentos o esfuerzos horizontales elevados aplicados en la base del pilar y el empuje lateral del terreno sea escaso deben introducirse vigas centradoras.
  17. •Zapata aislada•Centradas•Medianera•Esquina•Combinada•Zapata continua•Vigas o losasflotantes.•Vigasflotantes.•Emparrillados•Losascontinuas
  18. Las cimentaciones profundas se emplean cuando los estratos superiores del terreno no son aptos para soportar una cimentación con zapatas. En general, se considera una cimentación como profunda cuando su extremo inferior sobre el terreno se encuentra a una profundidad superior a ocho veces su anchura o diámetro. Por su mayor complejidad tanto en su modo de trabajar como en la ejecución o en los materiales empleados no existe una clasificación clara por lo que pasamos a exponer estos aspectos aclarando que cada pilote se obtiene combinando todas ellos.
  19. Los pilotes aislados son aquellos que están lo suficientemente alejados de los demás pilotes como para que no exista interacción geotécnica entre ellos. Los grupos de pilotes se encuentran unidos por elementos lo suficientemente rígidos como para que los pilotes trabajen conjuntamente. Las zonas pilotadas son aquellas en las que los pilotes no sirven de apoyo directo a los soportes sino que están colocados para reducir los asientos o asegurar la estructura. En estos casos los pilotes son de escasa capacidad portante individual y estar situados a distancias regulares. Por último, los micropilotes son aquellos compuestos por una armadura metálica formada por tubos, barras o perfiles colocados en un taladro de pequeño diámetro inyectado con lechada de mortero a presión más o menos elevada. Este tipo de elementos se emplea fundamentalmente en operaciones de recalce de cimentaciones que han sufrido asientos diferenciales de suficiente importancia como para haber producido deterioros en la integridad del edificio.
  20. Los pilotes aislados son aquellos que están lo suficientemente alejados de los demás pilotes como para que no exista interacción geotécnica entre ellos. Los grupos de pilotes se encuentran unidos por elementos lo suficientemente rígidos como para que los pilotes trabajen conjuntamente. Las zonas pilotadas son aquellas en las que los pilotes no sirven de apoyo directo a los soportes sino que están colocados para reducir los asientos o asegurar la estructura. En estos casos los pilotes son de escasa capacidad portante individual y estar situados a distancias regulares. Por último, los micropilotes son aquellos compuestos por una armadura metálica formada por tubos, barras o perfiles colocados en un taladro de pequeño diámetro inyectado con lechada de mortero a presión más o menos elevada. Este tipo de elementos se emplea fundamentalmente en operaciones de recalce de cimentaciones que han sufrido asientos diferenciales de suficiente importancia como para haber producido deterioros en la integridad del edificio.
  21. El pilote soilex utiliza una bolsa expandible, en el fondo del pilote, que funciona como una ampliación de la base. La bolsa se desarrolló en Suecia en los 1980´s y consiste de un paquete de lámina metálica, que puede expandir después de instalar el pilote, inyectando concreto o mortero. De esta manera, se forma un bulbo, 5 a 10 veces más grande que el diámetro original. Dado que es capaz de tomar esfuerzos de compresión y tensión, se puede utilizar como pilotede punta, o como ancla.La instalación puede llevarse a cabo con métodos convencionales –perforado, vibrohincado, hincado a golpes o con gatos. Tomando en cuenta que puede instalarse con equipo ligero, constituye una alternativa viable para la recimentación de estructuras.
  22. Los pilotes tienen tres partes: punta, fuste y encepado o apoyo. Su modo de trabajo depende de la naturaleza del terreno y de la profundidad a la que se encuentre un estrato resistente. Cuando no resulta técnica o económicamente viable alcanzar un estrato con resistencia adecuada se diseñan los pilotes para su trabajo por fuste, en cuyo caso se denominan flotantes, y transmiten la carga al terreno por rozamiento. Si existe la posibilidad de llegar a una zona de mayor resistencia se considera que el pilote trabaja por punta, con contribución o no del fuste.
  23. La construcción de pilotes admite distintos materiales:• Hormigón armado ejecutado “in situ” mediante excavación previa, aunque también podrán realizarse mediante desplazamiento del terreno o con técnicas mixtas (excavación y desplazamiento parcial)• Hormigón prefabricado que podrá ser hormigón armado (hormigones de alta resistencia) u hormigón pretensado o postensado. Hay que tener en cuenta que, si los pilotes son de gran longitud, los armados deben estar previstos para soportar las tensiones derivadas del transporte.• Acero configurado en secciones huecas de forma tubular o con perfiles en doble U; también perfiles laminados en H.• Madera que se podrá utilizar para pilotar zonas blandas amplias, como apoyo de estructuras con losa o terraplenes• Mixtos, formados de acero tubular rodeados y/o rellenos de morteroPág.Nuevos materialesPilotes de fibra de vidrio Se trata de pilotes tubulares compuestos, fabricados en una coraza cilíndrica de materiales reforzados con fibra de vidrio de alta resistencia. Opcionalmente, la superficie exterior de la coraza puede cubrirse con acrílico vulcanizado, que provee una protección adicional contra la abrasión, rayos ultravioleta y químicos. La superficie interior está texturizada para formar buena adherencia con el material de relleno, generalmente concreto, que se coloca después del hincado. El pilote resultante tiene aproximadamente la misma rigidez que un pilote de madera, pero es 4 veces más resistente y absorbe 15 veces más energía, con la durabilidad del plástico.Para el hincado, se pueden utilizar equipos estándar, incluyendo martillos diesel, vibrohincadores y martillos de caída libre. El pilote se puede instalar con fondo abierto o con diversas zapatas inferiores. Se producen en diámetrosentre 18 y 72 pulgadas.Su uso más común es para estructuras marinas que auxilian el atraque de embarcaciones, como diques de alba, aunque también son utilizados en muelles. Además, existe gran variedad de cabezales de fibra de vidrio, que complementan estos pilotes.Tablestaca SuperLocSuperLoc es una tablestaca de polímero reforzado con fibras (FRP, por sus siglas en inglés), fabricado por pultrusión.El material resiste impactos, deformación a largo plazo (creep), rayos ultravioleta e intemperismo mejor que las tablestacas de PVC. Su instalación es similar a las tablestacas metálicas.Se presentan diversas aplicaciones, utilizando materiales y procesos –conocidos en otras áreas-, que resultan en innovaciones dentro del ámbito de las cimentaciones profundas.Pilotes térmicosEn Europa Central la temperatura del suelo a una profundidad entre 10 y 20 m oscila alrededor de 11 a 12 °C. En los estratos de suelo superiores, la temperatura dependerá de las condiciones climáticas. Anualmente, cada metro cuadrado de la superficie del suelo es irradiada por aproximadamente 1100 kW de energía solar. En los estratos inferiores, predomina la influencia geotérmica, causando un incremento de temperatura de la masa del suelo de alrededor de 1 °Cpor cada 33 m de profundidad. La idea básica es extraer energía térmica del suelo a través de la cimentación profunda (pilas, o muros milán) y proveer los sistemas apropiados que permitan que sea utilizada en las edificaciones.De la misma manera, este principio puede ser utilizado para enfriamiento, disipando el exceso de calor dentro del suelo. Partiendo de la base de que las condiciones del suelo lo permitan, esto significaría que se puede almacenar energía para enfriamiento y calefacción de acuerdo a la estación del año.Económicamente, se hace muy interesante el aprovechamiento de las perforaciones de pilotes de cimentación para realizar este tipo de instalación descrita, dando como resultado cimentaciones profundas que se ha venido a llamar “cimentaciones termoactivas” o “pilotes energéticos”, donde la sonda se introduce junto a la armadura del pilote, con el ahorro importante de no tener que realizar perforaciones específicas para el aprovechamiento geotérmico.En Alemania se han instalado sistemas de ese tipo desde hace 20 años en pilas y muros milán, desarrollándose la tecnología para implementarlo (DFI, 2004). Las condiciones de diseño involucran las propiedades de conductividad térmica del suelo estratificado, la geometría de la cimentación y la distribución en planta de los elementos.Pilotes centrifugadosDenominados PHC (abreviatura en inglés de pretensionedspunhighstrength concrete pile), que son pilotes presforzados y centrifugados. Debido a la alta velocidad angular de la cimbra, el hormigón en el interior está sometido a una fuerzacentrífuga que distribuye uniformemente el hormigón a lo largo de la cara interna del molde.El proceso de centrifugado ordena los agregados de acuerdo con su densidad; de esta manera, la grava y la arena tienden a colocarse en la parte externa del molde, mientras que los finos y el agua, se ubican en la cara interna del molde. En este proceso se debe controlar el tiempo de rotación, para evitar la segregación del hormigón
  24. En la colocación de pilotes existen tres técnicas diferentes, el hincado, la colocación y la ejecución “in situ”.El hincado consiste en la introducción en el terreno de los pilotes ya formados mediante vibración o percusión con martinetes provistos de mazas. Estos métodos se emplean con pilotes de hormigón prefabricado, de madera o perfiles metálicos provistos, en cualquiera de los casos, de protecciones metálicas adecuadas en la punta (azuches). La maquinaria debe estar dotada de dispositivos de control que impidan el descentrado de las mazas. Teniendo en cuenta que esta operación produce desplazamientos laterales en el terreno, el proyecto de hincado debe contemplar una ejecución desde el interior de la obra hacia el exterior.La colocación se restringe a pilotes metálicos que se introducen en pozos excavados previamente y que, posteriormente, se rellenan con mortero o con hormigón.La ejecución “in situ” consiste en realizar una excavación en pozo con o sin entibado hasta cota de asiento donde se introducen el hormigón y las armaduras. Los pozos se entiban con camisas que se retiran a medida que avanza el hormigonado salvo que existan condiciones susceptibles de cortar o deteriorar el hormigón (corrientes subterráneas, suelos deformables) en cuyo caso debe considerarse el perderlas. Cabe también la entiba sustitutiva o complementaria mediante relleno de lodos bentoníticos.Las ejecuciones sin entibación son admisibles en suelos estables y siempre que no exista riesgo de alteración de las paredes o el fondo del pozo. También cuando se emplea la perforación con barrena continua en la que la entibación la constituye el propio elemento perforante; el hormigonado se produce a través del eje de la barrena a medida que se retira y las armaduras se hincan a posteriori en el hormigón fresco. Este último método no se
  25. El hincado consiste en la introducción en el terreno de los pilotes ya formados mediante vibración o percusión con martinetes provistos de mazas. Estos métodos se emplean con pilotes de hormigón prefabricado, de madera o perfiles metálicos provistos, en cualquiera de los casos, de protecciones metálicas adecuadas en la punta (azuches). La maquinaria debe estar dotada de dispositivos de control que impidan el descentrado de las mazas. Teniendo en cuenta que esta operación produce desplazamientos laterales en el terreno, el proyecto de hincado debe contemplar una ejecución desde el interior de la obra hacia el exterior.