Este documento describe diferentes tipos de cimentaciones para estructuras, incluyendo cimentaciones superficiales, semi-profundas y profundas. También presenta dos sistemas alternativos de cimentación: pilas de agregado compactado y pilas de acero helicoidales. Cada sistema se describe detallando su método de construcción, ventajas, aplicaciones y versatilidad.

1. Cesar Rodrigo Figueroa Sánchez
Ing. Loza Jaramillo Rubén
Diseño Estructural [ii]
Noviembre de 2010

2. cimentació
n
Se denomina cimentación al conjunto de
elementos estructurales cuya misión es
transmitir las cargas de la edificación al
suelo. 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).

3. Como todas las estructuras están
soportadas por cimentaciones y, finalmente
por suelo o roca, el éxito de un proyecto
estructural, depende en gran parte del
sistema seleccionado.
El tipo de cimentación más adecuado
para una estructura dada, depende de varios
factores;
 su función
 las cargas que debe soportar
 las condiciones del subsuelo y
 el costo de la cimentación comparado
con el costo de la superestructura.
Debido a las relaciones existentes entre
estos factores, usualmente pueden obtenerse
varias soluciones aceptables para cada
problema de cimentación. Cuando diferentes
ingenieros con su experiencia se ven ante
una situación dada, pueden llegar a
conclusiones algo diferentes. Por lo tanto, el
criterio juega un papel muy importante en la

4. Tipos de
cimentación

5. Cimentaciones
superficiales
Son aquellas que se apoyan en las
capas superficiales o poco profundas del
suelo, por tener éste suficiente capacidad
portante.
se clasifican en:
 Cimentaciones ciclópeas.
 Zapatas.
i. Zapatas aisladas.
ii. Zapatas corridas.
iii. Zapatas combinadas.
 Losas de cimentación.

6. Cimentaciones semi-profundas
 Pozos de cimentación: Son en realidad
soluciones intermedias entre las superficiales
y las profundas.
 Muros de contención bajo rasante: no es
necesario anclar el muro al terreno.
 Micropilotes, son una variante basada
en la misma idea del pilotaje.

7. Cimentaciones
profundas
 Pilotes: son elementos de cimentación
esbeltos que se hincan (pilotes de
desplazamiento prefabricados) o construyen
en una cavidad previamente abierta en el
terreno (pilotes de extracción ejecutados in
situ). Antiguamente eran de madera, hasta
que en los años 1940 comenzó a emplearse
el hormigón.
 Pantallas: es necesario anclar el muro al
terreno.
i. pantallas isostáticas: con una línea
de anclajes
ii. pantallas hiperestáticas: dos o más
líneas de anclajes.

8. Cimentaciones
Alternativas
 Soluciones innovadoras, tecnológicas y
económicamente factibles; eficientes e
incluso “amigables” con el medio ambiente.

9. Sistema de pilas de
agregado compactado.
(Geopier)

10. Método de
Construcción:
Consiste en una brigada típica de:
 4 hombres
 2 excavadoras
 1 bob-cat
 1 técnico de control de calidad

11. Método de
Construcción:
AGREGADO:
1.-Fondo del Elemento.
 Roca limpia procesada
 Penetra y estabiliza el fondo
 Tamaño de la roca de 2” a 6” dependiendo de la rigidez del suelo
 El espesor de la capa será mayor en suelos muy blandos
2.- Fuste del elemento
 Se construye con material de base para carreteras.

12. Método de
Construcción:

13. Resultados de
Construcción:

14. Ventajas:
Control de Asentamientos:
 Mejorar la condición del suelo donde mas se necesita
justo bajo la zapata donde las presiones son mayores
 Aumentar rigidez para formar una capa rígida bajo las
zapatas
Mejoramiento de Suelos:
 Hace que suelos blandos sean adecuados para
desplantar una estructura
Aumento en la velocidad de asentamiento en terrenos pantanosos:
 Logra filtraciones a mayor rapidez

15. Aplicaciones:
Apoyo a losas de piso:
1.- refuerzan suelos blandos y compresibles
para apoyo a losas relativamente finas.
Muros y terraplenes:
1.- provee aumento de rigidez compuesta
II.- aumento de resistencia cortante
Tanques_
1.- evita asentamientos
Apoyo a torres de aerogeneradores:
1.- gran resistencia al giro.

16. Costos:
Costo comparativo entre sistemas posibles a
seleccionar.

18. Sistema de pilas de
acero helicoidales
(Heli-pile)

19. Descripción del
sistema:
Se ha estado utilizando desde finales
del siglo XIX en Europa y las ultimas
décadas en EUA.
Las pilas helicoidales son un sistema de
cimentación a base de piezas metálicas
prefabricadas que consisten en una sección
metálica central la cual se introduce en el
suelo por rotación para soportar estructuras.
Se pueden instalar una o mas secciones
con hélices las cuales se llevan hasta un
estrato resistente, posteriormente se utilizan
secciones planas sin hélices cuya función es
exclusivamente ligar la sección guía con el
mecanismo o soporte de transferencia de
carga.

20. Descripción del
sistema:
Una de las funciones principales del
sistema es la re-cimentación de estructuras
que han presentado asentamientos. Las pilas
helicoidales se instalan en el sitio y se fijan a
la cimentación existente para finalmente
transmitir las cargas a la pila por medio de un
gato hidráulico.

21. Ventajas:
 Rápida instalación
 No requiere perforación previa
 Uso temporal o definitivo
 Pueden emplearse como pilas
o anclas
 Al usarse en re-cimentaciones
la carga se transmite
inmediatamente
 Pueden instalarse en áreas de
espacio limitado.

22. Sistema de unión
entre piezas…
Versatilidad del
sistema:

23. Versatilidad del
Diferentes cabezales.
sistema:

24. Versatilidad del
Diferentes cabezales.
sistema:

25. Versatilidad del
Diferentes cabezales.
sistema:

27. Universidad de Guadalajara
Centro Universitario de Arte Arquitectura y Diseño
CUAAD
Diseño Estructural II
Profe. Ing. Loza Jaramillo Rubén
Noviembre de 2010