LA CIMENTACIÓN

Redactado por: Yocelin Díaz

El presente articulo tiene como finalidad presentar los aspectos teóricos relativos al desarrollo de la cimentación en algunas estructuras, los cuales son bases que sirven de sustento a cualquier estructura ya sea una casa, un edificio, etc.

La cimentación tiene como propósito conocer un poco más sobre una estructura mediante técnicas de investigación y técnicas audiovisuales, como imágenes, videos a fin de mostrar aprendizajes y conocimientos entorno al ámbito de la vida social, personal y educativa.

La parte de la estructura cuya misión es transmitir las cargas de la edificación al suelo llamamos cimentación. Esta influye cargas importantes como el peso de las estructuras sobre las cubiertas o la incidencia de los vientos en fachados o sobre superficies expuestas a los mismos, una buena cimentación puede evitar los cambios perjudiciales como por ejemplo hundimientos, agrietamiento, colapsos, inclinación de la edificación de una estructura.

La cimentación comprende de elementos tales como: pilares, vigas, paredes, techos, etc. Los cuales deben tener la suficiente resistencia para soportar numerosos pesos, la misma logra estabilidad por sus bases ya que es donde se apoya todo el peso de una estructura y estos transmiten y distribuyen las cargas de cualquier estructura al terreno.

El conjunto de los estudios geológicos, químicos físicos y mecánicos proporcionaron, los datos necesarios para la determinación del comportamiento del terreno durante el curso del tiempo, si esta sometidas a ciertas cargas, o sea, que partiendo como único dato de estimación de la importancia de la estructura mediante el proyecto del mismo y las cargas que adopta será ya factible prever el tiempo de cimentación que habrá e adaptarse así como en cada hipótesis, la profundidad que será necesario alcanzar.

En toda construcción, las cimentaciones constituyen el elemento a través del cual se transmiten los esfuerzos de la estructura del terreno. Se trata de un elemento de enlace ó trabazón que ha de tenerse en cuenta tanto en las características de la construcción como en las del terreno, tan anormal será concebir por adelantado una cimentación para una determinada estructura sin conocer previamente el terreno que se va a encontrar, como preocuparse únicamente del terreno sin inquietarse de la concepción general de la estructura.

Venecia es uno de los ejemplos más notables de la cimentación por medio de pilotes de madera, que está compuesta por pequeños islas unidos entre si por unos 400 puentes, desde su fundación, Venecia ha sufrido los efectos de las inundaciones periódicas. Actualmente el gobierno italiano prepara un proyecto, denominado Moisés, para levantar unos diques móviles que cerrarían en caso de aumentar de nivel el agua del mar.

La cimentación es necesaria en una primera fase, conocer el terreno, pues es un dato condiciona en gran medida la tipología, el dimensionado y la profundidad de la cota de apoyo del estudia de la cimentación.

La tipología de la cimentación es bastante homogénea en todo el conjunto. Algunos materiales empleados en ella son: opus caementicium (mezcla de arena, piedra y restos cerámicos), hormigón, calizo, etc.

Referencias

- Cimentaciones. (2009). [Documento en línea]. Disponible en: http://html.rincondelvago.com/cimentacion.html

- Mantenimiento de una cimentación. (2009). [Documento en línea]. Disponible en: http://www.canalconstruccion.com/mantenimiento-cimentaciones.html

CIMENTACIONES SUPERFICIALES: MAMPOSTERÍA Y ZAPATAS AISLADAS

Redactado por: Luisa Brito

Al realizar una construcción es esencial estudiar las características del suelo con la finalidad de determinar si posee las condiciones necesarias para soportar el peso de la construcción a realizar. En el estudio del suelo se inicia la labor para la construcción de las cimentaciones, de ello dependerá en gran parte la calidad de la cimentación superficial.

Las cimentaciones superficiales están enterradas, como su nombre lo indica se apoya en las capas superficiales o de poca profundidad del suelo, la suficiente como para garantizar que no producirá deterioros. Dependiendo de la función que la cimentación tenga, pueden ser: cimentaciones en concreto ciclópeo o de mampostería y zapatas aisladas.

Entre los materiales de construcción, el concreto ciclópeo u hormigón es de los más económicos y sencillos de trabajar; sin embargo este sistema ha quedado en el pasado pues se usaba en construcciones con cargas poco importantes; exceptuando las construcciones auxiliares como vallas de cerramiento en terrenos suficientemente resistentes.

Consiste en lanzar las piedras desde el punto más alto de la zanja al mismo tiempo que la mezcla de concreto en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras. De tal forma, se evita la continuidad en sus juntas y el deposite del cimiento que trabaja individualmente, se convierta en un conjunto y trabaje como una unidad.

Por otra parte, las zapatas aisladas hacen honor a su nombre trabajando de manera individual. Éstas no necesitan juntas ya que al estar empotradas en el terreno no se afectan por los cambios térmicos, aunque en las estructuras es usual y aconsejable poner una junta cada 30 m aproximadamente, de manera que actúe como un soporte.

Si se analiza la construcción de un edificio que tenga una junta estructural con soporte duplicado (dos pilares), se efectúa una sola zapata para los dos soportes. Conviene utilizar hormigón de consistencia plástica, con áridos alrededor y al fondo una capa de hormigón pobre de aproximadamente 5 cm de espesor (antes de colocar las armaduras para proporcionar mayor firmeza).

En resumidas cuentas, según el Prof. Eduardo Torroja (1993), quien decía: “En definitiva el problema ha de plantearse con estas cuatro premisas o conjunto de ellas: Finalidad Utilitaria, Función Estructural o Estática, Exigencia Estética, Limitación Económica”; las cimentaciones superficiales son poco comunes ya que han caído en desuso. La solución habitualmente usada es la de las zapatas aisladas, por su gran resistencia y economía en el costo y cantidad de materiales; mientras que las cimentaciones de mampostería, aun cuando son económicas, implican mayor cantidad de mano de obra.

Referencias

- Zapatas Aisladas. (2009). [Documento en línea]. Disponible en: http://www.construmatica.com/construpedia/Zapatas_Aisladas

- Cimentación. (2009). [Documento en línea]. Disponible en:
http://www.construyetucasa.net/index_archivos/Page636.htm

- La Mecánica de Suelos y Las Cimentaciones en las Construcciones Industriales. (2009). [Documento en línea]. Disponible en: http://grupos.unican.es/gidai/asignaturas/CI/Cimentaciones.pdf

- Reimbert, M. y Reimbert A. (1979). Presiones y asentamientos de las cimentaciones superficiales. Barcelona, España.

CIMIENTO SUPERFICIAL

Redactado por: Johanna Pérez

Son superficiales cuando transmiten la carga al suelo por presión bajo su base sin rozamientos laterales de ningún tipo. Su anchura es igual o mayor que su profundidad. Engloban las zapatas en general y las losas de cimentación. Los tipos de cimentación superficial dependen de las cargas que sobre ellas recaen. Descansan en las capas superficiales del suelo, las cuales son capaces de soportar la carga que recibe de la construcción por medio de la ampliación de base.

Cimento ciclópeo

En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con parámetros verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo 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, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas.

• Zapatas aisladas.

Es aquella en la que descansa o recae un solo pilar. Encargada de transmitir a través de su superficie de cimentación las cargas al terreno. Una variante de la zapata aislada aparece en edificios con junta de dilatación y en este caso se denomina “zapata bajo pilar en junta de diapasón”.

La zapata no necesita junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve afectada por los cambios térmicos, aunque en las estructuras si que es normal además de aconsejable poner una junta cada 30 mts aproximadamente, en estos casos la zapata se calcula como si sobre ella solo recayese un único pilar.

Importante es saber que además del peso del edificio y las sobrecargas, hay que tener también en cuenta el peso de las tierras que descansan sobre sus vuelos.

• Zapata aislada cuadrada.

La zapata aislada comúnmente se utiliza para transportar la carga concentrada de una columna cuya función principal consiste en aumentar el área de apoyo en ambas direcciones.

Su construcción se aconseja cuando la carga de la columna es aproximadamente 75% mas baja que la capacidad de carga admisible del suelo. Se recomienda que la zapata aislada deberá emplearse cuando el suelo tenga una capacidad de carga admisible no menor de 10000 kg/m2, con el fin de que sus lados no resulten exageradamente grandes.

Él calculo de estas zapatas se basa en los esfuerzos críticos a que se encuentran sometidas, pero su diseño lo determinan el esfuerzo cortante de penetración, la compresión de la columna sobre la zapata, el esfuerzo de flexión producido por la presión ascendente del suelo contra la propia zapata, los esfuerzos del concreto en el interior de la zapata, así como el deslizamiento o falta de adherencia del acero con el concreto.

• Zapata aislada rectangular.

Las zapatas aisladas rectangulares son prácticamente iguales a las cuadradas; ambas trabajan y se calculan en forma similar y se recomiendan en aquellos casos donde los ejes entre columnas se encuentran limitados o demasiado juntos.

Por su forma rectangular presenta dos secciones criticas distintas para calcular por flexión. En zapatas que soporten elementos de concreto, será el plomo vertical tangente a la cara de la columna o pedestal en ambos lados de la zapata.

En zapatas aisladas rectangulares en flexión en dos direcciones, el refuerzo paralelo al lado mayor se distribuirá uniformemente.

3. Zapata aislada descentradas.

Las zapatas aisladas descentradas tienen la particularidad de que las cargas que sobre ellas recaen, lo hacen en forma descentrada, por lo que se producen unos momentos de vuelco que habrá de contrarrestar. Pueden ser de medianeria y de esquina.

Las formas de trabajo se solucionan y realizan como la zapata aislada con la salvedad de la problemática que supone el que se produzcan momentos de vuelo, debido a la excentricidad de las cargas. Algunas de las soluciones para evitar el momento de vuelco seria utilizando una viga centradora o bien vigas o forjados en planta primera. Utilizando viga centradora, esta a través de su trabajo a flexión, tiene la misión de absorber el momento de vuelco de la zapata descentrada. Deberá tener gran inercia y estar fuertemente armada.

Con vigas o forjados en planta primera, para centrar la carga podemos recurrir a esta opción. La viga o forjado deberá dimensionarse o calcularse para la combinación de la flexión propia mas la tracción a la que se ve sometida con el momento de vuelco inducido por la zapata.

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 calculo se obtienen, proporcionalmente, secciones relativamente pequeñas si se les compara con las obtenidas en los cimientos de piedra.

Referencias

Encuesta sobre la cultura de los ladinos en Guatemala
RN Adams - 1956 - Editorial del Ministerio de Educación Pública

[CITAS] Género y salud. Propuestas para el análisis de una relación compleja
I Szasz - Salud, cambio social y política. Perspectivas desde América …, 1999

[LIBRO] El barroco literario hispánico
E Carilla - 1969 - Editorial Nova

[LIBRO] Procesos etnoculturales de Cuba
J Guanche - 1983 - Editorial Letras Cubanas

ZAPATAS COMBINADAS

Redactado por: Ángel Rivas

Este artículo se refiere a la importancia que es para la cimentación las zapatas combinada refiriéndose al tema de nuestro blog ya que este es un tema de sumo interés para aquellas personas que necesiten conocimientos sobre el mismo por lo tanto las zapatas combinadas:

Son aquellas fundaciones que soportan mas de una columna. Se opta por esta solución cuando se tienen dos columnas muy juntas y al calcular el área necesaria de zapata para suplir los esfuerzos admisibles sobre el suelo nos da que sus áreas se montan.

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 que 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 de atado, de tal manera que se pueda evitar el giro la cimentación.

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 de atado. Dicha viga de atado junto con otras dos zapatas, constituye un caso de zapatas combinadas.

Las zapatas combinadas son un tipo de Cimentaciones por Zapatas.

Puede que al predimensionar los cimientos, la distancia entre zapatas resulte pequeña, o en algunos casos, hasta pueden llegar a superponerse.

Esto plantea dos problemas:

1. Es el caso posible de desmoronamiento de tierras; ello requeriría la utilización de encofrados al abrir los pozos.

2. Otro inconveniente a subsanar es la influencia de cada zapata sobre el suelo activo de la zapata próxima, lo que se llama superposición de bulbos. Este es el caso en que se opta por una zapata combinada.

Lo que hay que tomar en cuentas es que si tenemos unas buenas zapatas combinadas vamos a llegar a poder tener buenas bases.

CIMENTACIÓN PROFUNDA

Redactado por: María López

Dentro de las cimentaciones también encontramos las cimentaciones profundas las cuales son un tipo de cimentaciones que solucionan la trasmisión de cargas a los sustratos aptos y resistentes del suelo. De éstas se destacan los Muros Pantallas. Pilotes y Micro Pilotes, los cuales son utilizados y tomados en cuenta a la hora de las construcciones.

Encontramos que los Muros Pantallas son muy utilizados en los edificios de altura, actuando como muros de contención brindando ahorros de los costes con mayores desarrollos superficiales proporcionando ciertos refuerzos al terreno. Se debe tomar en cuenta que estos muros de pantalla se realizan previos al vaciado del terreno,

Existen otros sistemas como el de Autoportantes donde se encuentran los Muros de Ménsula, estos muros pantallas trabajan a modo de voladizo este tiene que Altura Máxima de Excavación: del orden de 5 a 10 m., para espesores entre 0,50 m. y 1 m. También está el Sistema de Arriostramiento, utilizado más para cimentaciones profundas Se realizan los anclajes en uno o más niveles, a medida que se avanza la excavación

Mediante cables empotrados con perforaciones pequeñas inyectadas con cemento, luego se tensan al aplicar esfuerzos iguales o superiores a los del terreno sobre el soporte.

Al igual que los Muros Pantallas, están los Pilotes, los cuales son elementos similares apilares hincados a profundidad del suelo, éstos son empleados en edificios del alturas expuestos fuertes vientos, estructuras ancladas al suelo, o cuando se deben realizar cimentos existentes. En un terreno mediocre, el rozamiento es lo más importante ya que cuanto más débil son las capas del terreno, conviene emplear este sistema.

Cuando es una cimentación del primer orden el pilote se clava a gran profundidad para proporcionarle mayor apoyo en el estrato, cuando la cimentación está regida en segundo orden el pilote se encuentra es un estrato resistente pero de poco espesor y otros inferiores de menos firmeza buscando profundizar para encontrar un terreno con mayor espesor y con la Cimentación Flotante se constituye en un estrato gran profundidad done los pilotes están sumergidos en la capa más blanda mas no están apoyadas en un terreno firme fijándose en su resistencia. Estos pilotes pueden ser tanto de madera como de acero.

Una vez mencionados las Pantallas de Muro y los Pilotes, están en las cimentaciones los Micropilotes son aplicables cuando las capas o estratos no poseen la capacidad suficiente para absorber las cargas de la estructura del edificio. La capacidad de los micro pilotes es inferior a la de los pilotes utilizado en terrenos donde no es posible ejecutar los pilotes convencionales.

Se pueden emplear en refuerzos de cimentaciones para ampliar edificios, realce de edificios, dimensiones reducidas de acceso, refuerzo y sostenimiento de cimientos existentes para la excavación de sótanos, y cimentaciones para terrenos que no es apto para terrenos convencionales.

Referencias

- La cimentación. Extraído el 21 de marzo del 2009 desde http://es.wikipedia.org/wiki/Cimentaci%C3%B3n

- García. A Cimentación profunda. Sección de Arquitectura y Construcción. Extraído el 21 de marzo del 2009 desde http://www.arqhys.com/construccion/profunda-cimentacion.html

- Entrada 1468 Diccionario de arquitectura. Cimentación Profunda. Extraído el 21 de marzo del 2009 desde http://www.diclib.com/cgibin/d1.cgi?l=es&base=arquitectura&page=showid&id=1468

- Cimentación Profunda. Internacional de cimentaciones, Cancún, Quintana Roo. Extraído el 21 de marzo del 2009 desde http://www.cimentacionprofunda.com

CIMENTACIONES DE MÁQUINAS

Redactado por: Osnaéliz Rodríguez

Esta es una cimentación especial que tiene diversas aplicaciones que se acopla a la máquina y dependiendo que efecto ejerce sobre el suelo. Existe una cimentación de máquina apropiada para cada tipo de necesidad, todo depende de lo que se vaya a realizar.

Diferentes máquinas son montadas normalmente en el suelo pero tiene un sistema especial que les permite aislar las vibraciones que éstas puedan producir, además de permitirles el buen manejo que estas deberían tener.

Gracias a la cimentación de máquinas se podría decir que el suelo tiene muchas ventajas que ya permite un gran área de terreno para que el suelo no sufra múltiples daños, aparte que, le permite a estas máquinas mantener el equilibrio necesario.

En el mercado existe una gran diversidad de tamaños que se fabrican a diario de acuerdo a la aplicación que esta vaya a tener y permitiendo una mayor seguridad a quienes las manejan.

A parte de todas las ventajas que se pueden observar por la cimentaciones, se les une una presión que es una de las muchas propiedades que se obtienen con este tipo de montaje.

Los altos costos para estas obras especiales, en las cuales representan un problema económico, existen empresas que facilitan el costo considerando el tiempo de rentabilidad.

Cabe resaltar que al momento de ser elaboradas estas máquinas, dependiendo el sistema que necesiten; se tiene un control estricto y selección para ser llevado a cabo.

La cimentación de hormigón es la principal al hablar de rigidez de la máquina, alineación exacta, aumentar masa de inercia, reducir vibración de la máquina en sí, estabilización de masa descentrada, transporte de cargas estadísticas y dinámicas.

Referencias

- Máquinas para cimentaciones especiales. (2009). [Documento en línea]. Disponible en: http://www.liebherr.com/mcf/es/default_mcf.asp.

- Cimentaciones de máquinas en pabellones industriales. (2009). [Documento en línea]. Disponible en: http://www.acae.es/isapi/prestowebisapi.dll?FunctionGo&id=1&cod=ACAE/E/E10/E10A/E10AA/E10AAY/E10AAYAMC3/DAMC31&pathsession=D:\www\www2\Bases\acae.cfg

ENTREVISTA A UN EXPERTO

El lunes 23 de marzo se entrevistó a Gustavo Francisco Quiñones Silva Ingeniero Civil, graduado en el Instituto Politécnico Santiago Mariño en 1997, quien cuenta con 11 años de experiencia. Trabajó en obras situadas en distintos lugares del país, como Porlamar, San Félix, Cumaná, Anaco (Banco Caroní, Sanitas de Venezuela).


Banco Caroní


Oficinas de Sanitas de Venezuela

Entre las preguntas realizadas a este ingeniero, se encuentran:

1.- ¿En cuántas de tus obras has utilizado la cimentación y por qué?

Ing.Gustavo Quiñones: En un 80% de mis obras he aplicado cimentación, ya que en toda obra o edificación el punto de partida son las fundaciones o cimentaciones, y en el 20% restantes no he aplicado cimentaciones ya que sólo hago remodelaciones y la cimentación ya está ejecutada desde la primera construcción.

2.- ¿Qué tipo de cimentación has aplicado en tus obras?

Ing.Gustavo Quiñones: Losas, frotantes, sistemas de vigas de riostras y pedestales o zapatas, entre otras.

3.- ¿Qué área geográfica de Venezuela consideras tú la mejor para emplear cimentación?
Ing.Gustavo Quiñones: Cualquier área geográfica de nuestro país es buena, todo depende del nivel freático, que no sea tan alto.

4.- ¿Se puede ejecutar una obra o construcción sin cimentar?

Ing. Gustavo Quiñones: No, no se puede hacer una obra sin antes cimentar, a menos que sea una remodelación de alguna estructura, ya que al remodelar la cimentación ya está realizada y/ó cuando se va a construir desde un principio el primer paso que se debe aplicar son cimentaciones o fundaciones porque es el origen o el punto de partida de una obra.