Tipos De Cimentacion

1. Cimentaciones superficiales: Capacidad de carga y asentamiento.

Capacidad de carga ultima.

Las fallas por capacidad de carga en suelos son: la falla cortante general que ocurre en arenas densas y arcillas rígidas, con una superficie de desplazamiento continuo; la falla cortante de punzonamiento que tiene un movimiento vertical mediante la compresión del suelo inmediatamente debajo de ella: la falla por corte local que ocurre en arenas medias y flojas y en arcillas suaves, tiene características de falla por corte general como de puzonamiento.

La carga última ocurre con un asentamiento de la cimentación de 4 a 10% de ancho, ocurriendo con una falla cortante general en el suelo; con una falla local o por punzamiento, la carga última ocurre con asentamientos de 15 a 25% del ancho. Una cimentación superficial es menor o igual al ancho de la misma carga ultima, o cuando esta es igual a 3 o 4 veces el ancho. Las cimentaciones cargadas excéntricamente son cimentaciones sometidas a momentos, además de la carga vertical, la distribución de la presión por la cimentación sobre el suelo no es uniforme. Las cimentaciones con excentricidad en dos direcciones, son sometidas a una carga vertical última y a un momento M.

Asentamiento.

Estos constan de un asentamiento inmediato (o elástico) y un asentamiento por consolidación. Una cimentación se puede totalmente flexible o totalmente rígida. Si la profundidad es mayor que aproximadamente 2B a 3B, el asentamiento real no cambiará. A mayor empotramiento de profundidad de la cimentación, menor será el asentamiento elástico total. Si el asentamiento máximo no es mayor de 25 mm, el asentamiento diferencial no será mayor de 19 mm. Estos son los límites admisibles para los diseños de cimentaciones de edificios. Los grandes asentamientos dan como resultado daños considerables que afectan buen funcionamiento de la estructura.

Cimentaciones con losas.

La zapata rectangular combinada es la extensión de la cimentación de la columna más allá del lindero de propiedad; la zapata trapezoidal combinada es usada como una cimentación aislada para una columna que soporta una gran carga y donde el espacio es escaso; la zapata en voladizo usa una contratrabe para conectar una cimentación de columna cargada excéntricamente a la cimentación de una columna interior. Usadas cuando la carga del suelo es alta y la distancia entre columnas con grandes; una losa de cimentación cubre toda el área bajo una estructura que soporta varias columnas y muros con cargas pesadas.

Las cimentaciones con losas pueden ser planas con espesor uniforme; planas con mayor espesor bajo las columnas; vigas y losas en los que las vigas corren en ambas direcciones y las columnas se localizan en la intersección de las vigas; losas con muros de sótano como parte de la losa en la que los muros actúan como rigidizadores de la losa.

Las losas son soportadas por pilotes, produciendo el asentamiento altamente compresible. Donde el nivel freático es alto, las losas se colocan sobre pilotes para controlar el empuje hidrostático. Para losas sobre arcilla, el factor de seguridad no debe ser menor que 3 bajo carga muerta y carga viva máxima, aunque también se puede considerar entre 1.75 y 2. Para losas construidas sobre arena, el factor de seguridad es de 3. El asentamiento de una losa de cimentación se reduce disminuyendo el incremento de presión neta sobre el suelo e incrementando la profundidad de empotramiento.

2. Cimentaciones profundas: Pilotes y pilas perforadas.

Cimentaciones con pilotes.

Las condiciones para cimentaciones profundas son: a) Cuando el estrato o estratos superiores del suelo son altamente compresibles y demasiado débiles para soportar la carga transmitida por la estructura. En estos casos se usan pilotes para transmitir la carga a la roca o a un estrato más resistente; b) Cuando están sometidas a fuerzas horizontales, ya que las cimentaciones con pilotes tienen resistencia por flexión mientras soportan la carga vertical transmitida por la estructura; c) Cuando existen suelos expansivos, colapsables, licuables o suelos sujetos a erosión que impiden cimentar las obras por medio de cimentaciones superficiales; d) Las cimentaciones de algunas estructuras, como torres de transmisión, plataformas en el mar, y losas de sótanos debajo del nivel freático, están sometidas a fuerzas de levantamiento. Algunas veces se usan pilotes para resistir dichas fuerzas.

Dependiendo del tipo de carga las condiciones del subsuelo y del nivel del agua freática, los pilotes se dividen en: a) Pilotes de acero: generalmente a base de tubos o perfiles H laminados. Los pilotes de tubo se hincan n el terreno con sus extremos abiertos o cerrados; b) Pilotes de concreto: se dividen en pilotes prefabricados y colados en in situ. Los prefabricados se preparan usando refuerzo ordinario y son cuadrados u octagonales en su sección transversal. Los pilotes colados in situ se construyen haciendo un agujero en el terreno y llenándolo luego con concreto. Los pilotes colados se dividen en dos categorías: con ademe y sin ademe; c) Pilotes de madera: son troncos de árboles cuyas ramas y corteza fueron cuidadosamente recortadas. La longitud máxima de la de los pilotes de madera es de entre 30 y 65 pies (10-20m). Para calificar como pilote la madera debe ser recta, sana y sin defectos. d) Pilotes compuestos: Las porciones superior e inferior de los pilotes compuestos están hecho de diferentes materiales, por ejemplo,

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