Melián Lucía Ramírez Espinosa. Cod. 4111226577

CIMENTACIONES

ZAPATAS:

Elemento estructural que sirve de cimentación a un muro o columnas, siendo

estas una cimentación superficial, transmitiendo los esfuerzos que recibe al

terreno, requiere de determinadas dimensiones proporcionales a las cargas que

inciden a las cuales responde de diferentes maneras.

Según su forma:

Zapata maciza, tiene un vuelo y una altura. La transmisión de esfuerzos se realiza

de forma piramidal. Tiene forma triangular y es más rápida y económica de

construir. Las columnas en las zapatas pueden ser centradas o laterales. Las

centradas hacen que la distribución de las tensiones sea más simétricas. Sólo

trabajan a compresión. Pueden ser de hormigón sin armadura interior, aunque se

puede colocar una armadura de reparto para que no se fisure el hormigón, la cual

generalmente no se calcula. El ángulo que se forma en el triángulo de distribución

de los esfuerzos suele ser mayor o igual a 60º y el vuelo (v) suele ser menor o

igual a la mitad de la altura (h).

Zapata rígida Es igual que la zapata maciza pero esta si tiene una armadura

estudiada porque tiene que trabajar a esfuerzos de flexión. El diámetro mínimo de

la armadura debe de ser de 0.12cm para evitar la corrosión. La cantidad de

hierro suele ser de 25 a 40 Kg/m3 y el recubrimiento de hormigón debe ser

como mínimo de 8 cm.

Zapata flexible soportan esfuerzos de compresión y de tracción. A diferencia de

las anteriores el ángulo que se forma en el triángulo de distribución de los

esfuerzos suele ser menor o igual a 45º y el vuelo (v) es mayor o igual a la altura

(h). La cantidad de hierro en su armazón es de 50 a 100 Kg/m3 y

el recubrimiento de hormigón debe ser como mínimo de 5 cm.

Según su alzado pueden ser: de sección constante: son las más utilizadas y de

mejores resultados. Ataluzadas. Escalonadas

a) Zapata de sección constante b) zapata ataluzada c) zapata escalonada

Normalmente las zapatas aisladas se arriostran para que estén unidas mediante

vigas de amarre para evitar asientos diferenciales y todas funcionen en conjunto.

Zapatas corridas son una ampliación de la parte inferior de un muro, cuya finalidad

es distribuir adecuadamente la carga sobre el suelo de la cimentación. Las zapatas

corridas se usan normalmente en el perímetro de un edificio y a veces bajo los

muros interiores

Losas de cimentación.

Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada directamente sobre

el terreno. Se emplea 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).

PILOTES

Cimentación profunda, que permite transmitir las cargas a través de estratos flojos

e inconsistentes, hasta estratos más profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas, de tal manera que atraviesen lo suficiente para que

permita soportar la estructura con seguridad.

Trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura mediante una

combinación de rozamiento lateral y resistencia por punta. Ambas dependen de

las características del pilote y del terreno. Existe cierto grado de incertidumbre en

la capacidad final de un pilote debido a su difícil método de prueba, el más obvio

aunque el más costoso es hacer una prueba de carga, como métodos alternativos

están: pruebas de resonancia, pruebas de análisis de ondas, pruebas sísmicas.

Según su forma de trabajo

Pilotes rígidos de primer orden, trabaja por punta, clavado a gran profundidad. Las

puntas de los pilotes se clavan en terreno firme; las fuerzas actúan sobre la punta

del pilote, y en menor medida mediante el rozamiento del terreno con la superficie

lateral del pilote.

Pilotes rígidos de Segundo Orden. Funciona igual que el anterior, solo que éste se

utiliza para terrenos que tienen un nivel freático más alto que el anterior, haciendo

de este un pilote más grande, de mayor densidad, se debe profundizar hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme. De mayor espesor. La punta al perforar

la primera capa firme, puede sufrir asientos diferenciales considerables.

Pilotes flotantes. 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, su valor resistente es en

función de la profundidad, diámetro y naturaleza del terreno. Se calcula la longitud

del pilote en función de su resistencia.

Según el sistema constructivo:

Pilotes prefabricados, Estos pilotes se clavan verticalmente sobre la superficie del

terreno por medio de golpes, esto hace que el elemento descienda, penetrando el

terreno, tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad del estrato

resistente y se produzca un rechazo del suelo en caso de ser un pilote que trabaje

por "punta", o de llegar a la profundidad de diseño, en caso de ser un pilote que

trabaje por "fricción".

Una vez hincado en el terreno, este ejerce sobre el pilote y en toda su superficie

lateral, una fuerza de adherencia que aumenta al continuar clavando más pilotes

en las proximidades, pudiendo conseguir mediante este procedimiento, una

consolidación del terreno.

Están constituidos en toda su longitud mediante tramos ensamblables. Son

relativamente caros ya que están fuertemente armados para resistir los esfuerzos

durante el transporte y el clavado en el terreno. La punta va reforzada con una

pieza metálica especial para permitir la hinca o el clavado.

Pilotes de Desplazamiento. Se construyen sin extraer las tierras del terreno y

tienen dos sistemas de ejecución diferentes:

- Desplazamiento con Azuche:

Se utilizan cuando los pilotes poseen diámetros pequeños y el terreno es

resistente pero poco estable, Se ejecuta la hinca con una entubación que posee

un azuche de punta cónica, la entubación puede ser metálica o de concreto. El

azuche posee un diámetro exterior mayor en aproximadamente 5 cm que el pilote,

con golpes se hinca desde la parte superior de la entubación y se encaja hasta la

profundidad que se requiere para el pilotaje. Luego se extrae la entubación. La

forma de extraer la entubación es con un golpe en la cabeza, logrando el efecto de

vibrado del concreto.

-Desplazamiento con Tapón de Gravas. Se realiza por una hinca y entubación por

golpe sobre un tapón de gravas u concreto, introducido antes en la entubación. El

concreto se coloca en pequeñas capas y se va compactando hasta obtener un

tapón que debe tener como mínimo tres veces el diámetro del pilote, con la

presión ejercida por las paredes del tubo se va progresivamente efectuando un

desplazamiento lateral del terreno, llegando con el tubo hasta la profundidad

calculada para el pilotaje. El golpe de maza desaloja el tapón del tubo y queda

ensanchada la punta de los pilotes, luego se coloca la armadura, se quita la

camisa y se realiza la hormigonada por capas, finalmente se apisona o se vibra

para garantizar la continuidad del cuerpo del pilote, se procede a extraer el tubo.

Pilotes con Extracción de Tierra, requiere que las tierras de la excavación sean

extraídas antes de la ejecución del hormigonado. En terrenos poco cohesivos o

cuando el terreno resistente queda debajo del Nivel Freático, se pueden producir

desmoronamientos o filtraciones. Para evitar estos problemas se recurre a una

camisa metálica, es un tubo que tiene la misma función de un encofrado; esta

camisa se va clavando al tiempo que se efectúa la excavación. Estas camisas

pueden ser recuperables o perdidas si se dejan en el terreno; en este caso, el tubo

metálico ha sido tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosión.

Pilotes vaciados in situ ejecutados en obra, consiste en realizar una perforación en

el suelo a la cual se le colocará un armado en su interior y posteriormente se

rellena con concreto. Pilotaje in situ Colocación de estructura para el vaciado

posterior

-Pilotaje "in situ" en seco. Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como

son la perforación del subsuelo con hélice o cazo, colocación de armadura de

acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que se realiza de abajo a arriba.

-Pilotaje "in situ" con camisa recuperable o perdida. En terrenos fangosos o

cercanos al nivel del mar o cuencas de ríos. Este pilotaje comprende la

introducción de camisas para sujeción de las paredes a perforar, perforación del

terreno, colocación de armaduras y vertido de concreto.

Según el tamaño: Micropilotes 10 -20 cm, Pilotes 25 – 60 cm, Caissons 80cm a

más.

Caissons, trabajan de la misma forma que un pilote, es una cimentación

semiprofunda, que siempre se hace in situ, se construye a medida que se va

hundiendo en el terreno, generalmente su forma es circular, pero existen también

cuadradas, rectangulares o elípticas.

Después del replanteo, se inicia el proceso de excavación y armado de los anillos

de concreto reforzado, estos se hacen de manera progresiva y a medida que van

excavando va haciendo cada anillo hasta que se encuentre suelo resistente. Cada

anillo se construye de la siguiente manera: excavación, se verifican los niveles, se

ubican las varillas verticales que arman el caisson, y luego se traslapan los anillos

de refuerzo, estos se amarran, después se ubican las formaletas pudiendo ser

estas metálicas o de madera, se le ponen parales para garantizar una mayor

rigidez, se verifican medidas. Luego se vierte el concreto, a medida que se va

completando vertiendo el concreto es vibrado mecánicamente para evitar espacios

de aire, luego después de ser fundido se confina con ladrillos en el perímetro.

Después del fraguado se retiran las formaletas. Este mismo proceso se repite

hasta el último anillo.

Después de estar finalizado el proceso de construcción de los anillos del cassion

sigue el armado de la canasta de refuerzo, se arma la estructura cilíndrica general

de los refuerzos, luego se introduce al interior del caisson, finalmente bajan más

varillas de refuerzo para ponerlas manualmente y garantizar mejor precisión, el

caisson tiene una forma acampanada en la base con el fin de aumentar el área de

contacto del pilote con el suelo, para así reducir el esfuerzo al que está sometido

el suelo. Luego se funde el fuste, hasta llegar al nivel original del terreno, después

de estar construidos todos los caissons se construyen unas vigas de amarre para

garantizar un trabajo conjunto de la cimentación al mismo tiempo que se hace la

transición a la superestructura del edificio.

Bibliografía:

Pilotes (2009) Ingenieria Civil. Blogger Templates.

http://ingecivilcusco.blogspot.com

Cimentaciones flotantes. (2013) Teoria de Construcción.Luis Santalla -9diseno.

http://teoriadeconstruccion.net

Cimentaciones: Zapatas, losas. Diferencias Básicas. (2015). Empresas

Construcción. Santander, España.: Empresas Construcción.

http://www.empresasconstruccion.es

Cimentaciones por Zapatas. (2014) CONSTRUMATICA. Barcelona, España.:

CONSTRUMATICA SERVICIOS DE INFORMACIÓN PROFESIONAL, S.L.

http://www.construmatica.com

Zapatas continuas o corridas. APUNTES INGENIERÍA CIVIL.

http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/

Universidad de los Andes. Enbotas Producciones (2011). Proceso Constructivo de

un Caisson. https://www.youtube.com/watch?v=peQVA2rKstA