CIMENTACIONES

Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales de una estructura cuya misión es transmitir sus cargas o elementos apoyados en ella al suelo, distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros que soporta, el área de contacto entre el suelo y la cimentación debe ser proporcionalmente más grande que los elementos soportados, excepto en suelos rocosos muy coherentes.

La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura. La estabilidad de una edificación depende en gran medida del tipo de terreno sobre el que se asienta.

    

Tipos de cimentación

La elección del tipo de cimentación depende especialmente de las características mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que, junto con la homogeneidad del terreno, aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación. Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar. Cuando por problemas con la capacidad portante o la homogeneidad del mismo no es posible usar cimentación superficial se valoran otros tipos de cimentaciones.

Hay dos tipos fundamentales de cimentación: directas y profundas.

Cimentaciones ciclópeas

En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de hormigón ciclópeo es sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir rellenando la zanja con piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de hormigón en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el hormigón 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.

Suelos y tipos de cimentación

El suelo es una parte fundamental de la estructura teniendo en cuenta los diferentes tipos de suelo depende que tipo de cimentación se debe utilizar. Y si el suelo falla, la estructura, domicilio o edificio también lo hará.

Si el terreno estaría compuesto de rocas, se podría comenzar a cimentar sin ningún tipo de problema ya que este suelo es muy resistente, pero esta situación es muy poco común, hay que excavar hasta encontrar un suelo apto para la cimentación. Los profesionales en este caso al realizarse las excavaciones en distintos tipos de altura, analizan en su laboratorio las características del tipo de suelo según su cota, hasta llegar a la cota o plano de fundación que es la cota perfecta en donde el suelo resiste las cargas demandadas por el edificio o domicilio.

Cota o plano de fundación: tipo de suelo apto para poder descargar la fuerza de la estructura sobre este.

Estos datos se obtiene a través de un informe geotécnico que permite saber a que profundidad se encuentra el plano de fundación y cual será la tensión admisible que tendrá el terreno, significa que peso de estructura soportara ese suelo, si esta tensión se pasa puede derivar en una rotura del terreno provocando el desmoronamiento de la estructura.

Otro dato que permite saber el estudio de suelo es la presencia de napas, es decir agua subterránea por presencia de lluvias.

Zapata que transmite el esfuerzo a una cimentación superficial de una viga de puente. La cimentación está enterrada y no es visible en la figura.

En estructuras importantes, tales como puentes, las cimentaciones, incluso las superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se produzcan deterioros. Las cimentaciones superficiales se clasifican en:Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentación, la carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.

• Cimentaciones ciclópeas.
• Zapatas.
  • Zapatas aisladas.
  • Zapatas corridas.
  • Zapatas combinadas.
• Losas de cimentación.

Cimentaciones semiprofundas

Excavando uno de los pozos de cimentación para un puente. El tubo de hormigón (concreto) se va hundiendo a medida que se excava. En este caso se llegó a 24 m de profundidad.

• Pozos de cimentación o caissons: Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas.
• Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería .
• Muros de contención bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.
• Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.

Cimentaciones profundas

Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Deben ubicarse más profundamente, para poder distribuir sobre una gran área, un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:

• 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. El CTE los clasifica como elementos de contención.
  • pantallas isostáticas: con una línea de anclajes
  • pantallas hiperestáticas: dos o más líneas de anclajes.

Importancia de la cimentación en las construcciones

La cimentación es el proceso usado por el hombre transmitir de manera correcta el peso de la vivienda hacia el suelo mediante un sistema de anillo cerrado.

Es evidente que para que una estructura ofrezca una seguridad y comportamiento razonable ha de contar con una cimentación adecuada. Aunque la cimentación es algo que no llama la atención y para inadvertida por los usuarios de la estructura, la organización de sus elementos básicos y el estudio de cada una de sus partes suele a veces exigir del ingeniero o proyectista la mayor destreza y el mejor criterio del que normalmente necesita para redactar el proyecto. La construcción de una cimentación es, a veces, el trabajo más difícil de todos los que se presentan al realizar una obra.

La responsabilidad del buen funcionamiento de una cimentación recae sobre el que la estudia y proyecta. El constructor podrá tener problemas para realizar lo que figura en los planos y especificaciones pero no es responsable del mal criterio que se haya seguido para concebir y diseñar el proyecto. También los que proyectan la estructura y deben tomar las decisiones vitales han de enfrentase a problemas complejos.

¿Ha de acobardarse el ingeniero frente a estas dificultades? ¿Debe retirarse a casa y esperar a que aquellas desaparezcan? Lo que tiene que hacer es obtener toda la información posible acerca de los problemas con que se enfrenta, determinar lo procedimientos que puede seguir, estudiar distintas variantes que puede utilizar para soportar la estructura, prever la influencia probable de estas variantes, estimar su costo aproximado, decidir sobre la viabilidad relativa de la construcción, aconsejar sobre lo que él considera como mejor y, finalmente, explicar a sus clientes la naturaleza de los problemas y las razones de sus recomendaciones.

                                             

Conclusiones

• 1. La cimentación es la base estructural más importante para cualquier edificación o construcción. Esta soporta las cargas netas en forma vertical que genera dicha obra.
• 2. La cimentación se divide en dos grandes grupos, las cuales son, la cimentación superficial que se emplea en construcciones simples y la cimentación profunda, tiene la función de soportar cargas de construcciones pesadas mediante sus dos clases, caisson y pilotes.
• 3. Para que una cimentación sea adecuada se debe fijar primero cual es su tipo de suelo, es decir debemos considerar cual es el tipo de suelo, si éste es arenoso, o está en el agua, o en el fango, o si es un terreno vegetal, etc.
• 4. Para poder considerar que tipo de cimentación es la que vamos a usar debemos tomar en cuenta cual es la tipología del terreno en la que la vamos a realizar, por tanto, es importante el estudio del suelo para usar la cimentación adecuada.
• 5. La cimentación tiene varias formas de construcción por las cuales necesita diferentes formas de construcción, aquí tenemos hormigón armado y hormigón de mesa además de la mampostería que son 3 tipos reforzada, la combinada y la simple.
• 6. La importancia de la cimentación es transmitir de manera correcta el peso de la vivienda hacia el suelo para que esta pueda seguir en pie además resista los movimientos telúricos que ahora se tornaron más frecuentes en los últimos tiempos, además ofrece seguridad a largo plazo para que la estructura logre preservar a lo largo del tiempo, no solo eso ya que el suelo varia por diferentes regiones y la cimentación ayuda a que la estructura no colapse.
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REFERENCIAS:

Cipsa.com.mx. (2019). LA CIMENTACIÓN Y TIPOS DE CIMENTACIONES. Noticias. [online] Available at: https://www.cipsa.com.mx/38/noticias/la-cimentacion-y-tipos-de-cimentaciones/ [Accessed 16 Jul. 2019].

Es.wikipedia.org. (2019). Cimentación. [online] Available at: https://es.wikipedia.org/wiki/Cimentaci%C3%B3n [Accessed 16 Jul. 2019].

Andrea, M. (2019). La cimentación - Monografias.com. [online] Monografias.com. Available at: https://www.monografias.com/trabajos103/cimentacion/cimentacion.shtml [Accessed 18 Jul. 2019].