4 Diferentes Tipos de Cimentaciones | Superficiales y Profundas

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distintos tipos de cimentaciones


Una cimentación y los amplios tipos de cimentaciones que las conforman son conjunto de elementos estructurales de un inmueble, el cual, tiene como objetivo transmitir las cargas vivas o muertas al suelo mediante los elementos apoyados en ella distribuyéndolas de forma que no superen su presión permitida ni produzcan cargas disruptivas en la zona.


Debido a que la resistencia del suelo es relativamente menor que la de los tipos de cimentaciones, los muros o pilares que soporta, la superficie de apoyo entre el suelo. La cimentación deberá ser mayor proporcionalmente que la de los elementos apoyados, a excepción en los suelos rocosos.


La cimentación es la parte más baja del edificio o de la estructura civil que está en contacto directo con el suelo y que transfiere las cargas de la estructura al suelo de forma segura. Los cimientos se pueden clasificar en dos categorías: cimientos superficiales y cimientos profundos.


La cimentación superficial transmite la carga a un estrato que se encuentra a poca profundidad. La cimentación profunda transfiere la carga a una mayor profundidad por debajo de la superficie del suelo.


Un edificio alto, como un rascacielos, o un edificio construido sobre un suelo muy débil requiere una cimentación profunda. Si el edificio construido tiene el plan de extenderse verticalmente en el futuro, entonces se debe sugerir una cimentación profunda.


Contenido

 

¿Qué Tipos de cimentaciones Existen?

La cimentación es un elemento estructural y su misión es conducir las cargas de la construcción o de los elementos que se apoyan en ella hacia el suelo, repartiéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas puntuales. Existen dos tipos principales de cimentación: directa y profunda.


Para construir una cimentación, se excavan zanjas en el suelo hasta llegar a un estrato duro. Para conseguir cimientos más fuertes, se vierte hormigón en esta zanja. En estas zanjas se incorporan jaulas de refuerzo para aumentar la resistencia de los cimientos.


Las varillas de acero proyectadas hacia el exterior actúan como los huesos y deben conectarse con la subestructura superior. Una vez que la cimentación se ha rellenado correctamente se puede iniciar la construcción del edificio. La construcción de los cimientos puede hacerse con hormigón, acero, piedras, ladrillos, etc.


Los cimientos son muy importantes en una obra, cada fase juega un papel clave para el buen funcionamiento y la buena calidad del edificio. Los cimientos son considerados como uno de los aspectos más significativos.


Se pueden tener distintos tipos de cimentaciones, pero para ser más congruentes más adelante encontraras 2 tipos principales de cimentaciones. Dentro de cada tipo de cimentaciones existen diferentes elementos, aunque la gran mayoría de las estructuras utilizan casi siempre los mismos.


Zapatas Corridas

Las zapatas corridas son un tipo de cimentación poco profunda. Son cimientos extendidos que, por si fuera poco, se utilizan mucho en el sector de la construcción. Se denominan así porque se construyen mediante un método de excavación abierta. Por otra parte, las zapatas corridas hacen que la base de una estructura se expanda o se extienda para dar un soporte individual a todo el inmueble.


Hay que tomar en cuenta que es posible que en un mismo emplazamiento existan diferentes tipos de suelo para un mismo edificio; esto puede provocar peligrosos asentamientos diferenciales, aunque los valores de los asentamientos totales sean admisibles.


Las zapatas corridas es uno de los distintos tipos de cimentaciones que se utilizan habitualmente en la cimentación de muros de carga. Una zapata corrida suele tener el doble de anchura que un muro de carga, y en ocasiones incluso más. Su anchura y el tipo de refuerzo dependen de la capacidad portante del suelo destinado a la cimentación.


Este tipo de cimentación continua se suele utilizar cuando la capacidad portante es ligeramente inferior a la necesaria para adoptar zapatas aisladas, cuando la distribución de los pilares de la estructura hace más ventajosa la unión de las cimentaciones de varios pilares próximos entre sí, o porque las cargas de los pilares son tan elevadas que dan lugar a zapatas aisladas muy próximas o superpuestas.


También se suele utilizar para evitar asentamientos diferenciales excesivos en suelos heterogéneos, en estructuras con diferencias de carga importantes o en pilares que dan lugar a grandes excentricidades.


Se suele denominar zapata combinada cuando agrupa dos o más pilares, mientras que la zapata continua es la que agrupa tres o más pilares alineados o un muro. Se utiliza con frecuencia para la cimentación de muros, estribos de puentes o muros de carga.


Zapatas Combinadas

La zapata combinada es muy similar a la zapata aislada. Cuando los pilares de la estructura están cuidadosamente colocados, o la capacidad portante del suelo es baja y sus zapatas se solapan entre sí, se proporciona una zapata combinada. Se trata fundamentalmente de una mezcla de diferentes zapatas, que utiliza las propiedades de varios equilibrios en una única zapata en función de la necesidad de la estructura.


Las cimentaciones que se hacen comunes en más de un pilar se denominan zapatas combinadas. Hay diferentes tipos de zapatas combinadas, incluyendo las de tipo losa, las de tipo losa y viga, las rectangulares, las de balsa y las de viga de tirantes. Pueden ser cuadradas, en forma de T o trapezoidales.


El objetivo principal de los tipos de cimentaciones es la distribución uniforme de las cargas bajo toda el área de la zapata, ya que es necesario que el centro de gravedad del área de la zapata coincida con el centro de gravedad de las cargas totales.


Zapata Aislada

Una zapata aislada, la cual también forma parte de los tipos de cimentaciones. Es una cimentación lineal que recibe un único sistema de carga, similar a los pilares. Esta se emplea en terrenos firmes y competentes, transmitiendo tensiones medias o altas y provocando asentamientos pequeños o moderados.


Es uno de los tipos de cimentaciones para casa habitación más económica sobre roca o suelos con tensiones habituales admisibles. Su sección es cuadrada, aunque se utilizan los rectangulares cuando hay claros diferentes en dos direcciones perpendiculares.


Se levantan dos pilares contiguos separados por una junta de dilatación o en casos especiales de difícil geometría. En otros casos pueden tener forma circular o poligonal. Si existe una junta de dilatación, la zapata se dispone en diapasón, con dos apoyos adosados. Las zapatas aisladas pueden clasificarse según su forma: rectas, escalonadas, piramidales y acanaladas o aligeradas.


Zapatas escalonadas

Toda superficie de apoyo de una cimentación, es decir, la cara inferior sobre la que se apoya en un terreno, debe ser en todos los casos un plano perfectamente perpendicular a la dirección de las fuerzas que gravitan sobre ella, ya que de lo contrario este tipo de cimentación estaría expuesta al deslizamiento.


De acuerdo con este principio y en el caso en que sea necesario cimentar sobre un terreno inclinado, el fondo del mismo no será ni un plano inclinado ni un plano horizontal, sino una serie de planos horizontales a diferentes alturas.


Zapatas prefabricadas

La zapata prefabricada es uno de los tipos de cimentaciones de concreto armado compuesto por una caja o jaula de armadura incorporada dentro de muros de concreto que actúan como encofrado.


Sus dimensiones geométricas y áreas de acero se determinan por medio de cálculos estáticos elaborados en función de las cargas de capacidad y de las fuerzas admitidas por el suelo.


Las "zapatas prefabricadas" se pueden fabricar en varias dimensiones, para satisfacer cualquier requisito estructural y de diseño.


Loza de Cimentación

Una losa de cimentación está formada por una losa de concreto armado apoyada en el suelo que distribuye el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo.


Las losas de cimentación son tipos de cimentaciones poco profundas que se comporta muy bien en suelos no homogéneos mejor que cualquier otro tipo de cimentación. Las losas más sencillas son las de espesor constante, aunque también existen losas nervadas de mayor espesor en función de la dirección de los muros o de las filas de pilares.


El cálculo es similar al de una losa de cubierta plana, invirtiendo las direcciones de los esfuerzos y aplicando las cargas axiales y uniformes de todo el edificio. Se invierten las vigas de estos forjados para enterrarlas en el suelo y evitar obstáculos en el uso de la superficie, que está preparada para ser utilizada como pavimento, aunque su superficie sigue siendo rugosa.


Muro de contención

Los muros de contención son un tipo de cimentación utilizados para retener masas de tierra u otros materiales blandos manteniendo los taludes que no pueden retener de forma natural. Estas condiciones se presentan cuando se limita el ancho de una excavación, corte o terraplén por medio de restricciones de propiedad, uso de la estructura o económicas.


En la construcción de ferrocarriles o carreteras, por ejemplo, se establece el ancho de la zona de servicio de la vía y el corte o el terraplén debe estar contenido dentro de ese ancho. Del mismo modo, los muros de los sótanos de los edificios deben situarse dentro de los límites de la propiedad y contener el suelo alrededor del sótano.


Muros Milán o Muros Pantalla

Un muro pantalla o muro Milán es un tipo de elemento de contención, cuya misión principal es contrarrestar el empuje del terreno y reducir su deformación; es una técnica habitual en ingeniería civil.


También son excavaciones de sección rectangular con un transporte completo del terreno que se realiza in situ cuyo resultado es un muro de hormigón subterráneo.


Son esencialmente muros de retención, que se construyen, por ejemplo, en los muelles. Se utiliza normalmente una herramienta de sección rectangular para remover el suelo, creando así una excavación alargada.


Además, los rectángulos que componen el muro deben estar entrelazados para garantizar la resistencia estructural y la estanqueidad.


La función principal de los muros pantalla es contener e impermeabilizar los paramentos de una excavación, así como recoger las cargas verticales que puedan transmitirles otros elementos estructurales.


Las pantallas continuas son una solución eficaz para limitar los movimientos del terreno resultantes de la excavación, reduciendo así el riesgo de daños a las construcciones cercanas.


Hay que tener en cuenta que los muros pantalla o muros Milán se utilizan principalmente para soportar cimientos o también son muy útiles cuando hay que contener cortes verticales en excavaciones.


En las construcciones civiles estos elementos pueden ser aplicados de muchas maneras, entre ellas están los túneles urbanos para el metro, las obras de metro, los cajones de cimentación para edificios, los sótanos, los muelles, los aparcamientos del metro, las presas, los pozos de bombeo de gran capacidad, los canales de gran sección y los silos.


Cimentación por pilotes

Los pilotes de cimentación o sistemas de pilotaje son tipos de cimentaciones profundas de tipo puntual, los cuales se hincan al suelo procurando siempre que el estrato resistente sea capaz de soportar las cargas transmitidas. El pilote funciona por puntos, hincados a gran profundidad.


Las puntas de los pilotes se hincan en suelo firme, de manera que se confía en el apoyo en este estrato, aunque haya una pequeña descarga por fricción del fuste al pasar por estratos menos resistentes. Esto indica que las fuerzas de apoyo actúan sobre la punta del pilote, y en menor medida por la fricción de la superficie lateral del pilote. Es el mejor y más seguro apoyo, porque el pilote descansa sobre un suelo de alta resistencia.


Si existe una capa de suelo débil en la superficie. Esta capa no puede soportar el peso del edificio, por lo que las cargas tienen que pasar por encima de esta capa y transferirse a la capa de suelo o roca más fuerte que se encuentra debajo de la capa débil.


En caso de que un edificio tenga cargas concentradas muy pesadas, como en una estructura de gran altura, un puente o un depósito de agua.


Los pilotes son un de los distintos tipos de cimentaciones capaz de soportar cargas más elevadas que las cimentaciones más habituales, como las zapatas o los cimientos de losa.


Cimentaciones Profundas

Las cimentaciones profundas son un tipo de cimentación se realizan muy por debajo de la superficie del terreno para que la estructura a desarrollar no sufra ningún tipo de daño como lo son, asentamientos diferenciales o cualquier otra condición problemática de la superficie que pueda generar, este tipo de cimentaciones suele encontrarse a profundidades mayores de 3 metros por debajo del nivel del piso terminado.


Dependiendo del tipo de suelo, estos tipos de cimentaciones (pdf) es utilizada cuando se es necesario transferir la carga de una estructura a un estrato más profundo que tenga la capacidad de carga adecuada o sea lo suficientemente competente para soportar las cargas de la estructura a construir.


Cimentaciones Superficiales o Directas

Las cimentaciones superficiales son tipos de cimentaciones que distribuyen la fuerza transmitida por la estructura a través de sus elementos de apoyo sobre una superficie de terreno bastante amplia que soporta estas cargas.


Se considera una cimentación somera cuando está entre 0,50 m. y 4 m. de profundidad, y cuando las tensiones admisibles de las diferentes capas del terreno hasta ese nivel permiten el apoyo directo del edificio sin provocar asentamientos excesivos de la estructura que puedan afectar a su funcionalidad; si no es así, se utilizarán cimentaciones profundas.


Esta cimentación representa un soporte continuo bajo los muros y al mismo tiempo forma una retícula rígida en la base de la casa que le da solidez y permite que todos los muros formen una sola unidad. Las zapatas constan de dos elementos: zapata y zapata extendida.


Cimentaciones Antisísmicas

Las construcciones y estructuras antisísmicas son las que nos van a permitir soportar los terremotos con mucha más superioridad de resistencia, para lo cual, los ingenieros responsables de la construcción de viviendas han tenido en cuenta algunos detalles importantes para hacerlas más invulnerables a estas circunstancias.


La construcción antisísmica incluye todos los edificios e infraestructuras construidos para soportar los movimientos sísmicos sin derrumbarse.


La elección de los materiales de construcción depende de la disponibilidad, de los conocimientos y la experiencia locales relacionados con la construcción y de la aceptación de la población. Los materiales de construcción más utilizados son el hormigón, el acero y la madera. Se intenta minimizar los daños para que el edificio no tenga que ser demolido después del terremoto.

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