Cimientos Superficiales

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Published on March 4, 2014

Author: CarlitOosGOmez

Source: slideshare.net

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Las cimentaciones superficiales serán aquellas que repartan las cargas a través de sus elementos estructurales que se apoyan sobre una superficie de terreno más amplio siendo estas las que se apoyan en las capas poco profundas del suelo.

Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Arquitectura Construcción 1 Arq. William García Sección “A” LABORATORIO NO. 4 (CIMENTACIONES IMENTACIONES SUPERFICIALES) Carlos Rubén Subuyuj Gómez Carnet: 201115010 Clave: 25 Guatemala, 26 de abril de 2013

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 1 OBJETIVOS ......................................................................................................................... 2 CIMENTACIONES ............................................................................................................. 3 Tipos De Cimentaciones ............................................................................................. 3 CIMENTACIONES SUPERFICIALES ............................................................................ 4 Cimentaciones Ciclópeas ................................................................................ 4 Zapatas Aisladas.................................................................................. 5 Zapatas Corridas (“T” Invertida) ............................................. 6 Losas De Cimentación ................................................. 6 Losas Flotantes ................................................ 7 VISITA DE CAMPO ............................................................................................................ 8 CONCLUSIONES .............................................................................................................. 21 RECOMENDACIONES .................................................................................................... 22 REFERENCIAS ................................................................................................................. 23

INTRODUCCIÓN La cimentación es el conjunto de elementos estructurales que transmite las cargas de la edificación al suelo, distribuyéndolas de manera equitativa, a manera de que la presión sea admisible a cada uno de los puntos. Las CIMENTACIONES SUPERFICIALES serán aquellas que repartan las cargas a través de sus elementos estructurales que se apoyan sobre una superficie de terreno más amplio y capaz de soportar dichas cargas, siendo estas las que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo. Teniendo en cuenta que para ello es necesario seguir ciertos pasos que permitirán adecuar al terreno para la construcción. Para ello será necesario realizar el trazo: proceso en el cual se definen y miden las dimensiones de la obra; el zanjeo: en él se extrae la tierra, con el fin de colocar en ellos los cimientos, tuberías, entre otros, es decir los trabajos preliminares de la obra. Por ello el presente informe da a conocer de manera grafica, el proceso de cimentación superficial a manera de explicar mejor cada paso que permite llevar a cabo el proceso de construcción. 1

OBJETIVOS • Definir y aplicar la utilización de las cimentaciones superficiales, para luego en futuros diseños proponerlas como un sistema constructivo. • Identificar el tipo de cimentación superficial utilizada dentro de la construcción, así como los elementos más importantes de la misma. • Definir y observar el proceso de realización de los trabajos preliminares en una construcción, previo a trabajar las armaduras para cimientos. • Ubicar la construcción de la bodega y analizar si es correcta, para así no interferir con la realización de las actividades dentro del terreno. • Observar y aprender los procesos para el armado de estructuras para los cimientos y columnas. • Localizar los bancos para la realización del armado de estribos y eslabones. • Observar el proceso de centrado de las armaduras, ya sea vertical u horizontalmente, así como los materiales utilizados para este proceso. • Identificar todos los elementos utilizados para el centrado de las armaduras, así como su correcta aplicación. • Identificar la utilización de tacos y escuadras dentro de la realización de armaduras y centrado de las mismas para el cimiento. • Conocer cuáles son las proporciones utilizadas para la realización de un concreto para cimientos. 2

CIMENTACIONES Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al suelo distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura. Hay que prestar especial atención ya que la estabilidad de la construcción depende en gran medida del tipo de terreno. En muchos casos, los cimientos no solo transmiten compresiones, sino que mediante esfuerzos de rozamiento y adherencia llegan a soportar cargas horizontales y de tracción, anclando el edificio al terreno, si fuese necesario. Además de estas funciones principales, los cimientos han de cumplir otros propósitos: • • • • Ser suficientemente resistentes para no romper por cortante. Soportar esfuerzos de flexión que produce el terreno, para lo cual se dispondrán armaduras en su cara inferior, que absorberán las tracciones. Acomodarse a posibles movimientos del terreno. Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presión, si la hay. TIPOS DE CIMENTACIONES 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. Los cimientos se clasifican de la siguiente manera: POR SU PROFUNDIDAD • Superficiales • Profundos POR SU SISTEMA • • Corridos Aislados 3 POR SU FORMA • • • Rectangulares Trapezoidales “T” Invertida

CIMENTACIONES SUPERFICIALES 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. Las cimentaciones superficiales se clasifican en: • • Cimentaciones Ciclópeas. Zapatas. • Zapatas aisladas. • Zapatas corridas. • • Zapatas combinadas. Losas de cimentación. CIMENTACIONES CICLÓPEAS En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) 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. 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. 4

Precauciones: • • • • Tratar que las piedras no estén en contacto con la pared de la zanja. Que las piedras no queden amontonadas. Alternar en capas el hormigón y las piedras. Cada piedra debe quedar totalmente envuelta por el hormigón. ZAPATAS AISLADAS Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar, de ahí el nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque cuando el momento flector en la base del pilar es excesivo no son adecuadas y en su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas corridas en las que se asienten más de un pilar. Para construir una zapata aislada deben independizarse los cimientos y las estructuras de los edificios ubicados en terrenos de naturaleza heterogénea, o con discontinuidades, para que las diferentes partes del edificio tengan cimentaciones estables. Es conveniente llegar a una profundidad mínima por debajo de la cota superficial de 50 u 80 cm. en aquellas zonas afectadas por estas variables. Conviene utilizar hormigón de consistencia plástica, con áridos de tamaño alrededor de 40 mm. En la ejecución, y antes de echar el hormigón, disponer en el fondo una capa de hormigón pobre de aproximadamente 10 cm de espesor (hormigón de limpieza), antes de colocar las armaduras. 5

ZAPATAS CORRIDAS ( “T” INVERTIDA) Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales o puntuales separadas. Son cimentaciones de gran longitud en comparación con su sección transversal. Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno. Las zapatas corridas se aplican normalmente a muros. Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Sus dimensiones están en relación con la carga que han de soportar, la resistencia a la compresión del material y la presión admisible sobre el terreno. Por practicidad se adopta una altura mínima para los cimientos de hormigón de 3dm aproximadamente. Si las alturas son mayores se les da una forma escalonada teniendo en cuenta el ángulo de reparto de las presiones. En el caso de que la tierra tendiese a desmoronarse o el cimiento deba escalonarse, se utilizarán encofrados. Si los cimientos se realizan en hormigón apisonado, pueden hormigonarse sin necesidad de los mismos. LOSAS DE CIMENTACIÓN Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada directamente sobre el terreno. Como losa está sometida principalmente a esfuerzos de flexión. El espesor de la losa será proporcional a los momentos flectores actuantes sobre la misma. Las losas son un tipo de cimentación superficial que tiene muy buen comportamiento en terrenos poco homogéneos que con otro tipo de cimentación podrían sufrir asentamientos diferenciales. También en terrenos con muy poca capacidad portante. 6

Las losas más sencillas son las losas de espesor constante, aunque también existen la losas nervadas que son más gruesas según la dirección de muros o filas de pilares. Su cálculo es similar al de una losa plana de azotea invirtiendo las direcciones de los esfuerzos y aplicando las cargas tanto axiales como uniformes provenientes de todo el edificio. Las trabes de estas losas se invierten para quedar enterradas en el terreno y evitar obstáculos al aprovechamiento de la superficie, que queda lista para ocuparse como un firme aunque su superficie aún es rugosa. El espesor mínimo que debe tener es de 30cm como mínimo, aunque habitualmente oscilan entre los 50 y 120cm dependiendo de la edificación que soporte. Consiste principalmente en transmitir la carga del edificio al terreno a través de una superficie igual o superior a la obra. LOSAS FLOTANTES La cimentación flotante es utilizada cuando la capacidad portante del suelo es muy pequeña y el peso del edificio importante, puede suceder que el solar de que disponemos no tenga superficie como para albergar una losa que distribuya la carga; en tal caso es posible construir un cimiento que flote sobre el suelo. Cuando es necesario construir estructuras muy sensibles a asentamientos en terrenos pobres puede recurrirse a fundaciones de losa flotante. La fundación debe hacerse de dimensiones tales que el peso del volumen de tierra removida sea similar a la carga producto del peso de la estructura para que la carga del suelo no se altere. 7

VISITA DE CAMPO Encargado de Obra: Arq. Chinchilla (Multiconcretos) Proyecto: Vivienda Unifamiliar de dos niveles Dirección: Boulevard Hacienda Real, Colonia Hacienda Real, Z. 16 8

FOTOGRAFÍA 1 La tierra extraída debe ser removida por completo o dejar 1.00m de separación entre la zanja para evitar que el material caiga de nuevo en ella. Las zanjas deben estar completamente a plomo, esto servirá para ahorrar material y poder usarlas como formaleta. 9

FOTOGRAFÍA 2 La superficie debe quedar libre de tierra para evitar que esta caiga de nuevo en las zanjas limpias. La tierra extraída si no es removida por completo debe estar a 1.00m de separación de las zanjas. Las zanjas fueron protegidas con nylon para protegerlas de la humedad descendente y la humedad del suelo. 10

FOTOGRAFÍA 3 Se cuentan con los hilos necesarios que sirven de referencia para hacer el trazo, los cuales están a escuadra. El corral está debidamente hecho con parales de madera aserrada, esto servirá para colocar todos los puntos de referencia dentro del terreno. 11

FOTOGRAFÍA 4 Albañil realizando del armado de columnas. Estribos colocados en posición alterna, esto ayuda para darle mayor refuerzo al armado de la columna. Las columnas deben ser armadas fuera del terreno, se trasladan en el momento que serán colocadas en la obra. 12

FOTOGRAFÍA 5 Albañil anclando la columna con la parilla lbañil para el cimiento. Utilización de escuadras para el centrado de ón las columnas, las cuales deben ser 30 0 seg según la varilla de hierro utilizada. 13 Todos los amarres deben estar hechos con alambre de amarre y tenaza.

FOTOGRAFÍA 6 Colocación de riostra en la columna, la cual sirve para centrarla verticalmente y evitar desplazamientos en el momento de la fundición. Refuerzos (estribos) colocados de manera alterna para dar mayor soporte a la columna. 14

FOTOGRAFÍA 7 Estribos colocados de forma alterna, con gancho a 45°. Riostra colocada horizontalmente, la cual sirve para centrarla y evitar desplazamientos en el momento de la fundición. 15

FOTOGRAFÍA 8 Las zanjas deben estar completamente a plomo, esto servirá para ahorrar material y poder usarlas como formaleta. Riostra Utilización de tacos hechos a base de cemento y arena, los cuales sirven para el centrado horizontal de las armaduras y evitar desplazamientos durante la fundición. Columnas hechas con hierro de ¾ + estribos de 3/8”. 16

FOTOGRAFÍA 9 Tacos los cuales sirven para el centrado horizontal de las armaduras y evitar desplazamientos durante la fundición. Utilización de escuadras para el centrado de las columnas, las cuales deben ser 30 0 según la varilla de hierro utilizada. Todos los elementos verticales deben ir anclados desde la base inferior de los horizontales, en este caso la columna está anclada hasta la base inferior de la zapata. 17

FOTOGRAFÍA 10 Costillas (mochetas) hechas con hierro de ¾ + eslabones de 3/8”, los cuales están colocados de manera alterna para dar mayor refuerzo. Utilización de escuadras para el centrado de las columnas, las cuales deben ser 30 0 según la varilla de hierro utilizada. Colocación de eslabones de manera alterna en la parrilla para el cimiento. 18

FOTOGRAFÍA 11 Banco, en el cual se realizan los refuerzos: estribos y eslabones. Es recomendable almacenar todo el material dentro de la bodega, para evitar que se oxiden y pierdan sus propiedades. Pines los cuales sirven de medida para hacer los dobleces necesarios a los hierros con una grifa. 19

FOTOGRAFÍA 12 Utilización de tacos hechos a base de cemento y arena, los cuales sirven para el centrado horizontal de las armaduras y evitar desplazamientos durante la fundición. Los tacos fueron realizados con proporción 1:2, utilizando tubo PVC como molde, con un alto de 5cms. 20

CONCLUSIONES • La cimentación es la parte estructural del edificio, encargada de transmitir las cargas al terreno. Las cimentaciones superficiales, se llevan a cabo cuando existe en el terreno, a poca profundidad, una capa suficientemente resistente para soportar el edificio. • La elección de los cimientos para un edificio determinado dependerá de la fortaleza de la roca y el suelo, la magnitud de las cargas estructurales y la profundidad del nivel de aguas subterráneas. • Para el trazo se debe de respetar las medidas del terreno para evitar problemas. Se debe saber dónde van a quedar las entradas de agua, luz y drenaje y se debe considerar el ancho de las cimentaciones. • Los cimientos corridos son los más utilizados dentro de nuestro medio, debido a su fácil colocación , su soporte , resistencia adecuada , al igual de la su buena distribución de cargas. • El hierro para la realización de estribos y eslabones debe ser doblado con una grifa, con un ángulo de 45°. • Para dar mayor estabilidad al armado de las columnas, los estribos y eslabones deber ir colocados de manera alterna. • Se debe vibrar el concreto durante todo el proceso de la cimentación. • El encofrado o formaleta debe ser de madera ya que se exige que sea rígido, resistente, y limpio para la fundición del cimiento. • Las armaduras deben ir centradas vertical y horizontalmente para evitar que no hayan corrimientos durante la fundición. • Todos los elementos verticales deben ir anclados desde la base inferior de los elementos horizontales. 21

RECOMENDACIONES • No dejar que el material para armado este directamente sobre el suelo ya que se oxida y pierde sus propiedades. • Se debe remover completamente la capa vegetal por lo que se pueden presentar problemas estructurales en un futuro debido ya que la las raíces pueden fracturar el cimiento. • El nivel de referencia lo deben indicar correctamente, lo cual puede evitar malos trazos al momento de ser necesarios para la realización de las zanjas. • La basura, maleza resultante de la limpia y chapeo, así como la tierra deberán ser retiradas del área de trabajo con maquinaria especial y trasladarlos a un lugar apropiado. • El material extraído de las zanjas debe ser retirado o colocado al menso 1m. de separación, para evitar que caiga de nuevo en la zanja, ya que esta se debe dejar libre de tierra. • Se deben utilizar tacos para el centrado de las armaduras y no piedras, o pedazos de hormigón. • Los hilos para hacer el trazo de la zanja deben estar lo más cerca del suelo. • El gancho utilizado para los estribos y eslabones deben tener un mínimo de 5cms. • Es recomendable utilizar un piedrín de ¾ para la realización del concreto para la cimentación, ya que este aporta mayor resistencia. • Se debe dejar un recubrimiento minino de 1” en las columnas, y 2” para los cimientos debido a la humedad. • Las zanjas se deben estar a plomo y emparejadas, para que estas puedan ser utilizadas como formaleta, y así ahorrar el uso de material. 22

BIBLIOGRAFÍA • CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS Arq. William García de León Pág. 17 – 25. • Algunos datos más fueron tomados de la clase y preguntas a los operadores o trabajadores en la visita de la obra. EGRAFÍA • http://es.wikipedia.org/wiki/Cimentaci%C3%B3n • http://www.arqhys.com/tipos-cimentaciones.html • http://es.slideshare.net/urzuarq/cimentaciones-superficiales-y-profundas-14306351 • http://construestruconcreto.webpin.com/754861_2-3-Cimentacion-superficial.html • http://es.scribd.com/doc/68077807/Tema-Cimentaciones-Superficiales-y-Profundas Fotografía durante visita de campo. 23

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