Cimentacion Profundas y Superficiales

 

 

SEMINARIO DE ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION

CASTILLON ANYOSA, OLIVER JEAN PIERE

 

UNIVERSIDAD PRIVADA ALAS PERUANAS

– FILIAL ICA 

 

“AÑO DEL DIALOGO Y LA RECONCILIACION NACIONAL ” 

UNIVERSIDAD PRIVADA ALAS PERUANAS FACULTAD DE ING Y ARQUITECTURA ESCUELA DE ARQUITECTURA

INVESTIGACION:

“CIMENTACION PROFUNDAS Y SUPERFICIALES” 

DOCENTE:

ING. CARLOS CONDORCHOA

CURSO:

SEMINARIO DE ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION

ALUMNO:

CASTILLON ANYOSA, OLIVER JEAN PIERE

ICA– PERÚ  2018

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A Dios por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme dado salud, darme lo necesario para seguir seguir adelante día a día para lograr mis objetivos, además además de su infinita bondad y amor.

A mis padres por haberme apoyado en todo momento, momento, por sus consejos, sus valore valores, s, por la motivación constante que me ha permitido ser personas de bien, pero más que nada, por su amor, sus ejemplos de perseverancia y constancia constancia que los caracterizan y que ha infundado siempre, por el valor mostrado para salir adelante y a todos aquellos que ayudaron directa o indirectamente a realizar este documento.

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CIMENTACION PROFUNDA Y SUPERFICIAL (SEMINARIO DE ESTRUCTURA Y CONSTRUCCION)

1.  CIMENTACIONES PROFUNDAS 1.1.  DEFINICION

Las Cimentaciones Profundas son un tipo de Cimentaciones que solucionan la trasmisión de cargas a los sustratos aptos y resistentes del suelo.

1.2.  UTILIZACION   Se opta por cimentaciones profundas cuando los esfuerzos transmitidos

Por el edificio no pueden ser distribuidos suficientemente a través de una cimentación superficial, y en la solución probable se sobrepasa la capacidad portante del suelo.   Cuando el terreno tiende a sufrir grandes variaciones estacionales por:

hinchamientos y retracciones. retracciones.   Cuando los estratos próximos al cimiento pueden provocar asientos

imprevisibles y a cierta profundidad, caso que ocurre en terrenos de relleno o de baja calidad.   En edificios sobre el agua.   Cuando los cimientos están solicitados a tracción; tal como ocurre en

edificios altos sometidos a esfuerzos por vientos, o en estructuras que necesitan elementos sometidos sometidos a tracción para lograr estabilidad, como estructuras de cables o cualquier estructura anclada al suelo.

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1.3.  TIPOS DE CIMENTACION PROFUNDA

Entre estas cimentaciones se destacan:   Muros Pantalla   Sustitucion   Flotación   Pilotes

1.3.1.  MURO PANTALLA

Los Muros Pantalla constituyen un tipo de Cimentación Profunda muy usada en edificios de altura, que actúa como un muro de contención y brinda muchas ventajas por ahorro de costes y mayor desarrollo en superficies. Es la tipología de Cimentaciones más difundida en áreas urbanas para edificios con sótano en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de barreras de contención de agua subterránea en túneles y carreteras. El muro pantalla es un muro de contención que se construye antes de efectuar el vaciado de tierras, y transmite los

esfuerzos

al

terreno.

Estos

elementos

estructurales

subterráneos se emplean también en forma temporal para la contención y retención de paredes.

1.3.2.  SUSTITUCION

Esta cimentación se realiza mediante la excavación del terreno, donde el peso del material excavado y extraído será igual o proporcional al peso de la construcción a realizar; conociendo cada una de las capas que componen dicho suelo (características del

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terreno) y según las características características de la estructur estructura a que sustentará y las cargas que actúen sobre la misma. Se realiza la excavación hasta llegar a terreno competente y se sustituye el existente por un terreno mejorado y compactado. Esta constituye una solución válida en casos de espesores y cargas uniformes y pequeñas. Técnicamente, solo se definirán bien las características del material usado en el relleno y terraplenado, la densidad y humedad máximas (Ensayo Proctor) y espesores de material aportado. Debe realizarse un control con medidas de humedad (in situ) y densidad, y los ensayos correspondientes de placa de carga para evaluar posibles asientos y deformaciones.

1.3.3.  FLOTACION

Las Cimentaciones por Flotación se basan en el Principio de Arquímedes que postula lo siguiente: Todo cuerpo sumergido en un líquido estático experimenta un empuje vertical ascendente igual al peso del volumen del liquido desalojado. Por ello, deberá preverse en este tipo de construcciones que se ejecuten perfectamente impermeables calculando la reacción al empuje ascendente vertical para evitar el hundimiento o el volteo de la estructura.

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1.3.4.  PILOTES

El Pilote o sistema por pilotaje, es un tipo de cimentación profunda de tipo puntual, que se hinca en el terreno buscando siempre el estrato resistente capaz de soportar las cargas transmitidas.

Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad portante del suelo. Puede darse que los estratos inmediatos a los cimientos produzcan asientos imprevistos y que el suelo resistente esté a cierta profundidad; es el caso de edificios que apoyan en terrenos de baja calidad. Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas. Cuando la edificación está situada sobre agua o con la capa freática muy cerca del nivel de suelo. Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción. Aquí tenemos varios casos:

  En edificios de altura expuestos a fuertes vientos.   En construcciones que requieren de elementos que trabajen

 

a la tracción, como estructuras de cables, o cualquier estructura anclada en el suelo.

  Cuando se necesita resistir cargas inclinadas; como en los

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muros de contención de los muelles.

  Cuando se deben recalzar cimientos existentes.

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MATERIALES UTILIZADOS EN LOS PILOTES:

  MADERA

La madera se emplea desde la prehistoria; en ese entonces los habitantes lacustres construían sus chozas apoyándolas sobre troncos hincados en el lecho del lago. Estos troncos lograron conservarse mientras las aguas que los rodeaban eran ácidas, es decir de pantanos turbosos.

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    ACERO

Se utilizan con secciones en H o en Cajón. En tipo cajón pueden rellenarse de hormigón después de haberse colocado. A veces se constituye el pilotaje con perfiles planos empalmables, es el tablestacado, que se consiguen con secciones de acero laminado en caliente. Se los utiliza como contención de tierras y como barrera del agua en caso de excavaciones para cimentaciones, sótanos. En muelles y zonas ribereñas también suele usarse.   HORMIGON

Los pilotes fabricados de este material se dividen en:   Pilotes Prefabricados

Los pilotes de hormigón armado convencional se utilizan para trabajar a la compresión; los de hormigón pretensado funcionan bien a la tracción, y sirven para tablestacas y cuando deben quedar sumergidos bajo agua.   Pilotes In situ

Los Pilotes Hormigonados In Situ son un tipo de Pilotes ejecutados en obra, tal como su nombre lo indica, en el sitio, en el lugar.

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2.  CIMENTACIONES SUPERFICIALES 2.1.  DEFINICION

Las Cimentaciones Superficiales reparten la fuerza que le transmite la estructura a través de sus elementos de apoyo sobre una superficie de terreno bastante grande que admite esas cargas. Se considera cimentación superficial cuando tienen entre 0,50 m. y 4 m. de profundidad, y cuando las tensiones admisibles de las diferentes capas del terreno que se hallan hasta esa cota permiten apoyar el edificio en forma directa sin provocar asientos excesivos de la estructura que puedan afectar la funcionalidad de la estructura; de no ser así, se harán Cimentaciones Profundas. Debe considerarse como posible que en un mismo solar se encuentren distintos tipos de terreno para una misma edificación; ésto puede provocar asientos diferenciales peligrosos aunque los valores de los asientos totales den como admisibles.

2.2. TIPOS DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES

Existen varios tipos de Cimentaciones Superficiales, los cuales se detallan a continuación:

       

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Zapatas aisladas

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Zapatas corridas

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Zapatas combinadas



Losas de cimentación

 

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2.2.1. 

ZAPATAS AISLADAS

Las zapatas aisladas son comúnmente utilizadas para cimientos poco profundos con el fin de transportar y extender cargas concentradas, causadas por ejemplo por columnas o pilares. Las zapatas aisladas pueden ser de material reforzado o no reforzado. Sin embargo, para la base no reforzada, la altura de la base debe ser mayor para proporcionar la separación de carga necesaria. Las zapatas aisladas sólo deben utilizarse cuando estemos seguros de que no se producirán asentamientos variables en todo el edificio. Las zapatas aisladas no son adecuadas para soportar cargas generalizadas. En este caso, se utilizan tanto bases de zapata corrida (continua) o losa de cimentación.

2.2.2.  ZAPATAS CORRIDAS

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 30 cm.aproximadamente. Si las alturas son mayores se les da una forma escalonada teniendo en cuenta el ángulo de reparto de las presiones.

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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.

2.2.3.  ZAPATAS COMBINADAS

Las Zapatas Combinadas son un tipo de Cimentaciones por Zapatas. Puede que al predimensionar los cimientos, la distancia entre zapatas resulte pequeña, o en algunos casos, hasta pueden llegar a superponerse.

2.2.4.  LOSA DE CIMENTACION

Una losa de cimentación es una placa de hormigón apoyada sobre el terreno la cual reparte el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo.  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.

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También en terrenos con muy poca capacidad portante. 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 aprovechamiento de la superficie, que queda lista para ocuparse como un firme aunque su superficie aún es rugosa. 

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