infraestructura, superestructura

Definición de estructura: Una infraestructura es el conjunto de elementos o servicios que están considerados como necesarios para que una organización pueda funcionar o bien para que una actividad se desarrolle efectivamente. Por otro lado, la infraestructura es la base material de una sociedad y la que determinará la estructura social, el desarrollo y el cambio social de la misma, incluyéndose en estos niveles las fuerzas productivas y las relaciones de producción que en la misma se dan. La infraestructura urbana es aquel trabajo llevado a cabo por la actividad humana y que fuera dirigido por profesionales de la Arquitectura, Urbanistas e Ingeniería civil, que servirá de soporte para el desarrollo de otras actividades, siendo su funcionamiento muy necesario para la organización de la ciudad en cuestión. FUNDACIONES SUPERFICIALES. 1.- ZAPATAS. Las zapatas “cimentaciones en zonas aisladas de la estructura “son los tipos más utilizados y se utilizan cuando el terreno tiene en su superficie una resistencia media o alta con respecto a las cargas de la estructura. Es homogénea como para ser afectadas por asentamientos diferenciales entre las distintas partes. 

ZAPATAS AISLADAS.

Son de carácter puntual, generalmente están constituidas por dados de hormigón de planta cuadrada. Las fundaciones de zapata en general constituyen los tipos más usados tanto por su economía como por su sencillez de construcción. 

ZAPATAS ATIRANTADAS.

Son de carácter puntual y trabajan de forma independiente, pero se encuentran unidas por una cadena apoyada al terreno la cual se diseña para evitar el movimiento horizontal relativo entre zapatas aisladas o para unir una zapata aislada a una función corrida. 

ZAPATAS Y VIGAS DE FUNDACIÓN.

La viga de fundación es un elemento estructural que permite tomar las cargas de muro y transmitirlas a zapatas aisladas. Puede haber varias razones para querer diseñar zapatas con vigas de fundación.

Por ejemplo: Como una forma de ahorrar en comparación a la alternativa de zapata corrida. En algunos casos es conveniente hacer que el peso de los muros descanse sobre la zapata para aumentar las cargas horizontal y equilibrar momentos descompensados en el apoyo. 

ZAPATAS CORRIDAS.

Cuando se trate de pilares alineados muy próximos a muros, o de equilibrar cargas excéntricas sobre las zapatas contiguas, se considera directamente el empleo de una zapata continua o zapata corrida. 2.- LOSAS. Las losas “cimentación sobre toda la superficie de la estructura “se emplean en terrenos menos resistentes o menos homogéneos o bajo estructuras menos resistentes. Con ellas se aumenta la superficie de contacto y se reducen los asentamientos diferenciales. Puede decirse de forma aproximadamente que la losa es más económica que las zapatas si la superficie total de estas es superior a la mitad de la superficie cubierta por el edificio, debido al menor espesor de hormigón y cuantía de armaduras, a una excavación más sencilla y un ahorro de encofrados. 

LOSAS DE ESPESOR CONSTANTE.

Tiene la ventaja de su gran sencillez de ejecución. Si las cargas y las luces no son importantes el ahorro de encofrados puede compensar el mayor volumen de hormigón necesario. 

LOSAS CON CAPITELES.

Se utilizan para aumentar el espesor bajo los pilares y mejorar la resistencia a flexión y cortante. Los capiteles pueden ser superiores o inferiores teniendo estos últimos la ventaja de realizarse sobre la excavación y dejar plana la superficie del sótano. 

LOSAS NERVADAS.

Con nervios principales bajos los pilares y otros segundarios los nervios pueden ser superiores o inferiores, en el caso de nervios superiores el encofrado es más complicado, y suele ser necesario el empleo de un relleno de aglomerado ligero y un solado independiente para dejar plana la superficie superior. 

LOSAS FLOTANTES

Cuando es necesario construir estructuras muy sensibles a asentamientos en terrenos pobres puede recurrirse a fundaciones de loza 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. En esta forma las condiciones de carga en la superficie del terreno de fundación no han sido teóricamente modificadas por la construcción, de modo que será razonable suponer que los asentamientos serán bajos o nulos. FUNDACIONES PROFUNDAS. 3.-PILOTES. Pieza larga a modo de estaca, de madera, hierro y hormigón armado, que se hinca en el terreno, bien para soportar una carga, transmitiéndola a capas inferiores más resistentes, bien para comprimir y aumentar la compacidad de las capas de tierra subyacentes. 

PILOTAJES.

Un pilotaje es una cimentación constituida por una zapata o encepado que se apoya sobre un grupo de pilote o columnas que se introducen profundamente en el terreno para transmitir su carga al mismo. Los pilotajes se emplean cuando el terreno resistente esta a profundidades de los 5 o 6 mtrs; cuando el terreno es poco consistente hasta una gran profundidad; cuando existe gran cantidad de agua en el mismo; y cuando hay que resistir acciones horizontales de cierta importancia. 

PILOTES PREFABRICADOS.

Estos se hincan en el terreno mediante maquinas del tipo martillo. Son relativamente caros ya que deben ir fuertemente armados para resistir los esfuerzos que se producen en su transporte, izado e hinca. Pueden originar perturbaciones en el terreno y en las estructuras próximas durante su hinca, tienen la ventaja de que la hinca constituye una buena prueba de carga. 

PILOTES MOLDEADO IN SITU

Estos se realizan en perforaciones practicadas previamente mediante sondas de tipo rotativo. Generalmente son de mayor diámetro que los prefabricados y resisten mayores cargas. 

ENCEPADOS.

Los encepados constituyen piezas prismáticas de hormigón armado que trasmiten y reparten la carga de los soportes o muros a los grupos de pilotes. Como en la actualidad se emplea generalmente pilotes de diámetro grande por razones económicas él número de pilotes por cada encepado no suele ser muy elevado.

Entibación de zanjas mediante paneles metálicos Una entibación es un sistema constituido por elementos metálicos (paneles) o de madera, acodalados entre sí mediante puntales, que se utilizan para evitar el desplome de las paredes verticales de las zanjas. Uno de los métodos de uso más industrializado es el uso de paneles metálicos como entibación. Existen varios tipos de entibación metálica: sistemas de cajones, sistemas con guías deslizantes y bocas de acceso a pozos y cámaras de apoyo. Veamos aquí las características generales. Se pueden usar paneles de acero o de aluminio, permitiendo profundidades de excavación de entre 6 y 3 m, respectivamente.

Viga de riostra: Las vigas riostras, de atado o de arriostra miento, son piezas o elementos estructurales generalmente de hormigón armado o de cualquier elemento que pueda resistir tracciones, que unen dos o más cimientos o zapatas, La finalidad de las vigas riostras es absorber las posibles acciones horizontales que pueden recibir los cimientos bien de la estructura bien del propio terreno, evitando de esta forma el desplazamiento horizontal relativo de uno respecto a otro.

El cálculo de las vigas riostras se realiza como pieza prismática de hormigón armado sometida a tracción simple o compuesta. La resistencia de la sección a tracción se confía exclusivamente a las fuerzas desarrolladas por sus armaduras. La función del hormigón es hacer trabajar solidariamente las armaduras y protegerlas de La corrosión, figura 3.67.

FUNDACIONES PROFUNDAS - PILOTES PILOTES: Son piezas cilíndricas o prismáticas q se clavan en el suelo con la principal finalidad de transmitir a las capas profundas del terreno las capas que reciben. Tipos de pilotes 

PILOTES Strauss: Es uno de los pilotes de más fácil ejecución que consiste en clavar el suelo por medio de un martinete, un tubo de igual medida al del pilote a medida que se va extrayendo la tierra del interior del mencionado tubo por medio cucharas rotativas. Cuando el tubo llega a la cota de fundación se va llenando de hormigón compactado a medida que se extrae el tubo formándose así un pilote de forma irregular con ensanchamiento en aquellos lugares donde el terreno es de baja consistencia. Los pilotes strauss tienen un campo de uso limitado, pues no se utilizan en grandes profundidades y las cargas que reciben son relativamente pequeñas.

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PILOTES Simples: Es parecido al anterior. Se clava para perfora un tubo de 30 a 49 cm de diámetro provisto de un azuche libre que se desprende y se pierde llegada a la cota de fundación, se procede como en el caso anterior, es decir, se va llenando y apisonando con capas sucesivas de 75 cm aproximadamente a medida que se retira el tubo quedando el pilote de forma irregular dentro del terreno.

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PILOTES Franki: Este tipo se caracteriza principalmente por la forma es que es ejecutada. SE SIGUE ES SIGUIENTE PROCESO.

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Se coloca el tubo sobre el suelo hasta aprox. 1 m de profundidad colocando después una cierta cantidad de hormigón dentro del y siendo apisonado por medio de un pilón haciendo salir la tierra del mismo y formando un azuche.

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A medida que el tubo va penetrando en el suelo el azuchero lo acompaña colocando en su transcurso más hormigón seco.

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Llegada a la profundidad deseada, el tubo es prendido al martinete por medio de 2 cuerdas de acero y se va colocando dentro del mismo hormigón seco, al mismo tiempo el pilote lo apisona haciendo que se formen una base alargada.

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Terminada la base se inicia la construcción del pilote propiamente dicho apisonando el hormigón seco por capas sucesivas.

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Concluida la ejecución del pilote tenemos que el mismo presenta una forma irregular y de mayor diámetro que el tubo que lo formo. RESPONDO

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¿Qué es la fundación o cimentación? Que condiciones debe tener.

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¿Cómo se determina sus dimensiones?

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¿Qué es la actitud portante del suelo?

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¿Cómo se clasifican las fundaciones?

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Describir las caracteristas principales de los diferentes tipos de fundaciones Desarrollo

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La cimentación o fundación es la parte de la construcción que se apoya sobre el terreno, constituye así la base del edificio y por tanto debe satisfacer la función estática de soportar los pesos de la superestructura. La fundación debe ser hecha de tal forma que la base de apoyo no ceda o se desplace bajo la acción de cargas fijas o móviles, permanentes o accidentales y que tampoco sufre alteración por posibles correcciones de las aguas subterráneas o superficiales.

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Conocer por una parte el peso total de la obra (enteramente acabada, incluyendo sobrecargas accidentales), y por otra parte la aptitud portante del terreno sobre el cual descansa la construcción, se debe tener en cuenta la proximidad de los edificios así como la fundación y estado de la misma, limitaciones que puedan existir con relación a las existentes en el mercado.

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La aptitud importante o de sustentación de un terreno destinado a construcción viene definida por la carga unitaria expresada en (kg\cm2), bajo la cual prácticamente, el asiento cesa de aumentar. Esta característica puede ser modificada

por la acción de determinados fenómenos exteriores, tales como las venas superficiales de agua. 

Clasificación de las fundaciones: _ Las directas son aquellas en que las cargas de la construcción son transmitidas al suelo de fundación directamente por la fundación. Son consideradas fundaciones directas las que llegan hasta una profundidad de 2 m. Ejemplo: fundaciones corridas de piedra bruta, cimiento de ladrillo, zapatas, platea. _Las fundaciones profundas, se utilizan en zonas en el que el terreno firme se encuentra a mayores profundidades, pueden ser consideradas fundaciones profundas a partir de aprox. 2m. Ejemplo: pilotes y tabulones.

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Fundaciones directas: a. Fundaciones corridas de piedra bruta: Son aquellas utilizadas para obras de pequeña envergadura. Se las conoce normalmente como cimiento de P.B.C, normalmente acompaña todo el perímetro de la edificación y sobre él apoyan las paredes y elementos portantes constructivos. b. Fundaciones construidas de ladrillos: Son utilizadas como bases de ladrillos no portantes. Los ladrillos son colocados con argamasa mixta de cal y arena 1:4:12.

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Zapatas: Son estructuras de hormigón armado de forma de pirámide truncada, utilizada normalmente en obras de mayor envergadura donde las cargas provenientes de la estructura exigen una mayor profundidad en las excavaciones y la determinación del suelo de fundación. Son utilizadas hasta profundidades de más o menos 2m. Según las cargas que actúan sobre las mismas pueden ser excéntricas o concéntricas. _Fundaciones profundas o indirectas a. Pilotes: Pilotes son utilizados generalmente para transmitir cargas a capas profundas del terreno. Se emplea cuando el terreno firme esta a profundidades mayores de los 5 a 6 m., cuando el terreno es poco consistente hasta una gran profundidad, o cuando existe una gran cantidad de agua del mismo. b. Tabulones:

La fundación a trabes de tablones consiste en la excavación manual o mecánica de un pozo hasta encontrar un terreno firme y en la abertura de una base más ancha el terreno a fin de transmitir la carga del pilar a trabes de una presión compatible con las características del terreno. • La infraestructura está conformada por la estructura económica, es allí donde se materializan las relaciones de producción y las fuerzas productivas que caracterizan a determinado modo de producción. • La superestructura, está conformada por la estructura ideológica y la estructura jurídico – política que implica la existencia del estado, el aparato judicial, los aparatos represivos y los aparatos ideológicos de las sociedades.

LOSA Elemento estructural, de superficie continua y plana que se apoya en una o más vigas para formar los entrepisos, o techar espacios. LOSAS DE ENTREPISO Losas de entrepiso son los elementos rígidos que separan un piso de otro, construidos monolíticamente o en forma de vigas sucesivas apoyadas sobre los muros estructurales. Funciones Las losas de entrepiso cumplen las siguientes funciones: * Función arquitectónica: Separa unos espacios verticales formando los diferentes pisos de una construcción; para que esta función se cumpla de una manera adecuada, la losa debe garantizar el aislamiento del ruido, del calor y de visión directa, es decir, que no deje ver las cosas de un lado a otro. * Función estructural: Las losas o placas deben ser capaces de sostener las cargas de servicio como el mobiliario y las personas, lo mismo que su propio peso y el de los acabados como pisos y revoques. Además forman un diafragma rígido intermedio, para atender la función sísmica del conjunto. LOSAS DE TECHO Existen varios tipos de techos, estos serán seleccionados según el tipo de construcción, condiciones climáticas, uso al que será destinada, si posteriormente servirá como entrepiso y por supuesto la que implique mayor economía seguridad y calidad espacial. Funciones Su función es la de tapar un determinado espacio o bien resguardarlo de todo aquello que se suscite en el exterior. Entre los máximos beneficios de los techos se encuentra su impermeabilidad, o sea, su capacidad para prohibir la entrada del agua. El techo es, en esencia, una cubierta, tanto superior como interior.

Clasificación de los tipos de vigas

Una viga es un elemento constructivo lineal, que trabaja sometido principalmente a esfuerzos de flexión, compuesto por tensiones de tracción y compresión. Estos elementos poseen una dimensión dominante frente a las demás. Las tensiones máximas se encuentran en la parte inferior y en la superior. En los sectores cercanos a los apoyos, se producen esfuerzos cortantes, y pueden también producirse torsiones. El material de las vigas, es elástico linealmente.

Aplicaciones de las vigas: La viga es un elemento estructural horizontal capaz de soportar una carga entre dos apoyos, sin crear empuje lateral en los mismos. Las vigas se emplean en las estructuras de edificios, para soportar los techos, aberturas, como elemento estructural de puentes. En los puentes, transportan las cargas de compresión en la parte superior del puente, y las de tracción en la parte inferior. Las vigas alveolares permiten aligerar sus líneas y realizar los vanos más grandes. Se construyen con perfiles H, laminados en caliente. Los alvéolos pueden ser de forma circular, hexagonal u octogonal.

Materiales para las vigas: Las construcción de vigas se ha realizado con diversos materiales a lo largo de la historia. La madera fue el material más adecuado que se empleó, pues soporta importantes esfuerzos de tracción, a diferencia de otros materiales tradicionales, como los pétreos, los cerámicos, y el ladrillo. La madera se comporta de manera ortotrópica, presentando distinta resistencia y rigidez, de acuerdo al sentido del esfuerzo, si es paralelo a la fibra de la madera, o transversal. La madera puede soportar las exigencias con menor deformación que otros materiales constructivos. La madera presentará diferentes cualidades según el tipo de madera que sea. Con la Revolución Industrial, comienza a utilizarse el acero, que tiene características isotrópicas, mayor resistencia que el hormigón con menor peso. Su relación resistenciapeso, es mayor que la del hormigón, y puede resistir mayores compresiones y tracciones. El hormigón armado se ha empleado a partir de la segunda mitad del siglo XIX. Y posteriormente, se emplearon variantes como el hormigón pretensado y postensado. Para determinar las dimensiones, materiales y capacidad de las vigas, debemos basarnos en las características de la construcción y su finalidad. Una viga debe soportar el peso, los esfuerzos de compresión, la flexión y la tensión, de acuerdo a la finalidad constructiva. Las losas de hormigón son los elementos que hacen posible la existencia de los pisos y los techos de todas las edificaciones. Tienen dos funciones principales desde el punto de vista estructural: la primera, ligada a la carga de gravedad, que es la transmisión hacia las vigas de las cargas propias de la losa, el piso terminado, la sobrecarga y eventualmente tabique u otros elementos apoyados en ellos; y, la segunda, ligada a las cargas de sismo, que es la obtención de la unidad de la estructura, de manera que esta tenga un comportamiento uniforme en cada piso, logrando que las columnas y muros se deformen una misma cantidad en cada nivel. La primera de las funciones resulta más evidente, sin embargo, la segunda requiere de una explicación más en profundidad. Así, imaginemos una estructura de nueve columnas y una cobertura de viguetas de madera apoyadas en una viga principal, también de madera. En caso de movimiento sísmico, la columna principal y central recibirá una mayor carga en relación a la esquinera y exterior, por lo que al tener mayor masa y no estar conectada en forma rígida con las otras, generará una mayor fuerza de inercia. Adicionalmente se puede afirmar que las aceleración de cada columnas no serán iguales, pues cada una podrá tener un movimiento distinto debido a que tiene una rigidez diferente y no están conectadas en forma rígida entre sí.

Clasificación de las vigas Las vigas, se clasifican, según el punto de contacto entre los postes y la viga: las vigas simples, apoyada en un poste en cada extremo; las vigas voladizas, apoyada solamente en un extremo; las vigas sobresalientes, que se extienden más allá de los soportes; y las vigas continuas, apoyada en más de un poste. Una viga convencional, consiste en una estructura horizontal, que sostiene carga entre dos apoyos, sin generar empuje lateral entre estos. Pero nuevos diseños arquitectónicos, han dado origen a un tipo de viga llamada viga ip, que se fabrican a partir de perfiles en forma de H, y se sueldan re conformando una pieza en forma de T. Son muy utilizadas en los túneles mineros.

Clasificación de las vigas

Las vigas forman un marco esquelético. Una viga es un componente horizontal lineal que resiste las cargas verticales a lo largo de su longitud. Las fuerzas de carga resultan en atracción gravitatoria de la tierra y actúan en una dirección perpendicular al eje longitudinal de la barra. Una vez que el peso de la carga se apila en la viga, las fuerzas internas proporcionan una resistencia a la deformación. Los tipos de vigas se clasifican de acuerdo con las diversas características de la estructura.

Categorías de vigas Los arquitectos y los ingenieros diseñan y fabrican vigas a partir de materiales de ingeniería como metal, madera, hormigón y plástico. Los diseñadores consideran la cantidad de carga y la deflexión que soportara antes de que falle. Los ingenieros clasifican los tipos de vigas de diferentes maneras en función de su geometría y tamaño, la forma en que se apoyan, y su ubicación en un marco estructural.

Clasificación geométrica

Una forma de clasificación se basa en la geometría de la sección X. El perfil de la viga incluye las formas de las secciones X: secciones rectangulares, triangulares, circulares, y el canal, además de las secciones en T y secciones I. La clasificación también depende de los tipos de soportes utilizados para proporcionar la restricción del movimiento de la barra. Los soportes deben impedir la rotación y el deslizamiento de la estructura de la viga.

Clasificación de acuerdo a los soportes La clasificación más común de las vigas se basa en las condiciones de soporte: (1) en voladizo: Un extremo de la viga es fijo y el otro está libre, (2) simplemente apoyadas: ambos extremos del resto del haz están sobre soportes; (3) sobresaliendo : Uno o ambos extremos de la viga se extienden sobre los soportes; (4) en voladizo apoyado: uno de los extremos es fijo y el otro extremo soportado; (5) fijo: ambos extremos de la viga están fijados rígidamente de modo que no hay movimiento; (6) continuo: los dos extremos están soportados y hay soportes intermedios a lo largo de su longitud.

Las vigas en edificios y puentes Las vigas utilizadas en la construcción de edificios y puentes se clasifican de acuerdo a su función y ubicación: (1) Vigas son las vigas más importantes que están separadas ampliamente y llevar las cargas más pesadas de la estructura, (2) Las viguetas están estrechamente espaciadas y construidas con apoyos para aumentar la resistencia, (3) largueros son las vigas longitudinales en puentes que cruzan el espacio entre las vigas de piso, (4) Parhileras son vigas del techo; (5) travesaños, son vigas horizontales de pared que se resisten a la flexión provocada por las cargas de viento; (6) los dinteles son los miembros que las puertas de la corona y las aberturas de ventana, ya que añadir soporte a la pared.

Columna Una columna es un elemento arquitectónico vertical y de forma alargada que normalmente tiene funciones estructurales, aunque también pueden erigirse con fines decorativos. De ordinario, su sección es circular, pues cuando es cuadrangular suele denominarse pilar, o pilastra si está adosada a un muro. La columna clásica está formada por tres elementos: basa, fuste y capitel.   

Columna aislada o exenta: La que se encuentra separada de un muro o cualquier elemento vertical de la construcción o edificación. Columna adosada: La que está yuxtapuesta a un muro u otro elemento de la edificación. Columna embebida: La que aparenta estar parcialmente incrustada en el muro u otro cuerpo de la construcción.

Según los órdenes arquitectónicos clásicos

Columnas jónicas del Erecteión de Atenas.

Columnas de una sala de oración islámica (Gran Mezquita de Kairuán)

En razón de su pertenencia a alguno de los órdenes arquitectónicos clásicos, la columna puede ser:     

Columna dórica: Columna jónica: Columna corintia: Columna toscana: Columna compuesta:

Según el fuste

Tomando el todo por la parte, es habitual clasificar las columnas según el tipo de fuste que posean. Así, cabría relacionar las siguientes:    

Columna lisa: Aquella que no tiene ni estrías ni adornos. Columna estriada o acanalada: Aquella cuya forma posee estrías o acanaladuras ornamentales en toda su longitud. Columna fasciculada: La que está conformada por una serie de delgados fustes, similares, agrupados a modo de haz. Columna agrupada: La que posee varios fustes con una base y capitel comunes (típica del Gótico).

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Columna salomónica: La que tiene fuste torsionado en forma de espiral (típica del arte Barroco). Columna románica: El fuste es cilíndrico y no tiene acanaladuras verticales como en la arquitectura clásica, sino que son lisos o en el caso más complejo lleva sogueados o decoración geométrica (zigzag) o vegetal.