Cimentaciones: Tipos, Cálculo y Replanteo en Construcción

Cimentación: Conceptos Clave en Construcción

La cimentación es la parte del edificio que está en contacto con el terreno y se encarga de transmitir al mismo todos los esfuerzos resultantes.

Cálculo y Dimensionamiento de la Cimentación

Para su cálculo y dimensionamiento es preciso saber:

• Estado tensión-deformación del edificio, en función de unas hipótesis de cargas previstas según su uso y situación.
• El terreno, cuya tensión admisible nos permita situar en él la cimentación.

Tensión admisible: es la carga unitaria bajo la cual son admisibles el asiento de la cimentación y el coeficiente de seguridad frente a la rotura del terreno.

Determinación del Terreno

Para la determinación del terreno debemos saber:

1. Clases de terrenos existentes y profundidades.
2. Profundidad del terreno firme.
3. Nivel de las aguas subterráneas o nivel freático.
4. Previsión de asientos.
5. Composición química del terreno.

Clasificación de Terrenos

Clasificación de terrenos en función de su comportamiento frente a las cargas de cimentación:

1. Roca: formaciones sólidas con notable resistencia a la compresión.
2. Terrenos sin cohesión: formados por áridos, grava, arena, donde predomina la resistencia al rozamiento.
3. Terrenos coherentes: formados por arcillas, resisten debido a la cohesión.
4. Terrenos deficientes: no son aptos para cimentar.

Pueden ser terrenos favorables (Grupo T-1), con cimentación directa mediante elementos aislados. Terrenos intermedios (Grupo T-2) presentan variabilidad, tienen rellenos antrópicos. Grupo T-3, terrenos desfavorables.

Asientos de cimentación: se refieren al descenso que sufre la cimentación bajo la acción de la carga, debido a que el terreno de cimentación es un sólido comprimible y se acorta al entrar en carga.

Replanteo

Replanteo: es el trabajo previo al movimiento de tierras, que consiste en marcar en el terreno la situación exacta de la obra de arquitectura proyectada. Es necesaria la elaboración de un plano de replanteo.

Talud Natural, Entibaciones, Zanjas y Pozos

Talud natural: es el ángulo de máxima pendiente que forma el plano horizontal y el plano de tierra que limita un desmonte o un terraplén.

Entibaciones: entibar las tierras es prepararlas para que no se produzcan desmoronamientos o caídas de tierras.

Zanja: es aquel movimiento de tierras con anchura de unos 40 cm a 60 cm, que se destina a alojar cimentaciones en línea y las canalizaciones.

Pozos: son movimientos de tierras de pequeña superficie y gran profundidad.

Tipos de Cimentaciones

Cimentación Superficial

Se apoya en las capas menos profundas del terreno, por tener este la suficiente capacidad de carga para soportar las construcciones.

• Zapatas aisladas: esta cimentación se ejecuta por puntos y la transmisión de esfuerzos se produce de forma puntual, constituidas por dados de hormigón en masa o armado, de planta cuadrangular y con la cara superior plana.
• Zapatas excéntricas: estas se sitúan en soportes medianeros o alineados en la vía pública, reciben la carga de forma excéntrica. Se produce un momento que tiende a volcar el elemento constructivo. Para evitar este vuelco se utiliza la viga centradora, esta viga, a la vez de hacer de riostra, absorbe el momento producido por la excentricidad de la carga.
• Zapatas corridas: la cimentación se ejecuta en línea y la transmisión de esfuerzos se produce de forma superficial, están constituidas por zapatas lineales de hormigón en masa o armado, se emplean para cimentación de muros o soportes alineados muy próximos.
• Placa o losa de hormigón: son elementos estructurales que ocupan la totalidad del edificio y transmiten los esfuerzos de forma superficial al terreno.

Cimentación Profunda

Son aquellas en las que su extremo inferior en el terreno está a una profundidad superior a 8 veces su diámetro o ancho. Se denomina pilotaje, construida con pilotes, estos siempre llevan en la cabeza los llamados encepados. Similares a las zapatas aisladas.

Muros de Contención y Elementos Auxiliares

Muros de contención: sirven de elemento de contención de un terreno, natural o artificial. El cuerpo trabaja a flexión por el empuje del terreno.

Condiciones:

1. Resistencia: debe tener resistencia suficiente para no romperse por el empuje del terreno. Debe estar construido con materiales cuya unión entre sí sea suficiente para que no se rompa.
2. Estabilidad al vuelco: evitar que el muro vuelque, la resultante de sus cargas debe pasar por el tercio central de su base. Para esto, el peso propio del muro debe ser muy superior al del empuje del terreno.
3. Estabilidad al deslizamiento: evita que el muro se deslice sobre el terreno en que apoya, es necesario que la fricción de la base del muro con el terreno sea mayor que el empuje.

Muro de sótano: en este se ancla en los forjados y en la propia cimentación, en este pueden apoyar los pilares que transmiten las cargas a las plantas superiores.

Pantallas: elementos de contención de tierras que se emplean para realizar excavaciones verticales en donde los edificios colindantes no serían estables sin sujeción.