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1 CIMENTACIONES 2 CIMENTACIONES 5 SUPERFICIALES ZAPATAS LOSAS Excéntricas/ de carga centrada. Aisladas. Corridas/ continuas/ combinadas. Arriostradas con vigas. Sección continua. Nervada. PROFUNDAS MUROS PANTALLA PILOTES Prefabricados. In situ. CLASES DE CIMENTACIONES 6 CIMENTACIONES SUPERFICIALES 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. 7 Muro 12 ZAPATA COMBINADA CIMENTACIONES PROFUNDAS 13 ¿En qué casos se utilizan las Cimentaciones Profundas? 1.- Cuando los esfuerzos transmitidos por el edificio no pueden ser distribuidos suficientemente a través de una cimentación superficial. 2.- Cuando el terreno tiende a sufrir grandes variaciones estacionales: por hinchamientos y retracciones. 3.- 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. 4.- En edificios sobre el agua. 5.- Cuando los cimientos están solicitados a tracción; o en estructuras que necesitan elementos sometidos a tracción para lograr estabilidad. 14 Tipos de Cimentaciones Profundas: •Muros Pantalla •Sustitución •Flotación •Pilotes Las cimentaciones profundas son las siguientes: 15 MUROS PANTALLA Los Muros Pantalla son muy usados en edificios de altura, que actúa como un muro de contención y brinda muchas ventajas por ahorro de costos y mayor desarrollo en superficies. Es el tipo de Cimentación más difundida en áreas urbanas para edificios con sótanos en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de barreras de contención de agua subterránea en túneles y carreteras. 16 CIMENTACIÓN POR SUSTITUCIÓN 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, según las características de la estructura que sustentará y las cargas que actúen sobre la misma. 17 PROCEDIMIENTO Se realiza la excavación hasta llegar a terreno competente y se sustituye el existente por un terreno mejorado y compactado. 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. 18 CIMENTACIONES POR FLOTACIÓN 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. 19 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 trasmitidas. PILOTES 20 CASOS EN QUE SE USAN PILOTES Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad portante del suelo. Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas. Cuando la edificación está situada sobre aguas o con la capa freática muy cerca del nivel de suelo. Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción. 21 Asientos imprevisibles pero existiendo terreno profundo resistente. Cuando el terreno de cimentación puede sufrir grandes variaciones (retracción…) Estructuras sobre agua. Cargas inclinadas. Recalce de cimentaciones existentes. Las cargas no pueden transmitirse al terreno con una cimentación superficial. 22 Materiales utilizados: MADERA Son el tipo de pilote más antiguo, proporcionan una cimentación segura y económica con ciertas restricciones y su longitud está limitada por la altura de los árboles disponibles. No pueden resistir esfuerzos debidos a un fuerte hincado ya que pueden romperse fácilmente. 23 CONCRETO Pilotes de concreto: Son los más usados en la actualidad, hay de sección circular, cuadrada y octagonal y en tamaños de 8, 10 y 12 metros. Pueden dividirse en dos categorías: colados en el lugar (in situ) y precolados. Todos los pilotes de concreto son reforzados con acero para evitar que sufran daños durante su transportación y colocación. 24 ACERO Pilotes de acero: Los tubos de acero se utilizan mucho como pilotes y usualmente se llena de concreto después de hincados. Estos pilotes están sujetos a corrosión, aunque el deterioro no es significativo. 25 TIPOS DE PILOTES Los pilotes fabricados de este material se dividen en: Pilotes Prefabricados Pilotes vaciados In Situ 26 Pueden ser de concreto armado o de concreto pretensado. Los pilotes de concreto armado convencional se utilizan para trabajar a la compresión; los de concreto pretensado trabajan bien a tracción, y sirven para tablestacas y cuando debes quedar sumergidos bajo agua. Estos pilotes se clavan en el terreno por medio de golpes que efectúa un martinete o con una pala metálica equipada hincada del pilote. PILOTES PREFABRICADOS 27 Su sección suele ser cuadrada y sus dimensiones normalmente son de 30 cm. x 30 cm. ó 45 cm. x 45 cm. También se construyen con secciones hexagonales en casos especiales. Están compuestos por dos armaduras: una longitudinal con 4 diámetros de 25 mm. 28 Algunas de las desventajas que presentan los pilotes son: 1.- La dificultad de aumentar o reducir su longitud. 2.- Es difícil saber a simple vista cuando un pilote ha fallado, ya que no es necesario que el pilote desaparezca en las profundidades subterráneas ni tampoco que se rompa o doble. 3.- Si un pilote es colocado en un lugar equivocado, ya no es posible su extracción para reutilizarlo. Algunas de las ventajas en el uso de pilotes son: 1.- Resultan convenientes cuando las condiciones del suelo no son favorables para la utilización de otro tipo de cimentaciones. 2.- Proporcionan buenas soluciones para la distribución de cargas en el subsuelo ya que pueden trabajar individualmente o en grupo de pilotes. VENTAJAS Y DESVENTAJAS 29 POZO DE CIMENTACIÓN O CAISSON Los pozos de cimentación también son frecuentemente utilizados para cimentar pilares de puentes. 34 FIN