Cimentaciones y Estructuras: Guía Completa para Construcciones Civiles

Cimentaciones y Estructuras en la Construcción Civil

Consideraciones para una buena cimentación:

  • Conocer la naturaleza del terreno sobre el que se cimentará. De acuerdo con esto, se escogerá el tipo de cimentación a usar. El tipo de suelo ideal es el rocoso.
  • Tener en cuenta qué tipo de obra se ejecutará, ya que esto determina los tipos de esfuerzos que actuarán sobre las cimentaciones.

Clasificación de Cimientos

Por su Profundidad:

  • Cimientos Superficiales (relación prof/ancho ≤ 5): cimientos corridos, zapatas, platea de cimentación (viga y losa).
  • Cimientos Profundos (relación prof/ancho > 5): pilotes, micropilotes, pilares y cajones de cimentación.

Por su Estructura:

  • Concreto Simple: cimientos corridos y zapatas simples (C:H=1:10 +30% piedra grande).
  • Concreto Armado: cimentación con acero de refuerzo y concreto f’c 210 a 280 kg/cm2.

Cimentaciones para Muros Portantes

Este tipo de cimentación, relativamente superficial, está constituida por el cimiento y el sobrecimiento.

Sobrecimiento

Es un muro complementario cuya función es completar la cimentación hasta los niveles exigidos por los planos. A la vez, proporciona una superficie plana y nivelada para la construcción de muros que se apoyarán en ella, e impermeabiliza los muros exteriores.

Dosificación de Sobrecimiento con Concreto Ciclópeo

C:H=1:8+25% piedra mediana (4”), proporciona una resistencia entre 70 a 100 kg/cm2.

Se construye luego del endurecimiento del cimiento, generalmente al día siguiente.

De no especificarse el espesor del sobrecimiento, se hará del espesor del muro que se apoya en él.

Su ejecución requiere encofrados de 1 1/2” o 2” de espesor. Por razón de economía, se agrega piedra mediana en proporción de 25% máximo en relación con el volumen.

Cuando se trate de sobrecimiento con refuerzo de acero, la elaboración de concreto se realizará cumpliendo las normas que rigen el procedimiento constructivo del concreto armado.

Se debe tener un cuidado especial en cuanto a la impermeabilización de sobrecimientos, ya que en terrenos húmedos el agua sube por capilaridad, dañando así la pintura y eventualmente debilitando los muros.

Cimiento

Es el elemento de la cimentación que se interpone entre la estructura y el terreno, cuya función es distribuir las cargas hacia el terreno.

El espesor de cimiento de concreto simple no debe ser menor de 0.40m, de acuerdo con las cargas que se deban repartir al terreno.

Dosificación de Cimiento

Concreto simple: C:H=1:10+30% piedra gruesa, 50 a 100 kg/cm2

Por razón de economía, se agrega, al momento de vaciar, piedra grande de río (desplazadora), hasta un máximo de 30% con relación al volumen.

Su altura no debe ser menor a 0.50m para cimientos de concreto simple. La profundidad recomendada es de 0.80 a 1m.

Proceso Constructivo de Cimiento de Concreto Simple

  1. Trazado y replanteo
  2. Excavación
  3. Perfilado y limpieza de la zanja
  4. Colocación de fierros para las columnas
  5. Colocación de la primera capa de concreto previo mojado de la zanja
  6. Colocar las piedras dejando espacios para que el concreto los cubra
  7. Colocar otra capa de concreto, hasta el nivel requerido, dejando en la parte superior piedras que sobresalgan en los lugares donde se va a ubicar el sobrecimiento.

Proceso Constructivo de Sobrecimiento

  1. Trazado y replanteo
  2. Encofrado
  3. Colocar el concreto previo humedecimiento del encofrado, hasta el nivel del llenado y en la parte superior del concreto rayar para una mejor adherencia entre el mortero y este sobrecimiento.

Zapatas

Es el cimiento de una columna, cuando estas son elementos estructurales que transmiten el peso del edificio al suelo.

Proceso Constructivo

  1. Trazado y replanteo
  2. Excavación
  3. Perfilado y limpieza de la zanja
  4. Construcción del solado
  5. Trazo para ubicar las columnas
  6. Colocamos la parrilla de la zapata
  7. Colocamos las armaduras de las columnas fijándolos con precisión
  8. Colocado del concreto en capas y logrando su máxima densidad (vibrado)

Clasificación de Zapatas

  • Zapatas Aisladas: Cuando existe una para cada columna, actuando independientemente una de otra (más económica, solado 7cm, 1/2”).
  • Zapatas Conectadas: Cuando están unidas por una viga de cimentación (solado 10cm).
  • Zapatas Combinadas: Cuando por razones de espacio se construye una zapata para 2 o más columnas (solado 7.5cm).

Falsas Zapatas

Se emplean falsas zapatas para no exceder la esbeltez de diseño de la columna.

  • Cuando zapatas cercanas y a niveles superiores puedan conducir presiones a zapatas de niveles inferiores.
  • Para evitar presiones inducidas a otros elementos estructurales, por ejemplo, una zapata cerca de sótano o cisterna, a no ser que esté prevista en el diseño.

Losa de Cimentación

Denota la infraestructura que transmite las cargas al terreno mediante una losa continua que abarca la superficie total del terreno que ocupa la estructura como si fuera una losa de piso. Se escoge este tipo de cimentación cuando la capacidad portante del terreno es muy baja, tal que obligaría a construir zapatas individuales tan grandes que lógicamente se unirían unas a otras.

Impermeabilización de Cimientos

Cuando los cimientos de alguna construcción están en contacto con terreno húmedo, un método de impermeabilización es la aplicación de revoque o vertidura de mortero rico en acabado pulido. En el agua de amasado se puede incluir algún aditivo hidrófugo. La aplicación de pinturas especiales asfálticas impermeabilizantes asegura la eficiencia. Es beneficioso también incluir hidrófugo en el mortero de asentado o enriquecerlo en las primeras hiladas de ladrillo.

Columnas

Son elementos estructurales que transmiten verticalmente el peso propio de una edificación más las cargas externas que actúan en ella. Sirven también para dar rigidez a los muros de mampostería amarrándolos.

Esfuerzos en las Columnas

  • Compresión: Cuando las cargas (fuerzas) que actúan sobre ella tratan de reducirla en su altura.
  • Tracción: Cuando las fuerzas que actúan sobre él tratan de alargarlo.
  • Flexión: Esfuerzo combinado de tracciones y compresiones que se presenta en las columnas.
  • Flexocompresión: Esfuerzo que se presenta en las columnas cuando las cargas que inciden sobre ella actúan fuera de su eje longitudinal. Bajo este tipo de esfuerzo trabajan la totalidad de las columnas.
  • Corte: Las fuerzas que actúan sobre una columna tratan de separar (cortar) en dos a la columna.
  • Torsión: Esfuerzo que se presenta debido a la acción de fuerzas que tratan de hacer girar a la columna.

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