UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONCRETO ARMADO II 2011-1 1ª Semana INTRODUCCIÓN GENERAL AL TIPO DE CIMENTACIONES. REPASO DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DEL SUELO. PARÁMETROS QUE AFECTAN LA CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO Y SU COMPRESIBILIDAD. I. INTRODUCCIÓN GENERAL AL TIPO DE CIMENTACIONES La cimentación es la parte de la estructura que permite la transmisión de las cargas que actúan, hacia el suelo o hacia la roca subyacente. Cuando los suelos reciben las cargas de la estructura, se comprimen en mayor o en menor grado, y producen asentamientos de los diferentes elementos de la cimentación y por consiguiente de toda la estructura. Durante el diseño se deben controlar tanto los asentamientos absolutos como los asentamientos diferenciales Definición: La cimentación es la parte estructural del edificio, encargada de transmitir las cargas al terreno, el cual es el único elemento que no podemos elegir, por lo que la cimentación la realizaremos en función del mismo. Al mismo tiempo este no se encuentra todo a la misma profundidad por lo que eso será otro motivo que nos influye en la decisión de la elección de la cimentación adecuada. La finalidad de la cimentación es sustentar estructuras garantizando la estabilidad y evitando daños a los materiales estructurales y no estructurales. Los problemas que se presentan en la cimentación de un edificio o una estructura pueden dividirse en: Estudio del material que forma el terreno en que se construirá el edificio. Estudio realizado en el laboratorio de mecánica de suelos. Un cimiento es aquella parte de la estructura que recibe la carga de la construcción y la transmite al terreno por medio del ensanchamiento de su base. La base sobre la que descansa todo el edificio o construcción es lo que se le llama cimientos. Rara vez estos son naturales. Lo más común es que tengan que construirse bajo tierra. La profundidad y la anchura de los mismos se determinan por cálculo, de acuerdo con las características del terreno, el material de que se construyen y la carga que han de sostener. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONCRETO ARMADO II 2011-1 Clasificación de cimentaciones: Estas pueden ser superficiales, profundas y especiales. Superficiales : Son superficiales cuando transmiten la carga al suelo por presión bajo su base sin rozamientos laterales de ningún tipo. Un cimiento es superficial cuando su anchura es igual o mayor que su profundidad. Engloban las zapatas en general y las losas de cimentación. Los distintos tipos de cimentación superficial dependen de las cargas que sobre ellas recaen. Puntuales: Zapatas aisladas, centrada, combinada, medianera, esquina Lineales: Zapatas corridas, bajo muro, bajo pilares, bajo muro y pilares Superficiales: Losas de cimentación Los cimientos superficiales descansan en las capas superficiales del suelo, las cuales son capaces de soportar la carga que recibe de la construcción por medio de la ampliación de base. Profundas: Son profundas aquellas que transmiten la carga al suelo por presión bajo su base, pero pueden contar, además, con rozamiento en el fuste. Ejemplos: cimentación a base de pilotes Pilas o cajones Cilindros de cimentación II. REPASO DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DEL SUELO Generalmente, toda construcción sufre un asentamiento en mayor o menor grado, el cual dependiendo de lo adecuado que haya sido el estudio de la mecánica de suelo y la cimentación escogida. No obstante, un asentamiento no causara mayores problemas cuando el hundimiento sea uniforme y se hayan tomado las debidas precauciones para ello. Sin embargo, en las cimentaciones aisladas y en las corridas, con frecuencia aparecen hundimientos diferenciales más pronunciados en el centro de la construcción. Esto se debe principalmente a la presencia de los bulbos de Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONCRETO ARMADO II 2011-1 presión y a la costumbre generalizada de mandar mayores cargas en la parte central de la edificación. Por lo anterior, resulta más conveniente cargar el edificio en los extremos que en el centro y diseñar la cimentación de tal manera que esta permanezca muy bien ligada entre sí, Procurando siempre que los ejes de cimentación se encuentren suficientemente alejados, con lo cual se evitara que los bulbos de presión se encimen unos con otros y provoquen sobre fatigas en el suelo. Si el peso de la construcción hace que las zapatas empiecen a juntarse, es mejor optar por la cimentación corrida o losa de cimentación. Cuando el peso de un edificio es muy grande, al grado que el terreno es ya incapaz de soportarlo, será entonces necesario recurrir a los pilotes, pilas o cajones, para transmitir la carga a otros estratos más profundos y resistentes del suelo, lo cual se logra con la fricción a lo largo del pilote (pilotes de fricción), o bien con pilotes que transmitan la carga a un estrato o manto con mayor capacidad soportante (pilotes de punta apoyados en capa resistente. NORMA E-020 (205) Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS III. E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONCRETO ARMADO II 2011-1 PARÁMETROS QUE AFECTAN LA CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO Y SU COMPRESIBILIDAD Los esfuerzos en el suelo no deben sobrepasar los esfuerzos admisibles bajo condiciones de carga sin factores de mayoración. Cuando las combinaciones de carga incluyan el efecto de solicitaciones eventuales como sismos y viento, los esfuerzos admisibles pueden incrementarse en un 33.3%. Los asentamientos de las estructuras deberán calcularse incluyendo el efecto en el tiempo de suelos compresibles o consolidables como arcillas y suelos orgánicos PARA REFORZAR: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/espinosa_b_r/capitulo2.pdf http://publiespe.espe.edu.ec/academicas/hormigon/hormigon08-a.htm http://www.uned.es/dptoicf/mecanica_del_suelo_y_cimentaciones/images/mecansueloycimentacionesca p_1.pdf Ing. Janet Verónica Saavedra Vera