Escuela: E.E.T.P. N° 547 “Héroes de Malvinas” Materia: Sistemas Edilicio II. 4to Año. Unidad 3: Fundaciones. Profesor: Arq. Edgardo Raponi. 1 FUNDACIONES DE UN EDIFICIO 1-CARACTERISTICAS GENERALES - INTRODUCCIÓN GENERAL: Tofos los edificios se construyen con materiales y estos Originan esfuerzos . Tienen peso Techos, entrepisos, muros, etc. tienen peso serie de materiales. Y este peso Porque están formados por una hay que trasladarlo al elemento de apoyo del edificio. Apoyo: Que es la Cimentación y es la que transmite dichas cargas al suelo. Si aumenta la altura del edificio aumenta su peso. Por los cual exige una mejor respuesta en el apoyo del edificio y en la naturaleza del suelo. Es decir como proyectista dos son los elementos a considerar: Una cimentación adecuada. El apoyo del edificio. Las fundaciones. Y por otro lado la naturaleza de dicho peso. Y su relación con el suelo, con el terreno. Puesto que el terreno cede cuando una carga lo presiona deformándolo si no es suficientemente resistente. 2 Techo Entrepiso Terreno Piso Cimiento Entonces: Fundación o Cimentación son el punto de contacto o apoyo de los edificios con el Terreno o Suelo. Es decir lo que debemos lograr es construir una casa, un local, lo que sea: estable es decir en equilibrio. Resumiendo: diremos que las cargas de los elementos horizontales –techos, entrepisos, etc.se deben conducir a través de los elementos verticales –muros, columnas- derivando su peso al SUELO a través de la CIMENTACIÓN. Sin que se produzcan asentamientos desiguales, desplazamientos laterales, inclinación o volcamiento. Hay diferentes tipos de cimentación a adoptar. Depende de una serie de consideraciones. A saber: • • • • • • El valor cuantitativo (cantidad, valor) de las cargas. El aspecto cualitativo (calidad) del suelo donde se va a fundar , cimentar. La resistencia de suelo. La técnica constructiva a emplear. Los materiales con los que se va a realizar el trabajo. Los puntos de apoyo disponible que el proyecto me brinda y como su separación. 3 CARGAS: además de las cargas permanentes de los materiales que es el peso propio del edificio que son siempre estáticas aparecen las sobrecargas muebles, personas, maquinas. Y las llamadas cargas accidentales que no siempre existen aunque deben considerarse acción del viento, peso de la nieve, etc. Las cargas de los materiales, el peso propio: Las sobrecargas: son siempre estáticas. estáticas o dinámicas. Las cargas accidentales: generalmente dinámicas. Estas cargas le van a demandar al terreno gran trabajo. Aquí hay que analizar las cargas, muchos de los valores para realizar los cálculos los estable el propio reglamento de edificación, en nuestro caso el de Rosario. 1-COMPORTAMIENTO DEL TERRENO: Debemos tener en cuenta y estudiar cómo se comporta el terreno un peso. En nuestro caso un edificio que se apoya él. Debemos considerar dos factores: ante la acción de Carga que recibe. Y superficie donde se apoya. A esta relación la denominamos: TENSION DE CONTACTO que se expresa en kg/cm2 (Es decir kilogramos de carga dividido centímetros cuadrados de la superficie de apoyo) Tensión de contacto: Peso del edificio Superficie de apoyo Para que el edificio no se hunda debe haber una denominada TENSIÓN ADMISIBLE del terreno igual o mayor que la TENSION ADMISIBLE. Para que el edificio se mantenga en equilibrio. De esto surge que el terreno debe tener una RESISTENCIA (R). 4 Esta RESISTENCIA es producto de la composición y calidad del suelo. Constituye un valor con el cual se va a oponer al peso del edificio. Esa carga F del edifico va a tratar de deformar al terreno. . Es decir en cada caso y según la región donde proyectemos el edificio, debemos saber la calidad del suelo donde se construirá. Existen estudios caseros para hacer. O bien ante edificios complejos: estudios de suelo hechos por ingenieros especializados. La carga del edificio ejerce una presión sobre el terreno, generando un esfuerzo de COMPRESIÓN. 3-TIPO Y RESISTENCIA DE LOS SUELOS: Genéricamente podemos agruparlos en dos categorías: • • Suelos incompresibles o suelos coherentes: son los más aptos para fundar sobre ellos. Sus moléculas están unidas y ofrecen resistencia a disgregarse frente a la acción del agua o el peso. Son los terrenos arcillosos secos, rocas macizas. Piedras. Suelos compresibles o suelos sueltos: no son aptos para fundar directamente sobre ellos. Posee partículas sólidas sueltas sin la presencia de arcilla. Son la tierra vegetal, las arenas muy finas con humedad, etc. 3-TIPOS DE FUNDACIONES Podemos diferenciar dos grandes grupos: a. Las fundaciones continuas. b. Las fundaciones puntuales o discontinuas. a. Fundaciones continuas: son aquellas donde el plano de apoyo no se interrumpe. Siendo constante su ancho y profundidad. La profundidad de la fundación puede variar entre 0.30 m a 1.50 m. aproximadamente. Aquí encontramos: Las zapatas continuas. Las plateas de hormigón armado. 5 b. Fundaciones puntuales: aquí encontramos las fundaciones donde el plano de apoyo es discontinuo. Transmitiendo la carga en puntos determinados. Aquí encontramos: Las columnas: de H°. A° o ladrillos Los pilotes Los pilotines Los pozos romanos. FUNDACIONES CONTINUAS 1. ZAPATAS CONTINÚAS. 1.1 Cimentación de ladrillos comunes: El muro de mampostería de un edificio al llegar al terreno donde se va a apoyar se introduce en él. Y a partir de una profundidad comienza a ensancharse. . Se establece que el ancho de la zapata o banquina será de 1.5 veces el ancho del muro. Asi un muro de 0.30 m la zapata tendrá 0.45 m. 6 Si el terreno a la altura determinada para fundar no fuese buena calidad. Se hace necesario aumentar la profundidad de la zapata, haciendo otro retallo con otra zarpa de 7. 5 cm de escalonamiento. El ancho de las cimentaciones y profundidad va a depender de distintos factores según los casos. El reglamento de Edificación de Rosario establece profundidades mínimas. Para consultar: ingresar a https://www.rosario.gob.ar/web/ Normativa Reglamento de edificación. Los tabiques de 0.10m de espesos podrán apoyar directamente sobre el contrapiso. Sin ninguna cimentación especial. 1.2 Posibles ejecuciones de zapatas continúas: Como materiales que podemos utilizar para ejecutar la banquina o zapata podemos mencionar: • • • • Hormigón simple o pobre. Hormigón armado. Ladrillos comunes. O mixtos parte de hormigón simple y ladrillos. 7 Imágenes de zapatas continúas de hormigón armado, aquí debe colocarse armadura de hierro que absorbe los esfuerzos de tracción. Hierros en las zapatas continúas de hormigón. Atención: Las zapatas continuas no deben interrumpirse aunque existan aberturas a nivel de piso como ventanales, puertas, arcos. Salvo que superen los 2. 50 m. Siempre es deseable que toda la cimentación esté vinculada entre sí, sobre todo los muros de carga. Para que trabajen de modo parejo y no se produzcan asentamientos parciales. 2. FUNDACIONES POR PLATEA. Es un sistema de fundación que asegura la transmisión de las cargas del edificio al suelo a través de una superficie que comprende toda la planta del edificio. Disminuye los riesgos de asiento. 8 Se puede adoptar cuando: • • • • El terreno no es de buena calidad o tiene excesiva humedad o filtraciones de agua. Razones de conveniencia constructiva. Debemos tener una zona de contacto importante para soportar cargas. Se recomienda en construcciones de 1 o 2 plantas, más no. Esta cimentación está formada por una losa continua de H° A°, de un espesor uniforme de aproximadamente 0.18 m. con vigas en coincidencia con las paredes de carga y/o bordes de platea, cuyas dimensiones deben calcularse. Imagen armado de platea. La instalación sanitaria debe colocarse antes del hormigoneado. 9 En síntesis: fundación por Platea: Material H° A°. Armaduras de hierros. Mallas tipo “Sima” de Acindar. Obliga a realizar todas las instalaciones sanitarias antes del colado de Hormigón. Porque resulta imposible luego romper la losa. Ventajas de esta opción: • • No necesita contrapiso, sirve directamente de piso o base para posible carpeta mas piso. En los tiempos de obra, pues supone una superficie limpia y firme para trabajar y circular sobre ella. Y permite trabajar después de lluvias u otras inclemencias, etc. Desventajas de esta opción: • • A veces no se adapta a algunos terrenos y condiciones de carga. Necesita control de obra más exhaustivo, pues no es una técnica tan utilizada entre el personal de la construcción. 10 Es sumamente importante la terminación del borde de la losa de la platea, es conveniente al respecto realizar una viga perimetral. Pues las lluvias y heladas van socavando y quitando el apoyo del terreno en los bordes. FUNDACIONES PUNTUALES 1. ZAPATAS DISCONTINÚAS PARA COLUMNAS Y PILARES. Se denomina también fundación directa terreno apto para fundar esta apoca profundidad. Pertenecen a este tipo: Columnas se adapta bien cuando el De H°. A°. De madera y acero Pilares De ladrillos comunes Es decir las cargas del edificio se van a transmitir al suelo a través de estos elementos puntuales y por medio de zapatas cuadradas o rectangulares que pueden estar unidas entre sí. Este tipo de cimentación es común para estructuras independientes –de hormigón armado-o para edificios que si bien poseen estructura de ladrillos portantes aparecen pilares para transmitir las cargas. En el caso de columnas de hormigón las zapatas se denominan cuadradas, rectangulares o redondas. bases estas pueden ser: Generalmente las columnas Están centradas con respecto a las bases. Descentradas en el caso de ejes divisorios de predio. Ahí se denomina base excéntricas. 11 Base centrada Base medianera Base medianera Base esquina Para todas estas bases se adopta el H°. A°. Por la profundidad que tienen no son atacadas por la lluvia. 12 Respondiendo a ciertas necesidades de vinculación se hace imprescindible unir las distintas bases de las columnas recurriendo para ello a vigas de fundación o tensor que también es de H°. A°. 2. PILOTES. Se adoptan esta fundación cuando el terreno resistente se encuentra a una profundidad que no se puede realizar las cimentaciones antes vistas. Estas profundidades de cimentación están determinadas por los estudios respectivos. • • • • • Generalmente son de H°. A°. porque es un material inalterable. Logran resistencia con la fricción del suelo que va atravesando. Logra entonces resistencia con su superficie lateral. Logra resistencia con su punta al apoyarse sobre el suelo. Depende su resistencia de acuerdo al terreno donde se funda. Encontramos Pilotes pre-moldeados e hincados Pilotes moldeados en situ. 2.1 Pilotes pre-moldeados en situ. Se utiliza para una profundidad importante, y su diámetro varia de 0.30m a 0.40m Se los ejecuta en taller utilizando Hormigón rico en cemento. Tienen la punta de acero o fundición para facilitar la penetración y de esta manera no se rompe la punta. Se lo lleva hasta el sitio y luego con ayuda de martinete se aplican golpes, penetrando el pilote en el suelo hasta lograr el rechazo absoluto. 13 2.2 Pilotes pre-moldeados en situ. Existen distintos tipos. Franki Simplex Compresol etc. Generalmente se trabaja de esta manera: • • • • • • Se hunde a golpes en el terreno un tubo-forma, con punta o tapón de hormigón. Adherido en la punta. Se lo hunde hasta lograr el rechazo absoluto. Luego se rellena el molde con hormigón. Se lo va extrayendo parcialmente, para que se desprenda la punta de hormigón. Así el hormigón comprimido se expande y penetra en el terreno en forma de bulbo. Luego se sigue colando hormigón y apisonando con un pizon maza. 14 • • Mientras se va retirando la camisa de acero. Así el hormigón penetra en el terreno con una serie de irregularidades que aumenta el rozamiento lateral. Y por lo tanto su capacidad de carga. • Si el pilote llevase armadura como la figura de abajo. Esta deberá colocarse, en el momento que se ha formado el bulbo base y comienza a retirarse la camisa de acero. La armadura deberá sobresalir del nivel de terreno a los efectos de realizar los empalmes correspondientes con la estructura del edificio a soportar. • 15 3. Pilotines. Se encuentra este tipo de cimentación apta para ser empleada cuando el plano resistente del suelo está a una profundidad que no supera los 3.00 m. Compite con el uso de la adopción de la platea de H°. A° para edificios de 1 o 2 plantas. El proceso de ejecución es simple: • • • • • • • • Se realiza una serie de orificios de aproximadamente 0.25m Llegando al suelo resistente. Utilizando palas vizcacheras. Luego dichos agujeros se rellenan de hormigón. Pueden tener o no armadura. Tienen en la cabeza un ensanche formando un bulbo. Los pilotines se unen con vigas de hormigón armado. Entre ellas se puede construir una platea o bien un contrapiso. 16 Según se ve las figuras inferiores: Planta Corte Esquema del trabajo de fundación de pilotines: 17 Esquema de pilotines con vigas de encadenado. 4. Pozos de romanos. Es una solución de tipo de cimentación adecuada para transmitir cargas importantes a niveles aptos para fundar que están profundos. Los anchos y las profundidades son variables y dependen de los distintos cálculos. 18 19
