Cimentaciones y Fundaciones: Tipos, Diseño y Ejecución en Construcción

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Resumen

Este documento explica las fundaciones de un edificio, que transmiten sus cargas al terreno de forma segura. Describe las fundaciones superficiales y profundas, los tipos de pilotes y el control de calidad. También trata los socalzados, o recalces de cimentación, y el Muro Berlín como sistema de contención. Al terminar, el estudiante conocerá los tipos de fundación y los puntos clave de su ejecución.

Puntos clave

  • Las fundaciones transmiten las cargas de la estructura al terreno de manera segura.
  • Las fundaciones superficiales incluyen viga de cimentación, zapata corrida y zapata aislada.
  • Las fundaciones profundas se usan cuando las capas superficiales del suelo no tienen capacidad portante suficiente.
  • Los pilotes se clasifican por material (madera, hormigón o metálicos) y por construcción (hincados, hormigonados in situ u otros).
  • Los micropilotes alcanzan gran profundidad y sirven para espacios reducidos, pero son susceptibles a la corrosión.
  • Un socalzado es una fundación especial tipo columna que permite una excavación vertical controlada.
  • El control de calidad abarca los materiales, el proceso de ejecución, el hormigón, las armaduras, la carga de trabajo y la inspección posterior a la construcción.

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Fundaciones

Las fundaciones son la base de soporte de un edificio que lo mantiene en forma permanente, transmitiendo las cargas de la estructura al terreno de manera segura.

Tipos de Fundaciones

Fundaciones Superficiales

Son aquellas que transmiten la carga a capas superficiales del terreno. Incluyen:

  • Viga de cimentación
  • Zapata corrida
  • Zapata aislada
Componentes de Fundaciones Superficiales
  • Sobrecimiento
  • Cimiento
  • Emplantillado
  • Relleno compacto
Diseño de Fundaciones

Para poder diseñar una fundación se requiere:

  • Transmitir cargas al terreno de forma segura.
  • Resistir la agresividad del terreno (química, física).
  • No causar daños a estructuras vecinas.
Problemas Comunes en Fundaciones

La falla de la fundación puede estar relacionada con diversos aspectos del proceso constructivo:

  • Trazado: Importancia del punto de referencia y la correcta definición de los ejes.
  • Excavación: Considerar el tipo de terreno, la profundidad de la fundación y el método (máquina o a mano).
  • Moldajes: Su diseño y tipo dependerán de las características del terreno.
  • Armaduras (Enfierraduras): La armadura de la cara inferior de la zapata será parte integral de la estructura superior.
  • Hormigonado: Se recomienda una armadura de 170 kg de cemento por m³, con un árido grueso (balón) desplazador de hasta un 25% y un diámetro no mayor a 1/3 del espesor.

Fundaciones Profundas

Son necesarias cuando las capas superficiales del suelo no tienen la capacidad portante suficiente. Factores que influirán en su implementación:

  • Ubicación y Cargas: Disponibilidad de equipos, tipo de cargas a soportar y nivel freático.
  • Condición del Suelo: Especialmente su permeabilidad.
  • Durabilidad del Pilote: Resistencia a la humedad, corrosión y el proceso de hincado.
  • Economía: Costos asociados a pruebas de cargas y tiempo disponible para la ejecución.
Tipos de Pilotes

Existen dos tipos principales de clasificación:

Por Material:
  • Madera: Muy buena conservación en ciertas condiciones, muy económicos.
  • Pilote de Hormigón (H°): Mayor resistencia que los de madera, pero más caros.
  • Metálicos: Atraviesan fácilmente los terrenos duros, gran resistencia a la flexión.
Por Construcción:
  • Hincados: Requieren control de juntas, del proceso de hinca, descabezado y unión.
  • Hormigonado in situ: Implica perforación por rotación o con cuchara, y el uso de camisa (armadura, hormigonado).
  • Otros: Micropilotes
    • Ventajas: Alcanzan gran profundidad, ideales para espacios reducidos.
    • Desventajas: Susceptibles a la corrosión, costos elevados.
Usos de Pilotes y Micropilotes:
  • Ampliación de edificios.
  • Contención de terrenos.
  • Túneles.

Control de Calidad en Fundaciones

El control de calidad es crucial y abarca:

  • Materiales utilizados.
  • Proceso de ejecución.
  • Propiedades del hormigón y armaduras.
  • Verificación de la carga de trabajo.
  • Inspección post-construcción.

Socalzados (Recalces de Cimentación)

Los socalzados son fundaciones especiales tipo columna que permiten una excavación vertical controlada.

Se recalza una fundación existente cuando:

  • La fundación actual no es capaz de recibir las nuevas cargas.
  • Existen obras adyacentes a una excavación que puedan comprometer la estabilidad de la fundación existente.

Diseño de Socalzados:

Consideraciones clave para el diseño:

  • Parámetros del suelo.
  • Riesgo sísmico de la zona.
  • Posición del nivel freático.
  • Cálculo de empujes del terreno.

Proceso Constructivo de Socalzados:

  • Trazado: Delimitar el área de intervención.
  • Excavación: Definir profundidad vs. altura de pilas, consideraciones específicas de la excavación, acopio de material y si será una excavación masiva.
  • Moldajes: Ubicación del moldaje, tipo de moldaje, manejo de sobreexcavaciones y retiro.
  • Armadura (Enfierradura): Selección del tipo, traslapos adecuados y uso de calugas separadoras.
  • Hormigonado: Control de la docilidad, resistencia y prevención de nidos de piedra.

Muro Berlín

El Muro Berlín es un sistema de contención que involucra los siguientes elementos clave:

  • Hincado de perfiles metálicos.
  • Construcción del muro de contención.
  • Instalación de anclajes para estabilidad.
  • Manejo del agotamiento (drenaje) del terreno.
  • Proceso de excavación.

Preguntas frecuentes

¿Qué es un socalzado?

Es una fundación especial tipo columna que permite una excavación vertical controlada. Se usa para recalzar una fundación existente cuando no puede recibir nuevas cargas, o cuando una obra adyacente puede comprometer su estabilidad.

¿Qué factores influyen en las fundaciones profundas?

Influyen la disponibilidad de equipos, el tipo de cargas, el nivel freático y la permeabilidad del suelo. También influyen la durabilidad del pilote frente a la humedad, la corrosión y el hincado, y los costos de las pruebas de carga y el tiempo de ejecución.

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Test

1. Según el texto, ¿qué función tiene la fundación de un edificio?
2. ¿Cuándo se necesitan fundaciones profundas?
3. ¿Qué tipo de pilote es más resistente que el de madera, pero más caro?
4. Según el texto, ¿para qué se usan los pilotes y micropilotes?
5. ¿Qué abarca el control de calidad en fundaciones?
6. ¿Cuándo se recalza una fundación existente?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.