Especificaciones Técnicas y Diseño Estructural de Cimentaciones de Mampostería

Cimentación de Mampostería: Fundamentos y Aplicaciones

La cimentación es un elemento constructivo de piedra acomodada sencillamente traslapada que, unida con un aglutinante (mortero), forma una mampostería muy resistente. Es eficaz para cargas no muy pesadas y permanentes, pero no se recomienda para cargas pesadas y/o suelos poco resistentes.

Características de la Piedra para Cimentación

La piedra debe ser sana y no intemperizada. No deben utilizarse pedruscos con grietas, huecos o fallas similares, ni tampoco riscos en forma de lajas. Las especificaciones de resistencia son:

• Resistencia normal al plano mínima: 150 kg/cm².
• Resistencia perpendicular al plano: 100 kg/cm².

Especificaciones de las Juntas de Mortero

Las juntas deben ser de mortero y cumplir con las siguientes especificaciones:

• Espesor: 2 cm. No deben ser menores a 2 cm ni mayores a 4 cm.
• Volumen de mortero: Debe ser del 30% como máximo de la cantidad total de la mampostería.
• Calidad: No deben contener huecos. Se deben evitar las calzas.
• Colocación de la piedra: Las piedras deben cortarse a tizón.

Diseño Geométrico: Ángulo del Escarpio y Dimensiones

Ángulo del Escarpio

El ángulo que forma el escarpio es el ángulo de ampliación de la base y este no debe ser menor de 60° con respecto a la horizontal. Es crucial considerar:

• Los escarpios a 45° producen un esfuerzo mayor en las juntas, lo cual pone en riesgo la estabilidad de la cimentación.
• Los ángulos mayores a 60° pueden ser antieconómicos, ya que las cargas transmiten el esfuerzo entre 45° y 60°.

Dimensiones Mínimas y Máximas

Por especificación, las dimensiones deben ser:

• Base: No debe sobrepasar 1.5 m como máximo.
• Corona: Debe ser del tamaño de la roca, con un mínimo de 30 cm (corrigiendo la ambigüedad "m3cm").
• Peralte o altura mínima: 50 cm.

Prevención del Volteo en Cimentaciones de Colindancia

En el cimiento de colindancia de mampostería, debe tomarse en cuenta la fuerza de volteo. Esta se produce porque la resultante de fuerzas y las reacciones del suelo no son colineales.

Estrategias de Mitigación

La fuerza de volteo se puede disminuir mediante:

1. La tensión del cimiento interior, ligándolos con dalas de concreto.
2. Realizar una cimentación con mayor peralte.
3. Remeter la cimentación.

Uso y Necesidad de Contratrabes

El uso de contratrabes es necesario para:

• Unir cimentaciones aisladas con cargas pesadas o combinadas.
• Unir cimentaciones aisladas y continuas (pilas y muros).
• Es muy recomendable usarlas en cimentaciones continuas que soportan cargas muy pesadas.

Fórmulas y Parámetros de Diseño

A continuación, se presentan algunas fórmulas relevantes para el diseño de cimentaciones:

1. b = w / (100fr)
2. V = (b - c) / 2
3. h = (3 * fr / k)^0.5

Por especificación, se utilizan los siguientes valores de ejemplo (unidades en cm):

• b = 50
• c = 30
• h = 50