Especificaciones técnicas y diseño de cimentaciones de mampostería

Resumen

El documento explica las especificaciones técnicas de las cimentaciones de mampostería: características de la piedra, dimensiones y juntas de mortero. También describe el diseño geométrico, como el ángulo del escarpio, la prevención del volteo en cimientos de colindancia y el uso de contratrabes. Incluye algunas fórmulas básicas de diseño con valores de ejemplo.

Puntos clave

La cimentación de mampostería es eficaz para cargas no muy pesadas y permanentes, pero no se recomienda para cargas pesadas o suelos poco resistentes.
La piedra debe ser sana, no intemperizada y sin grietas ni huecos; la resistencia normal al plano mínima es 150 kg/cm².
Las juntas de mortero deben tener un espesor de entre 2 y 4 cm, con un volumen máximo del 30% de la mampostería.
El ángulo del escarpio no debe ser menor de 60° respecto a la horizontal.
La base no debe sobrepasar 1.5 m, la corona mide al menos 30 cm y el peralte mínimo es de 50 cm.
La fuerza de volteo en cimientos de colindancia puede reducirse atando cimientos con dalas, aumentando el peralte o remetiendo la cimentación.
Las contratrabes se usan para unir cimentaciones aisladas o continuas, especialmente bajo cargas pesadas.

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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:

La tensión del cimiento interior, ligándolos con dalas de concreto.
Realizar una cimentación con mayor peralte.
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:

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

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

b = 50
c = 30
h = 50

Preguntas frecuentes

¿Para qué tipo de cargas es adecuada una cimentación de mampostería?

Es eficaz para cargas no muy pesadas y permanentes. No se recomienda para cargas pesadas o suelos poco resistentes.

¿Qué espesor deben tener las juntas de mortero?

El espesor debe ser de 2 cm, sin ser menor de 2 cm ni mayor de 4 cm. El volumen de mortero no debe superar el 30% del total de la mampostería.

¿Cuál es el ángulo mínimo del escarpio?

El ángulo del escarpio no debe ser menor de 60° con respecto a la horizontal. Los escarpios a 45° generan un esfuerzo mayor en las juntas.

¿Para qué se usan las contratrabes?

Sirven para unir cimentaciones aisladas con cargas pesadas o combinadas, y son muy recomendables en cimentaciones continuas que soportan cargas muy pesadas.