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8/18/2019 CimientoCimiento
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INTRODUCCIÓN
Los cimientos en toda vivienda constituyen, la parte más importante de la
construcción ya que serán los encargados de recibir las cargas de los muros y
transmitirlas al terreno. Pero cuando la edificación debe ser capaz de resistir
los movimientos sísmicos sin deteriorarse, la cimentación debe estar
capacitada para resistir además, cargas horizontales y cargas del tipo de las
que producen los asentamientos diferenciales típicos en terrenos bajo acción
de sismos.
Para realizar los cimientos debemos tener en cuenta el tipo de terreno en el
cual se va a apoyar la estructura de la vivienda, para que ella no vaya a quedar
sobre llenos o terrenos no aptos para construir y que en el futuro puedan
presentar asentamientos diferenciales los cuales son difíciles de corregir.
n el presente vamos a tratar de e!poner los tipos principales de
cimentaciones corridas, así como tambi"n de e!plicar el procedimiento de
zanjado y relleno de estos elementos, como tambien dise#ar
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CIMIENTACIONES
La función de una cimentación aparte de recibir las cargas de la estructura$ es
brindar al edificio una base rígida y capaz de trasmitir al suelo las acciones que
se generan por la interacción entre los movimientos del suelo y de la estructura,
producidos por sismos o cualquier otro agente dinámico, sin que se produzcan
fallas o deformaciones e!cesivas en el terreno.
s importante indicar que para su proceso constructivo, no debe ahorrarse ni
materiales ni cuidados, pues a su deficiencia se deben siempre las grietas
producidas al recibir una cimentación una carga superior a su capacidad
resistente. s un grave error reducir, por economía, las dimensiones, calidad y
proporciones de los materiales a emplear en las fundaciones por cuanto será
muy costoso pretender subsanar los defectos originados por estas deficiencias,
lo cual no se logrará sin recurrir al refuerzo de los cimientos construídos
defectuosamente, con el consiguiente incremento del costo original de la
estructura.
%e una fundación correcta depende el "!ito de una estructura.
CIMENTACIÓN:
&on aquellos elementos estructurales cuya función en la construcción es la de
transmitir las cargas dinámicas y estáticas de las que están sometidas, al
terreno.
CIMIENTO:s el ensanche de la base de los muros para que el peso de estos y la carga
que llevan sean soportadas por el terreno sin que estos se unan.
s preferible tomar un lugar de terreno firme, que no sufran de problemas de
e!pansión y asentamientos e!cesivos en suelos blandos o poco compactados
debido a un sismo.
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TIPO DE TERRENOS
Los terrenos que pueden encontrarse al proyectar una cimentación se pueden
clasificar en'
Terreno vegetal' Prohibido realizar alguna cimentación. &e e!ige siempre su
remoción o e!cavación total hasta alcanzar el terreno natural. &e entiende por
terreno vegetal a la capa o porción donde alcanza la vida de los vegetales de
superficie, o en la que se encuentren las raíces de los mismos.
Rellenos' sta clase de terrenos, realizados siempre por intervención humana,
se comporta de forma parecida al terreno vegetal. Por la gran reducción de
huecos que sufre en el transcurso del tiempo, al irse ocupando los huecos
grandes con los áridos que de las partes superiores van arrastrando las aguas,
y por su falta de homogeneidad, sufren asientos grandes y desiguales, siendo
necesario, por ello, profundizar las cimentaciones hasta que alcancen el terreno
natural. l relleno se reconoce con facilidad porque en el se encuentran restos
de mampostería, mortero, otros restos de obras, o bien cenizas u otros
residuos de materia orgánica, seg(n su origen sea de demoliciones o deresiduos urbanos. &u estratificación )caprichosa* o irregular es, asimismo,
inconfundible.
Terrenos naturales' Prescindiendo de los terrenos formados por rocas óptimas
para cimentar podemos dividirlos en dos grandes grupos, arcillosos y
arenosos.
a+ &uelos rcillosos' n mecánica de suelos se define como arcilla a las
partículas de cualquier sustancia inorgánica menores a -,- mm., tama#o
para el cual empiezan a tener influencia las acciones fisicoquímicas. Los
terrenos arcillosos son en principio, los más peligrosos para cimentar. n
ellos se pueden producir grandes asientos en un largo o aun larguísimo
plazo de tiempo, y es en los que el conocimiento de su comportamiento bajo
cargas ha progresado más en los (ltimos a#os. !perimentalmente se
determinó que el tiempo de asentamiento de los estratos arcillosos es
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proporcional al cuadrado de su espesor es decir, que si por ejemplo la
fundación de un edificio descansa sobre un estrato de metros de espesor
y el asiento se produce en cuatro a#os, esta duración seria de /0 a#os si el
espesor fuera de cuatro metros y de /-- a#os si el espesor fuera de diez
metros.
Lo que más influye en la duración del asentamiento es el contenido de agua
del estrato y su permeabilidad, así como la del terreno adyacente, pues si
una arcilla con un elevado contenido de agua es sometida a una carga, su
asentamiento instantáneo es casi nulo, ya que el agua 1 que es
incomprensible + es quien soporta la carga. La presión hace que el agua
trate de fluir desocupando los huecos que ocupa la arcilla, pero este fluir es
lento y dificultado cuanto más impermeable es el estrato, por lo que se
comprende que en terrenos de arcilla muy pura y gran espesor el equilibrio
demore muchos a#os en ser alcanzado.
%e lo dicho deducimos que puede cimentarse en terrenos arcillosos, pero
cuidando que las cargas est"n uniformemente repartidas en la planta del
edificio, dando a las bases las dimensiones necesarias para que la carga
por unidad de superficie sea la misma
b+ &uelos arenosos' La aplicación de las cargas en estos terrenos produce
rápidamente un asiento, que termina cuando se llega a la posición de
equilibrio. &eg(n las cargas a que están sometidos, son los asientos que se
producen. stos son inversamente proporcionales al tama#o del árido,
aumentando con el árido de menor tama#o. 2o pueden darse datos ni
resultados prácticos debido a la gran variabilidad de clases de terrenos que
pueden presentarse, pero todos ellos son buenos para cimentar. n este
tipo de terreno puede realizarse una prueba de carga, sobre la mayor
superficie posible para conocer el asiento.
%e lo anterior vemos que el comportamiento del suelo es complejo y no se
puede manejar con una simple planilla como ocurre con los otros materiales.3oda estructura se divide en dos partes fundamentales, la que está sobre el
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suelo y la que está debajo del suelo, diferentes y que deben dise#arse
razonamientos diferentes.
CIMENTACIONES SUPERICI!ES:
&i debajo de la estructura e!iste un suelo adecuado para transmitir las cargas
mediante zapatas, cimientos corridos y lozas o plateas de cimentación, estos
se denomina cimentaciones superficiales.
CIMIENTOS CORRIDOS:
4iene a ser una cimentación superficial vaciada en forma continua para recibí
al muro que por lo general es de alba#ilería.
ste tipo de cimientos se usan en edificación de alba#ilería 1viviendas, edificios
multifamiliares de muros portantes+.
%ado que lo generalmente tienen un ancho adecuado, las necesidades por
corte o fle!ión son mínimas lo cual motiva que se haga de concreto de baja
resistencia.
TIPOS DE CIMIENTOS CORRIDOS:
5ay dos clases de cimientos'
6 Los cimientos corridos de concreto ciclópeo.
6 Los cimientos corridos reforzado.
continuación pasaremos a detallar '
I. CIMIENTOS DE CONCRETO CIC!ÓPEO :
l dise#o de este cimiento esta orientado a construirlo de tal modo que su
altura haga que se transmite la carga al suelo por corte y7o por lo tanto no se
necesita acero en la misma.
Los materiales que se emplean para estos cimientos son'
- 5ormigón
- Piedra base- 8emento
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Para el predimensionamiento de estos tipos de cimientos se tiene en cuenta el
tipo de terreno'
Ta"la #: Ci$ientos Corri%os
TERRENOS E&TERIORES INTERIORES9landos
:ellenos, arena fina,
arcilla h(meda, tierra
vegetal.
;edianos rena gruesa, canto
rodado, limo, tierra
com(n.
%uros
:ocas,
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9. Pre*aran%o el terreno a tra"a+ar:
- !a e,cavaci-n: 2ivelando el fondo y limpiando las basuras.
- El lugar %e *re*araci-n %e la $ecla: :etirar los materiales orgánicos
y vegetales, además colocando una capa de hormigón pobre.
- El ca$ino %e trans*orte %e la $ecla: &i el transporte se realiza con
carretilla se deben colocar tablas en el piso.
8. Nivelaci-n'
- 3ome un listón de madera y colóquelo de plan al terreno.
- 8alcule la medida que va a e!istir entre el nivel corrido en las valizas y el
fondo del la e!cavación 1 observando el plano de corte y nivel de
valizas+.
%. Pre*arar concreto'
/. ;edir los componentes del concreto, seg(n dosificación
. :evolver arena, grava, cemento y agua en la mezcladora hasta que la
pasta coja un consistencia uniforme.
. Trans*ortar la $ecla'
sta puede ser transportada en carreta cuidando que no se mueva mucho
para que no se produzca segregación$ tambi"n puede ser transportada en
tarros teniendo el mismo cuidado
=. un%ir sola%o y $icro*ilotes si son necesarios.
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&e inicia colocando una capa de grava de unos /-
cm para que las piedras no queden asentadas
directamente en la tierra.
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II. !OS CIMIENTOS DE CONCRETO ARMADO:
&on los cimientos que llevan
armadura de fierro corrugado,
debido a que el concreto es
resistente a los esfuerzos a
compresión, pero muy poca
resistencia a la tracción y fle!ión,
es por esa razón que se introduce
el fierro como parte
complementaria para tomar estos
esfuerzos en los que el concreto
no act(a óptimamente.
n terrenos blandos y h(medos así como en terrenos no debidamente
consolidados 1 rellenos+ la cimentación debe llevar refuerzos metálicos y tener
una profundidad suficiente con el objeto de evitar asentamientos diferenciales.
&e acostumbra a reforzar los cimientos en suelos en cuya capacidad portante
sea igual o inferior / @g7cm².
&obre el %ise#o'
Para el calculo de las dimensiones se realiza en forma similar al de una zapata
aislada es decir trabajando con una carga repartida en un metro lineal de
cimentación.
Los (nicos efectos que se presentan son de corte y
fle!ión, pero sucede que en varios casos el efecto
cortante no se produce pues los volado son
menores al peralte del cimiento y generalmente la
fricción critica por cortante se ubica a una distancia
)d* del ancho del muro dándose el caso que puede
estar fuera del ancho del elemento.
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/
01 c$ 01 c$
23 c$
#04 c$
jemplo'
%ise#o de un cimiento corrido reforzado
%atos
Au B C--- Dg7ml
σadmisibl B Dg7cm
=Ec B /F> Dg7cm
=y B G-- Dg7cm
&olución'
/+ ncho de la cimentación'
3omaremos un / ml de la longitud del cimiento corrido'
H Badmsadms
)Pu(.PzPu
ς=
ς
+ 051
H B 22
00032051
cm/Kg
)Kg,(.
H B /0,?-- cm
Pero'
H B 9 ! lm B 9 ! /-- cm
%onde'
9 B /0? cm
+ %imensión en elevación' 1%efinición el peralte de la cimentación+
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C+ %eterminamos la presión ultima del suelo'
cmcmx
Kg,x.w
BxA
Pu.ó
BxA
C.D.w uu
100168
0003261617141=⇒
+=
Iu BC.-> Dg7cm
Por =uerza cortante ultima
d
)dm(wVu u
−
=
d
)d(cm/Kg.Vu
−=
69053 2
&abemos que debemos satisfacer que'
→=φ=φ 175530850530 .x.c'f .Vucto 965.Vucto =φ
VuactuanteVucto ≥φ→
d
)d(cm/Kg.cm/Kg.
−≥
69053965
2
%onde'
d B >.//
doptamos'
d B >
C+ 8alculo del :efuerzo'
C./+ :efuerzo 3ransversal'
como Iu B C.-> @g7cm
2ecesitamos Iu por ml osea Iu7l
Au7lBC.-> @g7cm
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;omento en la cara del muro'
;d B2
69305 22 )(xcm/Kg
;d B F0,->.> Dg!cm
8alculo de refuerzo
Predimensionamiento
%onde a es igual al /-J del peralte
aB-./d entonces a B .>
)/ad(f
!dAs
2−φ
= B)/.(x.
Kgxcm.,
252254200900
5052726
−...1/+
a B "f.
fAs
×
×
850B
100140850
4200
××
×
.
As...1+
s B ?.-K cm
Para >7?* BM &B x"As
AsφB
2
2
098
1002
cm.
cmxcmB G.F cm
ntonces se tomara'
>7?* N > cm
8hequeando smin
smin B -.--/?!b!h B -.--/?!/--!> B G.> cm
s M smin
C. :efuerzo Longitudinal
smin B -.--/?!b!h B -.--/?!/0?!> B F.>0 cm
sumimos que smin B G >7?* >/ cm
G+ l peso de la cimentación'
&e asume >J Pu B >7/-- ! C,--- Dg B Pz B /0-- @g
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l peso real de nuestra cimiento por ml es'
Az B 1/.0?m ! /m ! -.>m+ ! .G 3n7mC
Az B /.--? Dg
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CONC!USION
La cimentación de un edificio debe cumplir con'
- 3rasmitir al terreno las cargas estáticas.
- 3rasmitir las cargas dinámicas.
- %imensiones ajustadas a la capacidad de resistencia del suelo en el tiempo.
- Oue los asentamientos no superen los límites admisibles.
- Prevenir los asentamientos por sobreconsolidación.
- Prevenir la licuefacción del suelo en caso de sismos.
- 3rabajar en conjunto, limitando los desplazamientos diferenciales,
horizontales y verticales, entre los apoyos.
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RECOMENDACIONES
s factible elegir el sitio donde se ubicará el edificio, es conveniente un lugar de
terreno firme, libre de problemas de las amplificaciones locales del movimiento
del terreno que suelen presentarse en los terrenos blandos, y de asentamientos
e!cesivos y p"rdida de capacidad de apoyo que ocurre en alguna arenas poco
compactas con un sismo.
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GLOSARIO
ADITI'O: mate$%a& 'u(m%co 'ue se &e ag$ega a &a mezc&a )a$a cam"%a$ sus )$o)%edades.
ARRIOSTRAR: Co&oca$ d%agona&es.CIC!OPEO* !ezc&a de +o$m%gón con )%ed$as de un d%met$o a)$ox%mado de a /
cm &&amadas $a0ón o )%ed$a "o&a.
DESENCORAR: 1u%ta$ fo$ma&eta des)u2s 'ue e& +o$m%gón +a f$aguado.
DOSIICACION: dos%s, cant%dades 'ue se toman )a$a )$e)a$a$ a&go.
EMP!A5AR: Co&oca$ en e& s%t%o co$$ecto.
E&CENTRICO* 1ue ca$ga en un &ado de &a c%mentac%ón.
!E6ES: 3%gu$a en fo$ma $ectangu&a$ o c%$cu&a$ 'ue se co&oca en 4%gas co&umnas,
com5nmente &&amadas est$%"os )e$o 'ue estos son en fo$ma de 6.
ORMA!ETA* A$mazón de made$a 'ue s%$4e de mo&de a& +o$m%gón +asta 'ue
endu$ezca.
RA7UADO* 7ndu$ec%do.
(ORMI7ÓN: Conc$eto, mezc&a de a$ena cemento, t$%tu$ado en a&gunos casos un
ad%t%4o.
M*a: !ega)asca&, !ed%da e'u%4a&ente a 8 9%&og$amos a)$ox%madamente.
PSI: s%gn%f%ca &%"$as )o$ )u&gada cuad$ada, s%stema Ame$%cano de med%da ut%&%zado
ante$%o$mente en nuest$o )a(s.
REOR5ADO: 1ue &&e4a ace$o en 4a$%&&as.
SE7RE7ACION* :e)a$ac%ón de &os mate$%a&es en un conc$eto )o$ mo4%m%entos
"$uscos.
SO!ADO* P$%me$a ca)a de +o$m%gón )o"$e 'ue se co&oca en una zan0a )a$a &uego
fund%$ e& c%m%ento de / a 8 cm de es)eso$.
TRAS!APAR: 6n%$ dos e&ementos $emontando una )a$te de& e&emento so"$e &a ot$a.
TESTEROS* ;a)as o ta"&as 'ue dan &a fo$ma a &a 4%ga.
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