CIMENTACIONES ALTERNATIVAS

Diseño Estructural [ii]Noviembre de 2010

Ing. Loza Jaramillo RubénCesar Rodrigo Figueroa Sánchez

Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación al suelo. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros que soportará, el área de contacto entre el suelo y la cimentación será proporcionalmente más grande que los elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes).

cimentación

Como todas las estructuras están soportadas por cimentaciones y, finalmente por suelo o roca, el éxito de un proyecto estructural, depende en gran parte del sistema seleccionado.

El tipo de cimentación más adecuado para una estructura dada, depende de varios factores;

su función las cargas que debe soportarlas condiciones del subsuelo yel costo de la cimentación

comparado con el costo de la superestructura.

Debido a las relaciones existentes entre estos factores, usualmente pueden obtenerse varias soluciones aceptables para cada problema de cimentación. Cuando diferentes ingenieros con su experiencia se ven ante una situación dada, pueden llegar a conclusiones algo diferentes. Por lo tanto, el criterio juega un papel muy importante en la ingeniería de cimentaciones

Tipos de cimentación

Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante.

se clasifican en:Cimentaciones ciclópeas.Zapatas.

i.Zapatas aisladas.ii.Zapatas corridas.iii.Zapatas combinadas.

Losas de cimentación.

Cimentaciones superficiales

Pozos de cimentación: Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas.

Muros de contención bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.

Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje.

Cimentaciones semi-profundas

Pilotes: son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ). Antiguamente eran de madera, hasta que en los años 1940 comenzó a emplearse el hormigón.

Pantallas: es necesario anclar el muro al terreno.

i.pantallas isostáticas: con una línea de anclajes

ii.pantallas hiperestáticas: dos o más líneas de anclajes.

Cimentaciones profundas

Soluciones innovadoras, tecnológicas y económicamente factibles; eficientes e incluso “amigables” con el medio ambiente.

Cimentaciones Alternativas

Sistema de pilas de agregado compactado.

(Geopier)

Consiste en una brigada típica de:4 hombres2 excavadoras1 bob-cat1 técnico de control de

calidad

Método de Construcción:

Método de Construcción:

AGREGADO:1.-Fondo del Elemento.

Roca limpia procesadaPenetra y estabiliza el fondoTamaño de la roca de 2” a 6” dependiendo de la rigidez del sueloEl espesor de la capa será mayor en suelos muy blandos

2.- Fuste del elementoSe construye con material de base para carreteras.

Método de Construcción:

Resultados de Construcción:

Ventajas:Control de Asentamientos:

Mejorar la condición del suelo donde mas se necesita justo bajo la zapata donde las presiones son mayores

Aumentar rigidez para formar una capa rígida bajo las zapatas

Mejoramiento de Suelos:Hace que suelos blandos sean adecuados para

desplantar una estructuraAumento en la velocidad de asentamiento en terrenos

pantanosos:Logra filtraciones a mayor rapidez

Aplicaciones:

Apoyo a losas de piso:1.- refuerzan suelos blandos y

compresibles para apoyo a losas relativamente finas.

Muros y terraplenes:1.- provee aumento de rigidez

compuestaII.- aumento de resistencia cortante

Tanques_1.- evita asentamientos

Apoyo a torres de aerogeneradores:1.- gran resistencia al giro.

Costos:

Costo comparativo entre sistemas posibles a seleccionar.

Sistema de pilas de acero helicoidales

(Heli-pile)

Se ha estado utilizando desde finales del siglo XIX en Europa y las ultimas décadas en EUA.

Las pilas helicoidales son un sistema de cimentación a base de piezas metálicas prefabricadas que consisten en una sección metálica central la cual se introduce en el suelo por rotación para soportar estructuras.

Se pueden instalar una o mas secciones con hélices las cuales se llevan hasta un estrato resistente, posteriormente se utilizan secciones planas sin hélices cuya función es exclusivamente ligar la sección guía con el mecanismo o soporte de transferencia de carga.

Descripción del sistema:

Una de las funciones principales del sistema es la re-cimentación de estructuras que han presentado asentamientos. Las pilas helicoidales se instalan en el sitio y se fijan a la cimentación existente para finalmente transmitir las cargas a la pila por medio de un gato hidráulico.

Descripción del sistema:

Rápida instalaciónNo requiere perforación

previaUso temporal o definitivoPueden emplearse como

pilas o anclasAl usarse en re-

cimentaciones la carga se transmite inmediatamente

Pueden instalarse en áreas de espacio limitado.

Ventajas:

Sistema de unión entre piezas…

Versatilidad del sistema:

Diferentes cabezales.

Versatilidad del sistema:

Diferentes cabezales.

Versatilidad del sistema:

Diferentes cabezales.

Versatilidad del sistema:

Universidad de Guadalajara

Centro Universitario de Arte Arquitectura y Diseño

CUAAD

Diseño Estructural II

Profe. Ing. Loza Jaramillo Rubén

Noviembre de 2010