Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales de una edificación cuya misión es transmitir sus cargas o elementos apoyados en ella al suelo, distribuyéndolas de modo que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales.
Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menos que la de los muros o pilares que soporta, el área de contacto entre el suelo y la cimentación debe ser proporcionalmente más grande que los elementos soportados, excepto en suelos rocosos muy coherentes.
Siempre que sea posible, es preferible que los cimientos estén solicitados por cargas centradas, ya que las excéntricas pueden provocar empujes diferenciales.
Se buscará siempre que el terreno de apoyo sea resistente y, si esto no fuese posible, habrá que buscar soluciones alternativas. En muchos casos, los cimientos no solo transmiten compresiones sino que, mediante esfuerzos de adherencia y rozamiento, llegan a soportar cargas de tracción y horizontales, anclando el edificio al terreno, si fuese necesario.
Al comenzar con los trabajos en una obra, se inician los movimientos de tierra para dar lugar a la construcción de los cimientos que sostendrán el edificio. Para ello se realiza el replanteo y se ejecutan los cimientos de acuerdo al cálculo estructural y al proyecto elaborado, considerando todas las variables que inciden, como por ejemplo el tipo de terreno o las cargas propias de la construcción.
Por lo general, las tensiones admisibles del terreno son inferiores a las de los materiales de la estructura, de modo que los cimientos deben transmitir las acciones del edificio dentro de ciertos límites para que la estructura permanezca estable sin modificaciones.
La construcción de los cimientos debe contemplan los siguientes principios generales:
Tener un profundo conocimiento del terreno
Ubicar la base de cimentación protegida de las heladas
Tomar todos los recaudos ante terrenos sin consolidar
Poner atención a las capas freáticas
Efectuar el cálculo de cimientos por exceso, aplicando los coeficientes de seguridad necesarios.
Los cimientos tienen la función de transmitir en forma repartida las cargas del edificio al terreno donde se asienta.
La estructura proporciona esfuerzos, de tracción o comprensión hasta las bases, y se deben distribuir en forma pareja para que no originen tensiones mayores de la que puede soportar.
Por esta razón, el coeficiente de seguridad que se aplica, debe considerar probables diferencias en la predeterminación de su capacidad portante.
Como los cimientos están solicitados a esfuerzos de tracción y también de compresión, efectos de adherencia al uso y de fricción; es conveniente que estén solicitados por una carga centrada.
La elección del tipo de cimentación depende de las particularidades mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que junto con la homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación.
Hay dos tipos principales de cimentación: directas y profundas.
Cimentaciones directas:
Son aquellas que se posan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentación, la carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.
Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar.
Cimentaciones Profundas:
Se apoyan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:
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. Los pilotes tienen tres partes: punta, fuste y encepado o apoyo. Su modo de trabajo depende de la naturaleza del terreno y de la profundidad a la que se encuentre un estrato resistente.
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