caracteristicas del terreno
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TERRENO:
Porción mas o menos considerable de la corteza terrestre, de determinada
edad, naturaleza u origen.
FUNDACIONES:
Dispositivo mas adecuado para trasmitir las cargas de la estructura de una
edificación al terreno, será un dispositivo intermedio entre el terreno y la
súper-estructura.
CARACTERISTICAS DEL TERRENO
Dispositivo destinado a trasmitir y repartir sobre el terreno el peso de la
obra.
NIVEL FREÁTICO:
Profundidad a que se encuentra una capa de agua subterránea, producto de
filtraciones.
ASENTAMIENTO:
Deformaciones que presenta el terreno
ASENTAMIENTO DIFERENCIAL:
Diferencia en los asentamientos que presentan las fundaciones que se
encuentra ubicadas en el mismo plano.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS TERRENOS:
PESO ESPECIFICO. Es la resultante de dividir el Peso Real del suelo sobre el
Volumen Aparente. Peso Especifico = Peso Real / Volumen Aparente
POROSIDAD: Es la relación de espacios vacíos ( huecos) que presenta un
volumen de suelo. Porosidad = Volumen de Huecos / Volumen del Suelo.
HUMEDAD DEL SUELO: Es la relación de Humedad ( cantidad de Agua) que
presenta un volumen de suelo. Humedad del suelo = Peso del Agua / peso
del suelo. Esta medición se efectúa mediante el secado de la muestra en el
Horno.
PERMEABILIDAD: Es la aptitud de un terreno para dejar pasar el agua que
lo invade.
CARACTERÍSTICAS MECANICAS DE LOS TERRENOS:
COHESIÓN: Es la resistencia a separarse que ofrecen las partículas que
conforman un suelo
ROZAMIENTO INTERNO: Resistencia que ofrece un suelo al esfuerzo
cortante ( esfuerzo de compresión). Rozamiento Interno = Esfuerzo
Cortante / Esfuerzo de Compresión.
RECONOCIMIENTO DEL SUELO
Para proceder al reconocimiento del terreno, se debe conocer el suelo en
profundidad, para ello se efectúa un corte a una profundidad de por lo menos una
vez y media el ancho de la fundación.
CLASIFICACION DE LOS TERRENOS
1. SEGÚN LA ACCIÓN DE LAS CARGAS EXTERNAS:
INCOMPRESIBLES: Son aquello suelos que no presentan
asentamientos apreciables al ser sometidos a la acción de una carga.
No presentan problemas de rotura ni de agrietamientos.
Ejemplo: Las Rocas, en Mérida la zona de la Pedregosa ( suelo con
gran cantidad de material granular y rocas)
COMPRESIBLES: Son aquellos suelos que sufren asentamientos
apreciables al ser sometidos a la acción de una carga. Este tipo de
suelo debe ser sometido a un estudio minucioso.
2. SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECANICAS:
GRANULARES: Son aquellos constituidos por pequeños fragmentos
provenientes de la descomposición de la roca, por efecto de la acción
de los agentes erosionantes de la corteza terrestre (agua y viento).
Los fragmentos que integran estos suelos son sumamente resistentes
por presentar una superficie angulosa, esto genera entre dichos
fragmentos un importante rozamiento interno que favorece
notablemente su resistencia.
Como ejemplo de estos suelos tenemos la GRAVA y la ARENA, siendo
la diferencia entre ellos el tamaño de los fragmentos sueltos que
integran estos suelos.
GRAVA: Fragmentos superiores a los 2 m.m.
ARENA: Fragmentos entre 2 m.m. y 0.05 m.m.
COHESIVOS: Son aquellos formados por partículas microscópicas que
se han ido acumulando en depósitos de agua, produciendo gran
cohesión aparente que se pierde al desaparecer el agua. En estos
tipos de suelo interesa mucho el contenido de agua por ser este
elemento fundamental en la consistencia de ellos.
Como ejemplo de estos suelos tenemos los LIMOS y las ARCILLAS.
En la meseta de Mérida la mayoría de los suelos son del tipo
ARCILLOSO- ARENOSO por provenir de depósitos aluvionales a los
que se han agregado fragmentos de roca producto de la erosión
natural de las montañas circundantes.
3. SEGÚN LAS CONDICIONES REALES DE LOS MISMOS:
La mas usada es según el sistema unificado ( U.S.C.S.) “ Unified Soil
Clasification System”, establecido por el cuerpo de Ingenieros del
ejercito norteamericano.
Este sistema permite la identificación de los suelos no aglomerados
en base a:
La composición GRANULAR (GRANULOMETRIA)
La PLASTICIDAD
Las MATERIAS ORGANICAS (cuando estas influyen en
la plasticidad)
LA COMPOSICIÓN GRANULAR: Se clasifican de acuerdo al
tamaño o dimensión de los fragmentos que lo integran.
MATERIAL DIÁMETRO DE LOS FRAGMENTOS
Piedras Superior a 50 m.m.
Gravas Entre 2 m.m. y 50 m.m.
Arenas Entre 2 m.m. y 0.05 m.m.
Limos Entre 0.05 m.m. y 0.005 m.m.
Arcillas Inferior a 0.005 m.m.
DIÁMETRO NOMBRE CLASIFICACION
0.000m.m. a 0.002 m.m. Arcilla Grano fino
0.002m.m. a 0.06 m.m. Limo Grano fino
0.06m.m. a 2 m.m. Arena Grano medio
2m.m. a 60 m.m. Grava Grano grueso
60m.m. a 200 m.m. Piedras
Mayores de 200 m.m. Bloques (Rocas)
Simbología a utilizar para la identificación de los suelos granulares:
SÍMBOLO SIGNIFICADO
G Gravel (Grava)
S Sand (Arena)
M Mud (Limo)
C Clay (Arcilla)
W Well (Terreno bueno)
P Poor (Terreno pobre, malo)
L Law (Limite bajo, débil)
H High (Limite alto, fuerte)
Los suelos de GRANO MEDIO y GRANO GRUESO se clasifican en:
LIMPIOS
o SW = Arena limpia con granulometría que comprende granos
de todas las categorías
o SP = Arena limpia que comprende una categoría de grano
predominante
o GW = Grava limpia con granulometría que comprende granos
de todas las categorías
o GP = Grava limpia que comprende una categoría de grano
predominante
FANGOSOS
o SM = Arena Fangosa
o SC = Arena Arcillosa
o GM = Grava Fangosa
o GC = Grava Arcillosa
METODOLOGÍA PARA EFECTUAR EL ANÁLISIS
GRANULOMETRICO DEL SUELO
Una vez tomada la muestra del suelo se subdivide el material por
partes y se efectúa la prueba de granulometría de la manera
siguiente:
a) Por vía seca
b) Por vía Húmeda
POR VIA SECA:
Se hace pasar la muestra del material por diferentes tamices que van de
mayor a menor abertura.
Una vez colocada la muestra sobre el tamiz de mayor abertura, estos se
introducen en una tamizadora eléctrica o manual. Realizado el proceso
de tamizado se procede a medir el diámetro de los retenidos.
Tamiz de N° 3 = Abertura de 200 m.m. por pulgada
Los granos retenidos en este tamiz por ser muy pequeños y no poderse
medir su diámetro, se les debe realizar el análisis Hidrométrico para
determinar sus limites liquido y plástico
Tamiz N° 4 = Retiene las gravas
Tamiz del N° 4 al N° 200 = Retiene arenas, arcillas y limo
POR VIA HUMEDA:
Se mide con la “cuchara Casa Grande” la muestra, se satura de agua
y luego se coloca por capas en la cuchara, hasta lograr la altura de 1
centímetro, se le abre una ranura con el acanalador de 1.27
centímetros.
Se acciona la manivela 25 veces con una velocidad de 2 golpes por
segundo hasta lograr que las 2 partes de la muestra se unan (los
labios inferiores de la ranura), si al cabo de esta operación no se
unen, se comienza a agregar agua hasta que se suceda la unión.
Se toma una muestra de la zona donde se une , se introduce en una
cápsula hermética de peso conocido, se pesa, se le resta el peso de
la cápsula y se obtiene el peso húmedo.
Se introduce la cápsula al horno por 24 horas, luego se pesa de
nuevo la muestra seca, se le resta el peso de la cápsula húmeda y
por diferencia se obtiene el peso seco.
Para obtener el Porcentaje de agua se utiliza la formula:
W % = Ww / Ws x 100 = Peso Húmedo / Peso Seco x 100 =
Porcentaje de Agua.
Este porcentaje se expresa mediante el grafico siguiente:
Limite Liquido: Es la cantidad de agua contenida en un suelo,
frontera entre el estado semilíquido o Plástico de el al sólido y
determina la consistencia de un suelo cohesivo que encierra en
estado natural un contenido W de agua.
W = contenido de agua = Peso del Agua / Peso Seco
LL = Limite Liquido
LP = Limite Plástico
IP = Índice de Plasticidad = LL – LP
C = Consistencia = LL – W / IP
Al variar la consistencia se otorga a los suelos cohesivos las
siguientes denominaciones:
Denominación CONSISTENCIA
Muy Blando C 0.25
BLANDO C entre 0.25 y 0.50
MEDIANO COMPACTO C entre 0.50 y 1.00
DURO COMPACTO C entre 1.00 y 2.00
MUY DURO MUY COMPACTO C entre 2.00 y 4.00
DURÍSIMO C 4.00
ENSAYOS DE CAMPO A PIE DE OBRA PARA DETERMINAR LOS
TIPOS DE SUELOS ARCILLOSOS O LIMOSOS.
a) ENSAYO DE AGITACIÓN:
Se toma la muestra del suelo y se coloca en el hueco de la mano,
se agita con el dedo y aparece agua en su superficie, esta se
vuelve brillante oprimiéndola ligeramente entre el pulgar y el
índice cambiando de aspecto la muestra de las siguientes formas:
Si la superficie se vuelve brillante rápidamente es arena
fina
Si se vuelve brillante lentamente es limo
Si se conserva mate, no adquiere brillo es arcilla
b) ENSAYO DE CONSISTENCIA:
Se toma la muestra, se amasa, se le da forma de un cilindro de 3
m.m. de diámetro, se amasa hasta que el cilindro se desmigaje,
se aplasta.
Cuanto mayor sea la consistencia al aplastarlo mayor es el
contenido de arcilla
c) RESISTENCIA EN ESTADO SECO:
Se toma la muestra, se deja secar al sol, se parte una vez seca,
presentando las siguientes características.
Arenas finas Fangosas = Resistencia débil
Limos = Resistencia débil
Arcillas = Resistencia grande
En el caso de las arenas y los limos, las arenas se diferencian en
que contienen granos perceptibles al tacto después de su
pulverización.
FRONTERA CONVENCIONAL ENTRE LOS ESTADOS PLASTICO
– SEMISÓLIDO. LIMITE PLASTICO
El limite plástico (LP) es la menor humedad contenida de un suelo,
expresada como un % del peso del mismo, al ser secado al horno.
Procedimiento para determinar el Limite Plástico: Se toma la muestra
de suelo, se hacen bastoncitos de 1/8” de diámetro
aproximadamente, se introducen al horno, cuando estos se rompen
se mide el contenido de humedad ( en este momento deja de ser
plásticos para pasar a semisólidos).
Con estos valores de Limite Plástico (LP) y Limite Liquido (LL) vamos
a la tabla de Casa Grande para determinar el tipo de suelo.
DIAGRAMA DE PLASTICIDAD:
Se ubican los índices en % de limite Liquido (LL) y Limite Plástico
(LP) y se busca el punto de intersección.
Los suelos se clasifican en:
a) Granulares: son aquellos de grano grueso
b) Cohesivos: son aquellos de grano fino.
Los valores resultantes por encima de la línea, son ARCILLAS y los
valores por debajo son LIMOS.
La línea corresponde a la separación de los suelos arcillosos y limosos
TABLA COMPARATIVA DE LAS PROPIEDADES DE LOS SUELOS
GRANULARES Y COHESIVOS.
SUELOS COHESIVOS (ARCILLAS)SUELOS GRANULARES (ARENAS)
Alta porosidad 98% Porosidad máxima 50%
Agua=98% Sólidos 2% Aire acumulado
Baja permeabilidad Son permeables
Dejan pasar el agua con mucha Dejan pasar agua fácilmente
Dificultad. El agua no se incorpora
Sufren contracciones y dilatación- No se deforman con el
Agua, esta pasa a ocupar
Nes de acuerdo al volumen de los poros ocupados por el
Agua que les es incorporado aire.
Comportamiento plástico Se comprimen instantan-
Se comprimen lentamente taneamente
Fuerte cohesión Cohesión nula
Muy compresibles Menos compresibles
ARCILLAS ARENAS
COMPORTAMIENTO DEL SUELO BAJO LA ACCIÓN DE CARGAS
Comportamiento mecánico de los suelos: Es la capacidad que tienen
estos de soportar cargas sin peligro de rotura.
Esa capacidad depende de 4 factores:
a) Tipo de terreno ( Cohesión y Rozamiento Interno)
b) Profundidad de la cimentación (Fundación)
c) Peso especifico del suelo por encima del plano de asiento
de la cimentación.
d) Tamaño y forma de la base (Cimiento, Fundación)
Para que un terreno llegue a la rotura, es necesario que se venza su
resistencia al corte.
=Tensiones de corte
C = Cohesión
Y = Angulo de Rozamiento interno
= Presión unitaria
TIPO DE TERRENO
q = carga total / área cargada
Coeficiente de trabajo del terreno = Rs = q / coeficiente de seguridad
ARCILLAS: El Rs dependerá de la cohesión de la arcilla, debe
determinarse de manera cuidadosa a fin de cuidar la rotura.
ARENAS GRUESAS: La cohesión es nula, pero el rozamiento interno
es muy grande, esto hace casi imposible la rotura de este tipo de
suelo. En este caso el Rs se determinara con el fin de evitar
asentamientos peligrosos para la superestructura.
CAPACIDAD DE RESISTENCIA DE LAS DIFERENTES CLASES
DE SUELO
INCIDENCIA DE LA PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACIÓN Y
EL PESO ESPECIFICO DEL TERRENO POR ENCIMA DEL PLANO
DE ASIENTO DE LA CIMENTACIÓN.
La rotura debe vencer la resistencia al corte.
Esta rotura ocurre a lo largo de una serie de planos, sobreviene el
colapso de la siguiente forma:
FUNDACIÓN SUPERFICIAL.
Cuña 1 empuja a la 2 lateralmente y la 2 empuja a la 3 que se
levantaran provocando el colapso del terreno
FUNDACIÓN PROFUNDA:
El levantamiento de las cuñas 3 se ve impedido por la acción del
terreno situado por encima del plano de asiento de la fundación
A medida que se profundiza la fundación se va mejorando la
capacidad soportante del suelo, siempre que este sea homogéneo.
PROFUNDIDAD MINIMA DE LA FUNDACION POR NORMA =
80 centímetros
Resistencia al levantamiento--------- Profundidad de la base y peso
Especifico del terreno.
INCIDENCIA DEL TAMAÑO Y FORMA DE LA BASE DE LA
CIMENTACIÓN.
Debemos conocer como las cargas de la superestructura se distribuyen
en los distintos estratos que conforman un suelo.
Distribución de presiones en un terreno:
Caso 1° : Caso hipotético Base de la fundación apoyada directamente
sobre la superficie del terreno
ARENA: ARCILLA:
Presión máxima al centro y Presión máxima en los bordes
Mínima en los extremos mínima en el centro
El descenso se debe al des- La resistencia que el suelo
Plazamiento de las parti- ofrece al descenso de la base
Culas laterales del suelo es mayor en los extremos y
Los fragmentos del centro menor en el centro.
Encuentran mayor resistencia Los descensos se producen a
Al desplazamiento debido al una reducción del suelo
Rozamiento interno con los por desalojo de agua
Fragmentos adyacentes.
Caso 2°: Caso hipotético, Base de la fundación ubicada a cierta
profundidad
ARENA: ARCILLA:
El desplazamiento en los bordes Las presiones hacia los
Se ve impedido por el terreno bordes adquieren mayor
Que esta encima importancia
Fundación profunda = Distribución de presiones prácticamente
Uniforme.
El valor q = Q / A = Carga Total / Área de la Base
Esta presión inicial se reparte a estratos inferiores hasta hacerse casi
despreciable.
A una profundidad de 1 vez y ½ El ancho de la base la presión
Trasmitida al terreno es aprox. 1/10 de la presión existente a nivel
del plano de asiento.
A medida que se aumenta el área de la base, se afecta una zona de
terreno mayor, de manera que para el diseño de la fundación, la
profundidad del terreno a investigar deberá guardar relación con las
características de la superestructura de la edificación dada.
METODOS DE EXPLORACIÓN DE LAS CONDICIONES DEL
SUELO.
Para poder establecer las condiciones en que se encuentra un
determinado suelo, como primer paso debemos tomar en cuenta la
magnitud de la estructura que el va a soportar. Para ello
determinaremos si la estructura es considerada como menor o
importante.
a) Estructuras Menores:
Trasmiten cargas puntuales = Q 50 toneladas
Trasmiten cargas repartidas = q 10 toneladas / ml.
b) Estructuras Importantes:
Trasmiten cargas puntuales = Q 50 toneladas
Trasmiten cargas repartidas = q 10 toneladas / ml.
METODOS DE EXPLORACIÓN PARA ESTRUCTURAS MENORES.
a) CALICATAS: Son perforaciones hechas a mano o a maquina,
se hacen cada 2.500 M2 de terreno, su profundidad es
variable, no debe exceder de los 3,00 mts, en caso de ser más
profunda hay que utilizar maquinaria haciéndose la excavación
en forma de trinchera.
METODOS DE EXPLORACIÓN PARA ESTRUCTURAS
IMPORTANTES.
a. ESTUDIO DE SUELOS POR PERFORACIONES MECANICAS:
Las perforaciones se distribuyen mas o menos
uniformemente en el terreno a una distancia que tome en
cuenta los sitios donde van a estar ubicadas las mayores
cargas.
Se efectúan 1 perforación por cada 2.500 M2 de terreno
haciéndose mínimo 2 perforaciones.
Las profundidades más utilizadas son:
Suelos firmes no rocosos = 6.00 mts.
Suelos Rocosos = 3.00 mts.
En el caso de que las fundaciones sean pilotes, la
profundidad será de 2/3 h siendo H = P x B
H= profundidad del taladro
P= carga media de la estructura en Kg/cm2
B= lado menor de la construcción en ml.
En general para las estructuras importantes se utiliza
siempre medios mecánicos ya que por la profundidad de
sus fundaciones se hace antieconómico la perforación por
calicatas o taladros manuales.
COEFICIENTES PERMITIDOS EN TERRENOS GRANULARES.
Para determinar los coeficientes en terrenos granulares secos o
húmedos es necesario conocer lo siguiente:
a) El mayor ancho (b) estimado para las fundaciones
b) El N° de golpes indicado por el ensayo de penetración
correspondiente al estado del suelo que se encuentra a la
profundidad h=b debajo del plano de asiento de la fundación.
COEFICIENTES PERMISIBLES EN ARENAS SATURADAS.
Si h1 / b 0.80 Rs= Rs (tabla) / 2 se reduce a la mitad
Si h1 / b 0.80 Rs = Rs (tabla) 2 /3 se reduce a 2/3
Coeficientes Rs de trabajo en Kg / cm2
Ancho de la N° de Golpes
Fundación en mts. 10 20 30 40 50
0,00 1,10 2,50 3,80 5,10 6,40
1,50 1,00 2,30 3,50 4,80 6,00
3,00 0,90 2,00 3,00 4,10 5,10
4,50 0,80 1,90 2,80 3,80 4,70
6,00 0,70 1,70 2,70 3,70 4,60
COEFICIENTES ADMISIBLES EN TERRENOS COHESIVOS
Coeficiente de Ruptura = 3
N° de Golpes Tipo de
Arcilla
Rs Fundación Rs Fundación
Aislada Continua
2 Pastosa 0,30 0,20
3 a 4 Blanda 0,30 a 0,60 0,20 a 0,45
5 a 8 Húmeda 0,60 a 1,20 0,45 a 0,90
9 a 15 Semidura 1,20 a 2,40 0,90 a 1,80
16 a 30 Dura 2,40 a 4,80 1,80 a 3,60
mas de 30 Muy dura 4,80 a 6,00 3,60 a 4,80
PENDIENTES MÁS USUALES DE LOS TALUDES SEGÚN EL TIPO DE
TERRENO
CIMENTACIONES O FUNDACIONES.
Componente de la estructura (infraestructura) que trasmite las cargas
de la Superestructura de una edificación al terreno.
Las Fundaciones se clasifican en:
DIRECTAS: Se utilizan cuando el terreno firme se encuentra a poca
profundidad 6,00 metros.
Estas se apoyan directamente sobre el terreno.
INDIRECTAS: Se utilizan cuando el terreno firme se encuentra a
profundidades que superan los 6,00 metros.
FUNDACIONES DIRECTAS:
Las fundaciones Directas se clasifican en:
1. Continuas o Corridas: Son fundaciones Superficiales o a
poca profundidad. Estas se clasifican en: Normales
Base ancha
2. Discontinuas o Aisladas: Son fundaciones profundas. Estas
se clasifican en: De Pilares
De Bases Aisladas
FUNDACIONES INDIRECTAS:
Las fundaciones Indirectas se clasifican en:
Pilotes:
Prefabricados: De Madera
De Hierro
De Concreto Armado
Vaciados en sitio Con Camisa Hincada
Por Perforación y Extracción
De Tierra
FUNDACIÓN DIRECTA CONTINUA
EN SUELOS GRANULARES
Excavación inclinada para evitar el desmoronamiento del terreno
Son convenientes losas de fundación anchas para evitar asentamientos, hay que
colocarles acero de refuerzo para absorber flexiones.
VIGAS DE RIOSTRA: Amarran los elementos de la infraestructura para evitar los
desplazamientos horizontales que podrían ocurrir por la acción de una fuerza
horizontal ( Sismos, vientos, aguas subterráneas).
EN SUELOS COHESIVOS:
Excavación recta, el suelo no se desmorona, las paredes laterales actúan como
encofrado natural.
Se utiliza Concreto Ciclópeo en las fundaciones
Cuando el suelo es muy cohesivo es preferible la realización de una LOSA
CORRIDA de fundación con la cual se evitarían los asentamientos diferenciales.
Losa de Fundación corrida------------------- Marco rígido
No hay asentamientos diferenciales
La superestructura trabaja en condiciones optimas.
La LOSA CORRIDA de fundación es superficial o se encuentra a muy poca
profundidad
El sol y la lluvia afectan los suelos hasta una profundidad de 1.50 metros, en los
suelos cohesivos es conveniente vaciar una capa de concreto pobre y sobre este
armar y vaciar la fundación.
FUNDACIONES DIRECTAS DISCONTINUAS O AISLADAS.
Utilizadas frecuentemente en terrenos granulares, para estructura de esqueleto
formada por columnas, vigas y losas de entrepiso.
PILARES DE CONCRETO ARMADO (PILOTINES). Vaciados en sitio.
Excavación del terreno sección circular y longitud variable.
Se coloca la armadura del pilar amarrada con un suncho helicoidal
Se vacía el concreto y se vibra ( se vacía en tramos pequeños cuidando que
No se desmoronen las paredes de la excavación que pueden afectar el acero
De refuerzo.
Luego se arman y vacían las vigas de riostra para unir los pilares entre sí y
Sé continua con la superestructura.
Este tipo de fundación se utiliza en suelos sumamente cohesivos con nivel
Freático muy profundo.
Es una técnica muy rudimentaria de uso muy limitado.
FUNDACIONES DE BASES AISLADAS.
Este tipo de fundación es la mas comúnmente utilizada, esta formada por
Los siguientes elementos:
BASE O ZAPATA:
Disminuye la presión vertical sobre el terreno, trasmite las
cargas uniformemente.
NORMAS: Lado mínimo = 1,00 metros
Espesor mínimo = 30 centímetros
El acero de refuerzo es un emparrillado de cabillas de
diámetro y separación según calculo.
ESCALON:
Elemento estructural que evita que por punzonado el
pedestal quiebre la zapata.
Dimensiones: según calculo
Se puede sustituir el escalón por una zapata escalonada,
esta disminuye la presión por cm2.
PEDESTAL:
Prolongación de la columna entre la viga de riostra y la
zapata
NORMAS: Ancho = 25 % del ancho de la zapata
Ejemplo: Zapata = 1,00 Mts Pedestal = 25 centímetros
VIGA DE RIOSTRA:
Amarra las fundaciones con el fin de evitar los
desplazamientos horizontales de una base con respecto a
otra.
TIPOS DE FUNDACIONES AISLADAS:
Dependiendo de la ubicación del pedestal:
CONCÉNTRICAS
EXCÉNTRICAS
Las concéntricas se utilizan en las zonas de las edificaciones que permiten
Que sobresalga la base de la edificación.
Las excéntricas se utilizan normalmente en los linderos de la edificación
COMBINADAS
TIPOS DE FUNDACIONES AISLADAS:
DE CONCRETO SIN ARMAR
FUNDACIÓN RECTA
FUNDACIÓN DE BASE ANCHA
FUNDACIÓN CON ESCALON
DE CONCRETO ARMADO:
PARA POCA PROFUNDIDAD
CON BASE ARMADA
EN LOSA DE FUNDACION
CON BASE Y PEDESTAL ARMADO
Datos básicos para el diseño de una fundación:
Q = Carga de la estructura Kg
Rs= Resistencia del suelo Kg/cm2
= Tensión de trabajo del acero Kg/cm2
= Resistencia del Concreto (Rcc) Kg/cm2
Ver tablas donde se notan las diferentes dimensiones de las fundaciones, para una
misma condición de carga y las diferentes resistencias del suelo.
METODO DE REPLANTEO DE UNA FUNDACIÓN.
Para el replanteo de las fundaciones vamos a utilizar unas estructuras auxiliares de
madera denominadas caballetes.
Estos caballetes están formados por estacas y largueros de madera, donde se van
a colocar hilos de nylon para determinar la ubicación de los ejes de las
fundaciones.
Colocación de los caballetes de madera que abarquen el
perímetro de la edificación, alejadas por lo menos una
distancia de 1,00 metros de dicho perímetro a fin de poder
realizar todas las excavaciones requeridas. Para la
determinación de los ángulos rectos en la obra utilizaremos
el replanteo mediante el triangulo 3:4:5, donde 3 y 4 son
los catetos y 5 es la hipotenusa.
Se determinaran los ejes de las fundaciones mediante la
colocación de cuerdas ortogonales que se fijaran mediante
clavos a la estructura auxiliar (Caballete o silleta).
El eje de la fundación estará ubicado en el cruce de las dos
cuerdas ortogonales.
Colocación de una plomada en el cruce de ambas cuerdas,
para determinar el centro de la fundación sobre el terreno,
se procede a demarcar el perímetro de esta con cal.
EXCAVACIÓN DE LA FUNDACIÓN.
Para la excavación de las fundaciones existen dos procedimientos:
MANUAL: Para las fundaciones poco profundas
MECANICA: Para fundaciones profundas. Este procedimiento
garantiza un mejor rendimiento en la excavación, para ello
se utiliza un RETROEXCAVADOR (Cangrejo) o un JUMBO
dependiendo de la profundidad de la excavación..
Se procede a efectuar la excavación de acuerdo a lo establecido en el estudio de
suelo correspondiente, a veces es necesario profundizar mas la excavación hasta
lograr llegar a terreno firme.
Se debe evitar el desmoronamiento de las paredes de la excavación, si la
fundación es muy profunda, dependiendo del tipo de suelo es necesario hacer la
excavación con paredes inclinadas.
COLOCACIÓN DEL ENCOFRADO Y ARMADO DE LA FUNDACIÓN.
Una vez efectuada la excavación, antes de colocar la parilla de acero,
se coloca una capa de piedra picada con la finalidad de evitar el
contacto del acero con el terreno.
También se puede vaciar una capa de mortero pobre de unos 5
centímetros de espesor.
Se encofran los laterales del perímetro de la fundación, se coloca el
emparrillado de acero teniendo cuidado que la parrilla quede
separada 5 centímetros de la base de la fundación, para esto se
utilizan separadores hechos de tacos de madera, cabilla o piedras.
La parrilla debe quedar bien colocada (centrada) con respecto al eje
de la fundación, esto proporciona resistencia al esfuerzo de corte que
se pueda producir (Punzonado).
Se siembra el acero del pedestal o de la columna, amarrándolo a la
parrilla de refuerzo de la fundación, se procede al vaciado de la
zapata con la mezcla de concreto, cuidando que tenga la resistencia
especificada en el proyecto estructural, si la fundación lleva escalón
una vez iniciado el fraguado de la zapata se encofra y se vacía el
escalón.
Se encofra el Pedestal, teniendo cuidado que quede centrado y
vertical con el eje de la base, se procede a vaciar el Pedestal
teniendo en cuenta que se deben dejar los arranques para amarrar
las vigas de riostra.
Hay que tener mucho cuidado de dejar la parte superior de todos los
pedestales al mismo nivel (altura) para que no se produzcan
desniveles en las vigas de riostra.
Se arman las vigas de riostra (acero de refuerzo y estribos), se
encofran si esto es necesario ( si quedan a nivel del terreno la misma
excavación puede servir de encofrado) y se procede al vaciado por
tramos o ejes completos.
En caso de tener que suspender el vaciado, sin poder completar un
tramo, se debe dejar un ángulo de 45° para continuar posteriormente
el vaciado.
CALCULO DEL TAMAÑO DE LA FUNDACIÓN.
Vamos a hacer un ejemplo de predimensionamiento de una fundación
con los siguientes valores:
Carga de la superestructura = 20.000,00 Kg.
Peso propio de la fundación = 2.000,00 Kg.
Carga total Q = 22.000,00 Kg.
Resistencia del suelo Rs = 2.5 Kg / cm2
Ancho de la zapata = Q / Rs = 22.000 Kg / 2.5 kG/cm2 = 8.800 cm2
= 8.800 / 100 = 88 cm lo llevamos a 1.00 mts
por norma.
Profundidad = Ancho de la zapata – espesor del muro.
FOTOGRAFIAS ILUSTRATIVAS DE FUNDACIONES AISLADAS Y VIGAS
DE RIOSTRA
ENCOFRADO DEL PEDESTAL
DESENCOFRADO DEL PEDESTAL (zapata con escalón)
RELLENO Y CONFORMACIÓN (entre vigas de riostra)
PAVIMENTOS.
Componentes de un pavimento:
a) Base de pavimento
b) Capa Intermedia
c) Pavimento propiamente dicho o revestimiento
BASE DE PAVIMENTO
Contrapiso de concreto armado generalmente con malla
electrosoldada ( malla Truckson)
CAPA INTERMEDIA
Mortero de cemento y arena que sirve para nivelar la base de
pavimento y actúa como material de pegamento del revestimiento,
asegura la adherencia del revestimiento a la base de pavimento.
En la actualidad se utiliza para la cerámica un producto que se llama
PEGO
PAVIMENTO PROPIAMENTE DICHO O REVESTIMIENTO
ACABADO
Es el acabado final que llevara el pavimento
Material del piso acabado: Cemento requemado, granito, cerámica,
madera, vinyl, piedra, etc.
PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA BASE DE PAVIMENTO.
a) Limpieza y nivelación del terreno ( a mano o a maquina)
b) Compactación del terreno ( vibrocompactadora portátil
RANA)
c) Apertura de zanjas y colocación de tuberías para
instalaciones sanitarias ( aguas negras y aguas de lluvia)
teniendo cuidado de colocar la pendiente de las tuberías
hacia la dirección de drenaje, generalmente esta pendiente
es de P= 1%)
d) Relleno y compactación de las zanjas de las tuberías,
previo efectuarse la prueba de las tuberías
e) Colocación de una capa de piedra picada para asiento de la
malla electrosoldada
f) Colocación de la malla electrosoldada, teniendo cuidado de
dejar una separación de 2,5 centímetros del fondo de la
base mediante el uso de separadores. Esta también se
puede levantar durante el vaciado
g) Colocación de los arranque de la superestructura (si los
hubiere) que vayan en la base de pavimento
h) Encofrado perimetral delimita el espesor de la base de
pavimento
i) Colocación de guías intermedias para marcar el nivel de la
base de pavimento
j) Colocación de las tuberías de aguas blancas y electricidad
k) Prueba de las tuberías de aguas blancas
l) Vaciado de la base de pavimento, en forma continua o por
paños intermedios cuando la superficie es muy grande
m) Nivelación final de la base de pavimento con llana y curado
de la misma manteniéndola húmeda durante el proceso de
fraguado.
CAPA INTERMEDIA.
Mortero de arena cemento para nivelar la Base de Piso, se usa como
base para la colocación del revestimiento acabado.
RELACIÓN DEL MORTERO: 1:3 1 parte de cemento
3 partes de arena cernida
REVESTIMIENTO ACABADO O PAVIMENTO ACABADO.
Es el recubrimiento final del piso acabado, con el material que se ha
escogido para su acabado final.
Este puede ser de diferentes tipos:
1. CEMENTO REQUEMADO
2. PREFABRICADOS DE CERÁMICA O ARCILLA
3. MATERIALES PLÁSTICOS
4. GRANITO VACIADO EN SITIO
5. MADERA
CEMENTO REQUEMADO:
Al mortero de tierra cemento, una vez nivelado se le rocía cemento
en polvo y se le va pasando la llana lisa metálica. A este cemento se
le puede agregar color mediante la utilización de óxidos en polvo.
COLORES DE LOS OXIDOS:
1. AMARILLO
2. AZUL
3. ROJO
4. VERDE
Si se va ha utilizar un revestimiento de cerámica, terracota o piedra,
se coloca sobre el mortero de arena cemento nivelado la capa de
material adherente (PEGO) con una llana dentada (con la finalidad de
dejar canales de adherencia) la cual deja la superficie rugosa, lo que
facilita la adherencia de la loseta de recubrimiento.
Al colocar el PEGO con la loseta de recubrimiento se debe cuidar muy
bien la velación del piso acabado.
REVESTIMIENTOS PREFABRICADOS MÁS COMUNES:
1. LOSAS DE MÁRMOL
2. LAJAS DE MÁRMOL
3. MOSAICOS DE CEMENTO
4. MOSAICOS DE GRANITO
5. BALDOSAS DE CERÁMICA
6. BALDOSAS DE ARCILLA
7. BALDOSAS DE TERRACOTA
8. LAJAS DE PIEDRA RUSTICAS
9. LAJAS DE PIEDRA PULIDAS
10. CANTO RODADO.
En el caso de la utilización de materiales plásticos o la madera, sobre
el mortero de arena cemento nivelado se coloca el correspondiente
pegamento para colocar el material de piso acabado.
MATERIALES PLÁSTICOS.
1. VINYL
2. LINÓLEO
MADERAS:
1. TABLONES
2. MACHIHEMBRADO DE TABLA
3. PARQUET
En el caso del GRANITO VACIADO EN SITIO, el procedimiento es el
siguiente:
GRANITO: Producto resultante de la trituración del mármol con otras
rocas, unidas luego con material cementante.
MATERIALES A UTILIZAR:
CEMENTO BLANCO O GRIS DEPENDIENDO DEL COLOR
PIEDRA DE GRANITO
ARENA CERNIDA
AGUA
FLEJES
1. METALICOS (COBRE,BRONCE,ALUMINIO,ACERO INOXIDABLE)
2. PLÁSTICOS.
Sobre el mortero de arena cemento nivelado, se colocan los flejes en
cuadrados, rectángulos, etc., dependiendo la figura del diseño del
pavimento, luego se coloca el mortero que va ha servir de pego (
escogiéndose el color del cemento de acuerdo al color final del
granito), luego se coloca la piedra de granito, se introduce la piedra
en el mortero mediante el paso de un rodillo. Una vez fraguado el
piso se procede a la pulitura del mismo con una maquina de pulir
granito.
SUPER ESTRUCTURA
COLUMNAS – VIGAS – LOSAS
COLUMNAS.
Elemento estructural que trasmite el peso de la estructura (vigas de
carga,losas de entrepiso y techos) a las fundaciones.
NORMAS:
1. ANCHO MINIMO = 25 centimetros
2. LONGITUD MÁXIMA = 10 veces el lado menor
3. ACERO MINIMO = 4 cabillas de ½”, estribos cabillas de 3/8”
4. ACERO = Barras corrugadas de f „s = 4.200 Kg/cm2
TÉCNICA CONSTRUCTIVA DE LAS COLUMNAS DE CONCRETO
ARMADO.
1. Se realiza el sembrado de la armadura de la columna desde la
fundación, antes del vaciado de la misma ( el acero de
refuerzo se coloca según lo dispuesto en los planos
estructurales.)
2. Se colocan los estribos, previamente cortados según las
especificaciones de los planos estructurales, hay que tener
cuidado de que el diámetro y la separación de los mismos
corresponda a las especificaciones.
3. Se procede a colocar el encofrado, sea de madera o metalico,
según la altura indicada en los planos ( tomar en cuenta que la
altura llega hasta los fondos de viga ), si la columna continua
en 2ª planta se dejan los arranques para continuar y hacer el
solape correspondiente, o se continua la armadura por el largo
total de la cabilla.
ALTURA DEL ENCOFRADO: Desde la base de piso hasta
la cara inferior de la viga.
El acero de refuerzo se arma con una seccion inferior al
de la columna ( tomar en cuenta el recubrimiento )
El encofrado es el que determina las dimensiones de la
columna, este se debe aumentar un par de milímetros
en su seccion ya que el concreto al fraguar reduce de
tamaño
SEPARACIÓN DE LOS ESTRIBOS
Separación máxima = ancho de la columna
Recubrimiento
Zonas donde no exista salitre = 2,5 cms
Zonas donde exista salitre = 5,00 cms.
Si la columna es muy esbelta ( altura con relación a su
base) el encofrado debe apuntalarse lateralmente para
evitar el desplome de la misma
Cuando se encofra debe tomarse muy en cuenta el
aplomado (verticalidad) de las cuatro (4) caras, esto se
realiza mediante la utilización de un nivel de plomada o
un nivel de burbuja.
Se debe tener mucho cuidado en chequear la distancia
de colocación de los estribos (según la especificación de
los planos estructurales), teniendo en cuenta que la
norma establece una separación menor de ellos hasta
una distancia de 1/5 de la altura del entrepiso desde el
eje de la viga hacia la parte superior e inferior de ella.
Se debe tomar en cuenta el solape de la armadura
(dejar el largo necesario) tomando en cuenta la
distancia minima del solape de acuerdo al diámetro del
acero
Cuando sea necesario dejar arranques para anclar las
columnas de los niveles superiores, dichos arranques
deben cumplir con esa longitud de solape.