Cálculo de Cimentaciones

Descubre 16 conceptos básicos sobre el cálculo de cimentaciones:  zapatas, bases, cimientos, concreto, hormigón…¡todo aquí!

Explicación paso a paso del cálculo de cimentaciones, tipos más comunes y todos los “conceptos abc” que necesitas saber.

 

  1. ¿Cuál es la resistencia de los suelos?
  2. ¿Qué son los cimientos de un edificio?
  3. ¿Qué es un cimiento y una cimentación?
  4. ¿Cuáles son los tipos de cimentación?
  5. ¿Cuáles son las cimentaciones profundas?
  6. ¿Cuáles son las cimentaciones superficiales?
  7. ¿Qué es una losa flotante en construcción?
  8. ¿Cómo se construye una losa flotante?
  9. ¿Qué es un cimiento corrido y para qué sirve?
  10. ¿Qué es un pilote en la construcción?
  11. ¿Qué es una base aislada?
  12. ¿Qué es una zapata en la construcción?
  13. ¿Qué es una base centrada?
  14. ¿Qué es una zapata excéntrica?
  15. ¿Qué es una cadena de cimentación?
  16. ¿Qué son las cimentaciones ciclópeas?

 


¿Cuál es la resistencia de los suelos?

Para establecer un cálculo de Cimentaciones eficiente, debemos considerar antes que nada el suelo que resista nuestras cargas. Un suelo resistente es el suelo en el que su densidad le permite “aguantar sin hundirse” todo la carga de la casa que coloquemos por sobre él.

Normalmente una casa de planta baja pesa de unos 700 kilos por metro cuadrado, toda esta carga debe ser absorbida por el suelo sin ceder y resistiendo el peso, los movimientos (si los tuviera), y obtener suficiente resistencia al corte.

Esa carga baja de diferentes maneras y nunca es homogéneamente distribuida en la superficie, sino que el suelo se somete a diferentes tensiones y ángulos de rozamiento de los materiales con el suelo.

Nuestro trabajo es encontrar el punto de mayor tensión, y la mecánica de suelos para descargar de peso muerto y dimensionar la estructura resistente para soportarlo sin deformaciones que generen fisuras o grietas en el resto de la construcción.

¿Qué son los cimientos de un edificio?

Los cimientos de un edificio son los elementos estructurales encargados de transportar toda la carga de la casa al suelo, por lo que deben presentar la suficiente  resistencia a la compresión, y deben hacerlo sin deformarse, para ello el Cálculo de Cimentaciones definirá que tipo utilizaremos.

La estructura del edificio y los elementos de descarga al terreno, (normalmente de hormigón en forma de zapatas aunque hay diferentes tipos de cimentación) deben estar dimensionados en función de la tensión que el suelo pueda recibir sin hundirse, para permitir la estabilidad de toda la estructura en su conjunto.

Normalmente los cimientos trabajan en conjunto y y ofrecen resistencia a la compresión. Habiendo mas esfuerzos lógicamente.

 

¿Qué es un cimiento y una cimentación?

Una cimentación debe, como decíamos, transportar las cargas al suelo, la forma en la que tratamos siempre es que sea en forma de “peso muerto”, o carga  “a plomo”, ya que las cargas “excéntricas” provocan otro tipo de tensiones que hay que absorber de otras maneras más complejas.

La cimentación debe contrarrestar todas las resistencias del terreno, y “NO HUNDIRSE” como los mas elementales, pero también, debe contrarrestar flexiones, diferentes durezas y tensiones admisibles, agresiones por químicos o simplemente agua, expansiones como suelos arcillosos, etc.

Todo debe ser corroborado por arquitectos e ingenieros, debemos dejar que sean los especialistas quienes dictaminen que tipo de cimientos armado es el óptimo de acuerdo a nuestro proyecto de arquitectura.

 

¿Cuáles son los tipos de cimentación?

 

 

¿Cuáles son las cimentaciones profundas?

 

¿Cuáles son las cimentaciones superficiales?

 

 

¿Qué es una losa flotante en construcción?

Una losa Flotante es una losa de hormigón o concreto armado, que se apoya directamente en el suelo, es la cimentación encargada de transmitir todas las cargas al terreno.

Trabaja principalmente a flexión, como una losa de hormigón común y corriente, absorbiendo movimientos de suelos compresibles y expansibles como son los terrenos y suelos arcillosos.

En ocasiones se los combina con pilotines, sobretodo en suelos arenosos y de dunas móviles, aunque esto ya es terreno de las ingenierías especialistas en Cálculo de Cimentaciones.

 

¿Cómo se construye una losa flotante?

El procedimiento para construir una losa flotante o platea es muy simple, pero se necesita una extrema precisión para construir este sistema de cimentación, ya que no podemos permitir errores tanto en el calculo de losa, como en los replanteos, y además comentar que NO SE PUEDE HACER MANTENIMIENTO, es definitivo.

 

  • Replanteo
  • Excavación:

Luego del replanteo debemos realizar la excavación quitando toda la tierra “negra” o humus, y reemplazar por tierra inerte.

Debemos excavar en los hasta llegar a tierra firme tanto en la losa como en sus vigas perimetrales.

Si la resistencia del suelo buscada estuviera muy profunda, habrá que buscar opciones de Cálculo de Cimentaciones diferentes o complementarias como pilotines. En fin cada casa con su solución de cimentación.

 

  • Nivelación y compactación:

Ahora tenemos que nivelar el terreno rellenándolo con tierra inerte hasta llegar a la altura deseada por el proyectista. La compactación de esta etapa es la parte fundamental, y debe hacerse a base de apisonado manual y abundante agua.

  • Cañerías:

Ahora que tenemos replanteado y nivelado el terreno, ya sabemos donde estará en piso terminado, con lo cual podemos pasar todas las cañerías que van enterradas, desagües cloacales, acometidas eléctricas, cañerías de agua, desagües pluviales, calefacción… en fin todo lo que debe ir enterrado.

El secreto de esta etapa es el replanteo de excelencia con que debe hacerse, extrema conciencia, porque ya no podremos romper la losa flotante, por un error de replanteo.

  • Nylon

Podríamos como una excelente opción, colocar un aislante de la humedad natural del suelo, un nylon de 200 micrones que funciona como filtro al agua y le daremos una mayor protección a una de los factores a evitar en toda construcción de casas y  de mayor riesgo: el agua en cualquiera de sus formas.

El secreto aquí será tener un extremo cuidado en que el material no se enganche con alambres, o rebabas de hierros de las próximas etapas, porque es extremadamente débil al rozamiento con materiales cortantes.

 

  • Mallas

Ahora tenemos que colocar las mallas de hierro que se haya calculado, normalmente con hierro de Ø 6 mm cada 15 cm es suficiente, aunque lógicamente saldrá del cálculo de resistencia.

Pueden ser mallas electro soldadas o varillas sueltas armadas y atadas in situ. (Ojo, atar hierro sobre el nylon es garantía de rotura de este, extremo cuidado)

 

  • Encofrado

Ahora nos toca encofrar la losa, es decir darle un borde para contener el material que vamos a colar en las próximas etapas.

 

  • Llenado

Llenamos con el hormigón h21, o el que solicite el proyectista. El secreto aquí es cuidar en la mezcla de cemento  la relación agua / cemento = 0,5 ya que si es poca, la partícula de cemento no se hidratará y si es mucha el hormigón perderá resistencia.

 

  • Curado

El curado es una fase fundamental del hormigonado. El agua del concreto se va evaporando rápidamente y va dejando sin agua para el posiblemente la fase mas subvalorada de toda la construcción.

El proceso de curado consta de mojar todo el tiempo la superficie hormigonada, esto le devuelve el agua que por acción del calor o el viento se va evaporando del material.

Son pocos los trabajadores que le dan la importancia que tiene, ya que con un curado eficiente podrías obtener un altísimo porcentaje de resistencia, muy superior al que obtendrás sin curado.

El secreto en esta etapa es mantener el hormigón todo el tiempo mojado por los próximos 8 días.

 

 

¿Qué es un cimiento corrido y para qué sirve?

Un cimiento corrido, tal y como su nombre indica, es un cimiento que corre por debajo de los muros, formando una “cadena” solidaria y subterránea, invisible a los ojos, y cuya misión es distribuir todo el peso de la vivienda al suelo.

Sus dimensiones estarán en estrecha relación Cálculo de Cimentaciones y a la resistencia del terreno y la carga que debe transmitir al suelo.

¿Qué es un cimiento corrido y para qué sirve?
¿Qué es un cimiento corrido y para qué sirve?

Es un paso extremadamente sensible, ya que la reparación de un cimiento corrido es muy compleja porque se trabaja contra la gravedad.

También puede presentársenos un caso de donde tengamos un vecino y deberemos para ello hacer un cimiento corrido de colindancia.

¿Qué es un pilote en la construcción?

 

Un pilote es un elemento cilíndrico de proporciones alargadas, y normalmente de hormigón armado (antiguamente de madera) que forma parte de un sistema de cimentación a profundidad.

El pilote es utilizado para suelos arenosos, demasiado blando es superficie (menos de 1,50 metros), o demasiado húmedos  y para los que resulta necesario buscar suelos con mayor porte de cargas que no se encuentran en superficie.

Su fortaleza del pilote radica en su punta y en la resistencia que provoca el rozamiento de su superficie con las capas de suelo aun menos resistentes.

 

¿Qué es una base aislada?

Una base aislada es un elemento estructural aislado, de hormigón armado (concreto armado) que resulta apto para transmitir cargas de las estructuras y todo el material de obra al suelo, y el Cálculo de Cimentaciones debe resistir el hundimiento en el terreno.

¿Qué es una base aislada?
¿Qué es una base aislada?

Consta de una base cubica, una pirámide truncada y un tronco (que recibirá  la columna) y una base puede tener diferentes medidas, e irán lógicamente dimensionadas en función de la carga que reciba y la resistencia mecánica del suelo, del plano de apoyo, que surja del cálculo de hormigón

Son las mas económicas y eficientes, por lo cual siempre serán nuestra primera opción de fundación para aliviar el costo de la construcción.

 

¿Qué es una zapata en la construcción?

Una zapata es un tipo de cimentación que se realiza superficialmente y que transporta cargas medias a bajas, pero suficientes para edificios de varios pisos, pero todo surgirá del Cálculo de Cimentaciones.

Se construyen en hormigón armado, (concreto armado) previa excavación y son muy eficientes y confiables para transportar las cargas al suelo.

En caso de cargas poco importantes, (suelen construirse zapatas macizas, de hormigón puro, sin armadura de hierros)  aunque siempre es recomendable distribuir una armadura de reparto, para absorber movimientos esporádicos de compresión de suelos, excesiva humedad que provoque movimientos indeseados.

Cuando tenemos cargas más importantes a partir de  0,5 kg por cm2,  eso debemos valorarlo en el terreno exp mediante una excavación, ponemos ya armaduras de hierro, siendo los de menor diámetro de Ø 10 mm, siempre recubierto de una capar de concreto de 5 cm como mínimo.

Pueden ser básicamente de dos tipos, centradas ó excéntricas.

 

¿Qué es una base centrada?

Una (base) zapata centrada es una base que recibe la carga de su columna en su centro de gravedad, sin provocar momentos flectores y descargando la carga prácticamente como peso muerto al terreno, en su plano de apoyo.

Son las bases económicas ya que no se componen de hierros adicionales para cubrir esfuerzos de flexión, el Cálculo de Cimentaciones determinará el tamaño de la zapata de  fundación.

 

¿Qué es una zapata excéntrica?

Una zapata excéntrica, es una base en la que una columna descarga su peso fuera del centro de gravedad de la zapata (base).

Caso típico es una columna que linda con un vecino, con nuestro fondo de terreno o con la línea municipal de vereda, haremos aquí una zapata de colindancia, en el mismo plano de apoyo.

Si en estos casos quisiéramos optar por zapatas centradas por obtener mayor economía, tendríamos que invadir terrenos del vecino o terrenos públicos, cosa que obviamente nos está prohibida, y para resolverlo se recurre a zapatas excéntricas.

Su característica de excéntrica la hace propensa a generar otros esfuerzos más complejos que transportar peso muerto al terreno, el Cálculo de Cimentaciones determinará estos efectos diferenciales y si son absorbidos por riostras o anclajes a zapatas lindantes, lo que las hace mucho más complejas y menos eficientes económicamente.

 

¿Qué es una cadena de cimentación?

Una cadena de cimentación es un tipo de cimiento corrido, que se desarrolla justo debajo de los muros, normalmente construido con hormigón armado (o concreto armado). Su función es la de transportar al suelo todas las cargas producidas en la construcción.

El hormigón armado evitará las fisuras por corte que puedan producirse en la cimentación, por eso es un sistema tan eficiente.

Como su nombre indica es una cadena solidaria y todos sus lados están unidos, sin dejar ningún “eslabón de la cadena de cimentación” suelto.

El gran secreto de la cadena de cimentación es que deben respetarse el Cálculo de Cimentaciones y recubrirse los hierros con 5 cm de hormigón o concreto, para protegerlos de la humedad del suelo al que estarán sometidos durante toda su vida.

 

¿Qué son las cimentaciones ciclópeas?

Las cimentaciones ciclópeas son cimentaciones muy simples y económicas, y aunque antiguamente se construían solamente con piedras, en la actualidad se realizan con base de piedras de tamaños diferentes que se agregan a la mezcla de hormigón o concreto pobre (dosificación de concreto 1:3:5 cemento, arena, cascotes molidos)

El único secreto de este material de obra, es que hay que asegurarse que las piedras queden bien embebidas a la mezcla de cemento, ya que no existe un Cálculo de Cimentaciones a respetar.

 

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