Cimentaciones en edificio y lesiones
Puede parecer una parte simple del proceso general de construcción, pero la ejecución correcta de los cimientos y el asiento en cualquier elemento constructivo es increíblemente importante. Cualquier error que se puede cometer, simplemente empeorará conforme avanza el edificio.
Pero… ¿Cuáles son sus objetivos principales y qué debemos tener en cuenta? ¿Qué tipos de cimentaciones existen? En realidad, esta cuestión abarca unos cuantos libros sobre cimentaciones espaciales.
Aun así, preguntamos a unos compañeros que son profesionales en cimentaciones de edificios Piresa intentando obtener una respuesta más clara para entender la base sobre la que descansa un edificio… ¡empezamos!
¿Por qué la cimentación es importante?
La misión principal de la cimentación de un edificio es la de repartir las cargas que recibe de los esfuerzos de la estructura y transmitirlos al terreno mediante unas superficies calculadas y adecuadas al tipo de suelo en el que se apoya.
Un buen asiento es el primer paso para construir una infraestructura sólida y segura
Según un análisis estadístico sobre las patologías en la edificación por medio del MUSAAT, las patologías producidas por la cimentación ascienden casi a un 11%. Así que su importancia en la ejecución de las mismas, debe priorizarse.
las patologías producidas por la cimentación ascienden casi a un 11% en la construcción
Garantizando que no se producirán asientos o que, de producirse, estos serán compatibles con la deformabilidad de la estructura del edificio, es un objetivo que debemos de tratar y alcanzar con mucho cuidado.
Recuerda que tenemos un artículo sobre cómo revisar daños en viviendas tras un terremoto que incluye excelentes manuales.
¿Qué tipos de cimentación hay?
En realidad a la hora de establecer la clasificación ante los distintos tipos de cimentación, podríamos hacerlos desde planteamientos quiere una extensa clasificación; por ejemplo por su forma de trabajo, por el tipo de material, por el modo en que transmite los esfuerzos…etc.
Si queremos ser más exactos, para definir los tipos de sustentación ante un edificio acudimos al Documento Básico SE-C Cimientos (Código Técnico de la Edificación) donde se dividen en dos grandes grupos: Cimentaciones superficiales – directas y cimentaciones profundas:
Las cimentaciones superficiales o directas: Son las que reparte las cargas de la estructura en un plano de apoyo horizontal. Son construidas a poca profundidad bajo la superficie del terreno (Menos de 4 metros), también llamada cimentación superficial y son:
1.- Cimentación por zapatas aisladas
Utilizadas para soportar cargas puntuales de columnas o pilares. Son bloques de concreto que distribuyen la carga al suelo circundante.
Para que tengamos una visión en 3D y podamos ver la complejidad en su ejecución con el armado de una zapata aislada. Dejamos el siguiente ejemplo de cimentación aislada:
2.- Cimentación por zapatas combinadas
Conectan dos o más columnas, distribuyendo las cargas entre ellas. Son útiles cuando las zapatas aisladas están muy próximas entre sí.
3.- Cimentación zapatas corridas
Soportan muros y otras cargas lineales, distribuyendo la carga de manera uniforme a lo largo de una línea.
4.- Cimentación por pozos de zapatas
Son excavaciones profundas llenas de concreto que transfieren las cargas a estratos de suelo más resistentes, utilizadas en terrenos con capas superficiales débiles.
5.- Emparrillados de cimentación
Red de vigas que conecta las zapatas o pilotes, distribuyendo las cargas y proporcionando estabilidad adicional a la estructura.
6.- Losas de cimentación
Placas de concreto que se extienden por toda el área del edificio, distribuyendo las cargas de manera uniforme al suelo. Utilizadas en suelos de baja capacidad de carga.
Ahora toca las cimentaciones profundas. El objetivo es transmitir las cargas a estratos profundos que tengan una mayor capacidad portante y de resistencia. Son consideradas aquellas que tiene una longitud mayor de seis metros, o bien que la relación entre la altura y la anchura del cimiento supere el valor de cinco.
7.- Cimentación de pilotes aislados
Elementos verticales que transfieren las cargas a profundidades mayores, utilizados en suelos con baja capacidad de soporte en la superficie.
8.- Cimentación con grupo de Pilotes
Conjunto de pilotes que trabajan juntos para soportar y distribuir cargas grandes, aumentando la capacidad de soporte total.
8.- Cimentación de zonas pilotadas
Áreas donde se instalan múltiples pilotes para mejorar la capacidad de carga del suelo y proporcionar una base estable para estructuras grandes.
9.- Cimentación por micropilotes
Pilotes de pequeño diámetro – normalmente prefabricados y anclados a suelo con maquinaria especial – que se utilizan para reforzar suelos existentes, ideales para áreas con acceso limitado o restricciones de carga.
Recordamos que las tipologías de pilotes alcanzar una variedad importante y son clasificados de muchas formas (Sin contabilizar las nuevas técnicas, diseños, maquinarias y tecnologías) podríamos distinguirlos principalmente por:
- La forma de trabajo
- Por el tipo de material del pilote (Madera, hormigón armado …etc)
- Por su sección transversal
- Por su procedimiento constructivo
- Pilotes prefabricados hincados
- Pilotes hormigonados «in situ»
También, el micropilotaje o inyecciones de resinas expansivas son utilizados ante un contacto defectuoso entre nuestro edificio y el terreno con el objetivo de recalzar la estructura para estabilizar la edificación, los recalces de cimentaciones son habituales y evitan la ejecución de obras costosas.
Ahora, ya que tenemos una visión generalista… ¿Cómo sabes que tipo de cimentación necesitas?
¿Qué puntos son importantes para determinar el tipo de asiento que debe construirse?
Aunque podemos constatar que es un campo muy amplio desde una perspectiva constructiva, en realidad, para que un cimiento tenga la misión de transmitir el peso del edificio al terreno – desde una perspectiva técnica – deberá cumplir con una serie de condiciones previas y características para tratarlo como tal, que son:
- Resistencia y Distribución de Cargas:
- Que tenga, por sí misma, una resistencia adecuada ante las cargas que se le transmitirá de la estructura del edificio y que a su vez se repartirán el terreno.
- Adaptabilidad y Tolerancia a Deformaciones:
- Qué transmita las posibles cargas de forma que aquellas deformaciones que pudieran producirse, tanto en la propia cimentación como en el terreno, sean toleradas a la vez por el resto del edificio.
- Estabilidad y Durabilidad a lo Largo del Tiempo:
- Que el elemento constructivo resultante se mantenga estable a lo largo del tiempo, en el sentido de que no se ve afectada por la agresividad del propio suelo, ni tampoco por las modificaciones futuras que puedan producirse en su entorno.
El entender cómo elegir el tipo de cimentación de un edificio, de una casa o incluso de una nave industrial, suele ser relativamente complejo, salvo en algunos casos triviales. Para tener una perspectiva amplía queremos aportar un esquema que simplifica el proceso de análisis de factores para elegir una tipología de cimentación:
En base a las características previas que hemos enumerado anteriormente podemos considerar que los puntos clave en adoptar una cimentación son:
- La resistencia del terreno donde procederemos a cimentar deberá de ser el factor más importante que determinará la solución de cimentación a adoptar.
- Las tensiones que admite el terreno son considerablemente inferiores a las de los materiales que forman la estructura.
- Los cimientos deberán tener una superficie mayor que los pilares o paredes que transmiten la carga del sistema estructural.
- Además de transmitir adecuadamente las cargas del edificio al terreno, ha de ser capaz de evitar que se produzcan asientos que pueden perjudicar el elemento constructivo que soporta.
la resistencia del terreno será el factor más importante que determinará la solución adoptada
Para decidir el tipo de cimiento que debe construirse (Si hablamos del terreno) es preciso tener en cuenta – especialmente – las siguientes condiciones:
- Conocer al detalle las características del terreno (Estudio geotécnico), en especial los estratos sobre los que se prevea apoyar el cimiento.
- Tener muy en cuenta el nivel freático.
- Situar la base de cimentación en un lugar inaccesible ante las heladas.
Para decidir el tipo de asiento que debe construirse (Si hablamos de la estructura del edificio), es preciso tener en cuenta – especialmente – las siguientes condiciones:
- Tomar muchas precauciones especiales al cimentar sobre terrenos sin consolidar.
- Conocer todas las características de las cargas que transmite el edificio.
- Tener en cuenta la influencia de los edificios próximos sobre el terreno.
Comprobar los puntos relevantes en la ejecución de obra
Estos tres manuales sobre cimentación forman un «check list» de comprobación, para determinar los puntos relevantes para la dirección de ejecución de obra en cimientos y verificar su justificación:
Los tres documentos de justificación son:
Problemas habituales, lesiones en cimentación y deficiencas
Saber cuáles son los problemas habituales en una cimentación, cuáles son sus lesiones o deficiencias, el diseño óptimo e intentar adoptar unas recomendaciones técnico constructivas para solucionar cualquier problema, puede suponer un reto para todo profesional.
Pero, tenemos 6 documentos excepcionales de orientación técnica – totalmente gratuitos – que nos arrojan datos muy interesantes según la tipología de cimentación utilizada obtendremos las patologías de la cimentación. Dichos documentos en formato fichas se estructuran internamente como:
Patologías en cimentaciones
- Unidad constructiva y descripción
- Posibles zonas de la estructura – edificio afectadas
- Problemas habituales,
- Lesiones y deficiencias,
- Recomendaciones técnico constructivas
Por ejemplo, parte de la ficha en patología de cimentación superficial por zapatas sería:
Los seis documentos – fichas que tratan los problemas habituales son:
- Cimentaciones profundas: pantallas de hormigón
- Cimentaciones superficiales: zapatas
- Cimentaciones superficiales: losas de cimentación
- Soleras de hormigón
- Pantalla continua o de pilotes: Impermeabilizaciones y drenajes
- Cimentaciones profundas: pilotes
Las 6 guías anteriores se pueden consultar desde AQUÍ en el Mussat y se puedes descargar.
Además, hay un curso gratis e interesante sobre procedimientos de construcción: terrenos en obra civil y edificación impartido por la UPV que puedes ver desde AQUI.
Aunque indudablemente nos hemos dejado muchos aspectos de interés, por lo menos estamos convencidos que tras la lectura, hoy hemos aprendido un poquito más.
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Super interesante la inducción del tema de zapatas en una construcción.
Me gustaria tener folletos instructivos del tema.
Agradezco la informacion tecnica de sus servicios, es para uso didactico y sera de gran ayuda para la comprension del tema. No siempre se cuenta con obras de cimentaciones especiales en el lugar de residencia para solicitar visitas de obra, que son muy importantes en el aprendizaje de los alumnos y maestros.
Arq. Jose Rodriguez Martinez
Docente ITCH II, Chihuahua, Chih.
Muchas gracias José, tanto por el comentario como por estar ahí. Las guías para descarga son muy buenas!! Un saludo