Tipos de cimentación en edificios, características y 9 Guías imprescindibles de lesiones

Por Dave Sutherland

La importancia de las cimentaciones en el edificio y sus 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, la principal la razón, cualquier error que se puede cometer simplemente empeorará conforme vayamos alzando el edificio.

La misión principal de la cimentación de un edificio o en una simple vivienda 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. Así que tenemos una buena razón por la que su ejecución merece un mayor enfoque y atención en todos los detalles.

Pero… ¿Cuáles son sus objetivos principales y qué debemos tener en cuenta?. Aunque puede parecer una pregunta sencilla, en realidad esta cuestión abarca unos cuantos libros sobre cimentaciones espaciales, pero aun así, preguntamos a unos compañeros que son profesionales en cimentaciones de edificios Piresa intentando obtener una respuesta más clara, resumida y concisa de la base sobre la que descansa un edificio.

¿Por qué la cimentación es importante?

Dejando de lado su obviedad y función estructural de sustentación que todos podemos reconocer, la realidad es que un buen asiento son el primer paso para construir una infraestructura sólida y segura, pero hay más.

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.

De la tabla anterior podemos deducir que las zonas donde mayor número de patologías se producen son los cerramientos y distribuciones en primer lugar, seguidos de las cubiertas, instalaciones, la cimentación y los acabados. En total, estas cinco partidas concentran un 73% de las patologías reclamadas en los expedientes objeto de estudio.

las patologías producidas por la cimentación ascienden casi a un 11%

Así que 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 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:

  • 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.
  • 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.
  • 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

Por Dave Sutherland – Obra nueva

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.
Maquinaria perforadora para pilote

¿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.

Nosotros, 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:

1.- Cimentaciones superficiales o directas

La cimentación directa es la 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. Tipos de cimentaciones superficiales:
    1. Zapatas aisladas
    2. Zapatas combinadas 
    3. Zapatas corridas
    4. Pozos de cimentación
    5. Emparrillados de cimentación
    6. Losas de cimentación
Elementos estructurales más usados

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.- 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.

  1. Tipos de cimentación profunda
    1. Pilotes aislados
    2. Grupo de pilotes
    3. Zonas pilotadas
    4. Micropilotes
Pilotajes – Esquema de pilotes por fuste y punta

Recordamos que las tipologias 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”
Pilotes de cimentación

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, toca entrar en profundidad – aunque evidentemente nos saltamos la parte técnica de cálculos, que para eso están las empresas especializadas –  sí que nos gustaría aportar una serie de guías técnicas de gran utilidad para el profesional de arquitectura e ingeniería…

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:

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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