La cimentación es el conjunto de todas las estructuras sobre las cuales se construye el resto del edificio. Su función es soportar todas las cargas de la edificación y transferirlas al suelo estructural.
Requisitos adicionales para la cimentación:
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Permitir que el edificio se hunda lo menos posible.
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Evitar asentamientos diferenciales, previniendo esfuerzos destructivos.
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Resistir la presión del agua y los efectos de las heladas.
Para lograr esto, son importantes las siguientes cinco reglas al diseñar y construir una cimentación:
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El plano de cimentación debe estar por debajo del plano resistente del suelo, si es posible.
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El plano de cimentación debe estar por encima del nivel del agua para evitar problemas de presión hidráulica.
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Las cimentaciones deben estar por debajo de la línea de heladas para prevenir el levantamiento por hielo y los asentamientos por esfuerzo.
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Las zapatas deben estar suficientemente separadas para que no se carguen unas a otras, sino al subsuelo.
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Al construir junto a estructuras existentes, los planos de cimentación deben conectarse.
No siempre es posible cumplir plenamente estos objetivos. En tales casos, se deben emplear diseños más complejos y con mayor uso de materiales, optando por cimentaciones profundas en situaciones extremadamente difíciles relacionadas con la capacidad portante del suelo.
1. Cimentaciones superficiales
Tipos de cimentaciones superficiales:
- Cimentación corrida - Es típica para edificios de mampostería, ubicada bajo los muros del edificio. Generalmente se vierte en la zanja de cimentación excavada, aunque también puede hacerse con encofrado.
- Zapatas aisladas - Son comunes en edificios con pilares. Pueden ser de base plana, escalonada o inclinada. También existen soluciones prefabricadas, como bloques de cimentación monolíticos sobre los que se colocan columnas prefabricadas.
- Emparrillado de cimentación - Similar a la cimentación corrida, las cimentaciones puntuales pueden conectarse en una viga única o en ambas direcciones, formando una cimentación rígida en rejilla.
- Cimentación en losa - En caso de niveles freáticos altos, puede ser necesaria una losa continua de hormigón armado monolítico, que puede reforzarse con una rejilla de nervaduras.
2. Cimentaciones profundas
Las cimentaciones profundas son necesarias cuando no hay suelo portante adecuado cerca de la superficie o cuando existe riesgo de deslizamientos debido a la corriente del agua.
En general, una cimentación de más de 3 metros de profundidad se considera profunda.
Tipos de cimentaciones profundas:
- Cimentaciones de pozos - Las cimentaciones de pozos se utilizan típicamente para profundidades de cimentación de 3 a 6 metros.
- Cimentaciones por pilotes - Las cimentaciones por pilotes pueden alcanzar profundidades de hasta 20 metros. Los cálculos estructurales suelen tener en cuenta la transferencia de carga a través de la pared del revestimiento, incluso si esta se encuentra por encima del nivel del suelo portante.
- Muros pantalla - Las losas de hormigón armado de los muros pantalla pueden extenderse hasta 40 metros, formando un límite continuo alrededor del edificio, proporcionando así un método de drenaje y permitiendo la creación de espacios de utilidad multinivel (por ejemplo, aparcamientos subterráneos) bajo la superficie.