La denominación de cimientos o cimentación, se da al conjunto de elementos estructurales ,cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o componentes apoyados en este al suelo, distribuyéndolas de forma que no superen una serie de valores máximos del terreno de apoyo.
Debido a que la resistencia del suelo es, casi siempre, menor que la de los pilares o muros que soportará, el área de contacto entre el suelo y la cimentación, será mucho más grande que los elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes).
El proceso, se da en dos partes:
- El componente estructural encargado de transmitir las cargas al terreno o cimiento
- La zona del terreno afectada por dichas cargas o terreno de cimentación
La cimentación, debe resistir las cargas y sujeta la estructura frente a acciones horizontales como el viento y el sismo, conservando su integridad. La interacción entre el suelo y la estructura depende de la naturaleza del propio suelo, de la forma y tamaño de la cimentación y de la flexibilidad de la estructura.
Propósitos
- Ser suficientemente fuertes para no romper por cortante
- Resistir esfuerzos de flexión que produce el terreno, para lo cual se dispondrán armaduras en su cara inferior
- Adaptar a posibles movimientos del terreno
- Resistir las agresiones del terreno y del agua y su presión
Tipos de cimentación
Esto, depende de las particularidades que nos ofrece el terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que junto con la homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación.
Directas
La cimentación se da en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentación, la carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.
Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar.
- Zapatas aisladas: Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite.
- Zapatas combinadas o corridas: Este tipo de cimentación se emplea cuando las zapatas aisladas se encuentran muy próximas o incluso se solapan.
- Losas de cimentación: Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada directamente sobre el terreno. La cimentación por losa se emplea como un caso extremo de los anteriores cuando la superficie ocupada por las zapatas o por el emparrillado represente un porcentaje elevado de la superficie total.
Profundas
Se apoyan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más hondas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:
- Pilotes: Elementos de cimentación esbeltos que se hincan o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno. Antiguamente eran de madera, hasta que en los años 1940 comenzó a emplearse el hormigón. Los pilotes tienen tres partes: punta, fuste y encepado o apoyo. Su modo de trabajo depende de la naturaleza del terreno y de la profundidad a la que se encuentre un estrato resistente.
Elegir la mejor cimentación para una estructura depende de varios factores:
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