¿Cuáles son los tipos de CIMENTACIONES más comunes?

La cimentación es un elemento fundamental en cualquier construcción, ya que es la base que soporta toda la estructura. Su función principal es transmitir las cargas de la edificación al terreno de manera uniforme, evitando hundimientos y otros problemas estructurales.

En este artículo, analizaremos en detalle los tipos de cimentaciones más comunes en la construcción, tanto superficiales como profundas, siguiendo el guion proporcionado. También abordaremos los factores a considerar al elegir la cimentación adecuada para un proyecto específico, de acuerdo con el Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú.

La cimentación es la parte estructural fundamental de un edificio. Su función principal es transmitir las cargas de la construcción al terreno. Aunque no podemos elegir el terreno, debemos adaptar la cimentación a sus características. Además, los terrenos no siempre son homogéneos, lo que influye en la elección del tipo de cimentación adecuado.

Cimentaciones Superficiales

Las cimentaciones superficiales son aquellas que tienen una profundidad menor o igual al ancho de la excavación. Por ejemplo, una zanja de 2 metros de ancho y 2 metros de profundidad es una excavación poco profunda.

Las Cimentaciones poco profundas suelen ser más fáciles y baratas de construir que las excavaciones profundas, ya que requieren menos soporte y protección. Sin embargo, las excavaciones poco profundas aún pueden presentar riesgos significativos, como el colapso, la entrada de agua subterránea y el daño a las estructuras adyacentes. Por lo tanto, es importante realizar una investigación adecuada del sitio y pruebas de suelo antes de comenzar un proyecto de excavación poco profunda.

Las cimentaciones superficiales se encuentran cerca de la superficie del terreno y transmiten las cargas de la estructura directamente al suelo. Son ideales para terrenos con buena capacidad portante y construcciones de poca altura. Entre los tipos más comunes de cimentaciones superficiales encontramos:

1. Zapatas Aisladas:

• Son el ensanchamiento de la base de una columna para distribuir su carga sobre un área mayor del terreno.
• Se utilizan para soportar columnas puntuales en estructuras de baja altura como casas unifamiliares, naves industriales, etc.
• Pueden ser de hormigón en masa o armado, y su diseño depende de la carga que soportan, las características del suelo y las normas de construcción.
• Según el Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú (RNE), las zapatas aisladas deben tener una profundidad mínima de 0.50 m y un ancho mínimo de 0.75 m.

2. Zapatas Corridas:

• Son cimentaciones continuas que se extienden a lo largo de un muro o pared soportante.
• Se utilizan para distribuir la carga de muros y paredes de manera uniforme en el terreno.
• Al igual que las zapatas aisladas, pueden ser de hormigón en masa o armado, y su diseño depende de la carga que soportan, las características del suelo y las normas de construcción.
• El RNE establece que las zapatas corridas deben tener una profundidad mínima de 0.70 m y un ancho mínimo de 1.00 m.

3. Zapatas Combinadas:

• Se utilizan cuando dos o más columnas se encuentran muy próximas y sus zapatas individuales se superponen.
• Combinan las zapatas de las columnas adyacentes en una sola unidad para optimizar el uso del terreno.
• El diseño de las zapatas combinadas es más complejo que el de las zapatas aisladas o corridas, y requiere un análisis cuidadoso de las cargas y las características del terreno.
• El RNE no establece requisitos específicos para las zapatas combinadas, pero deben cumplir con las normas generales de diseño y construcción de cimentaciones.

4. Vigas de Cimentación:

• Son elementos lineales de hormigón armado que se utilizan para transmitir las cargas de la estructura a un terreno con baja capacidad portante.
• Se emplean cuando las zapatas aisladas o corridas no son suficientes para soportar la carga de la estructura.
• Las vigas de cimentación pueden ser de diferentes dimensiones y formas, y su diseño depende de la carga que soportan, las características del suelo y las normas de construcción.
• El RNE no establece requisitos específicos para las vigas de cimentación, pero deben cumplir con las normas generales de diseño y construcción de estructuras de hormigón armado.

5. Losas de Cimentación:

• Son plataformas de hormigón armado que se utilizan para distribuir las cargas de la estructura sobre una amplia área del terreno.
• Se emplean en terrenos con baja capacidad portante o cuando se requiere una cimentación impermeable.
• Las losas de cimentación pueden ser de diferentes espesores y formas, y su diseño depende de la carga que soportan, las características del suelo y las normas de construcción.
• El RNE establece que las losas de cimentación deben tener un espesor mínimo de 0.15 m y estar correctamente armadas con acero de refuerzo.

Cimentaciones Profundas

Las cimentaciones profundas se utilizan cuando las cimentaciones superficiales no son suficientes para soportar la carga de la estructura o cuando el terreno no tiene la capacidad portante adecuada. Estas cimentaciones transmiten las cargas a capas de suelo más profundas y resistentes.

Las excavaciones profundas son aquellas que tienen una profundidad mayor que el ancho de la excavación. Por ejemplo, un pozo de 3 metros de ancho y 10 metros de profundidad es una excavación profunda.

Las excavaciones profundas son más complejas y costosas que las excavaciones poco profundas, ya que requieren métodos y equipos más avanzados para garantizar la estabilidad y la seguridad.

Algunas de las técnicas comunes utilizadas para excavaciones profundas son los muros pantalla, los pilotes secantes, las tablestacas y los anclajes. Las excavaciones profundas también necesitan un cuidadoso monitoreo y control de las aguas subterráneas, los movimientos del suelo y los impactos ambientales.

Entre los tipos más comunes de cimentaciones profundas encontramos:

1. Pilotes:

• Los pilotes pueden ser de diferentes tipos, como pilotes prefabricados de hormigón, pilotes hincados, pilotes excavados y micropilotes.
• El tipo de pilote a utilizar depende de la carga que soporta la estructura, las características del terreno y las normas de construcción.
• El RNE establece que los pilotes deben tener una longitud mínima de 8.00 m y una capacidad portante mínima de 20 toneladas.

2. Muros Pantalla:

• Son estructuras de hormigón armado que se construyen en el terreno para excavar y contener tierras.
• Se utilizan en terrenos con baja capacidad portante o cuando se requiere una excavación profunda.
• Los muros pantalla pueden ser de diferentes tipos, como muros pantalla secantes, muros pantalla tangentes y muros pantalla atirantados.
• El tipo de muro pantalla a utilizar depende de la profundidad de la excavación, las características del terreno y las normas de construcción.
• El RNE establece que los muros pantalla deben tener un espesor mínimo de 0.30 m y estar correctamente armados con acero de refuerzo.

3. Cajones o Caissons:

• Son estructuras de hormigón armado que se construyen en el terreno para excavar y cimentaciones de estructuras.
• Se utilizan en terrenos con baja capacidad portante o cuando se requiere una cimentación muy profunda.
• Los cajones pueden ser de diferentes tipos, como cajones abiertos, cajones neumáticos y cajones prefabricados.
• El tipo de cajón a utilizar depende de la profundidad de la excavación, las características del terreno y las normas de construcción.
• El RNE no establece requisitos específicos para los cajones, pero deben cumplir con las normas generales de diseño y construcción de estructuras de hormigón armado

Pilotes Barrenados:

• Se utilizan en terrenos con diferentes tipos de suelos, desde suelos cohesivos hasta suelos granulares.
• Los pilotes barrenados pueden ser de diferentes tipos, como pilotes barrenados sin entubación, pilotes barrenados con entubación y pilotes barrenados con hélice continua.
• El tipo de pilote barrenados a utilizar depende de la carga que soporta la estructura, las características del terreno y las normas de construcción.
• El RNE establece que los pilotes barrenados deben tener una longitud mínima de 6.00 m y una capacidad portante mínima de 10 toneladas.

Factores a considerar al elegir la cimentación adecuada:

• Capacidad portante del terreno: Es la capacidad del suelo para soportar la carga de la estructura. Se debe realizar un estudio de mecánica de suelos para determinar la capacidad portante del terreno.
• Carga de la estructura: La cimentación debe ser capaz de soportar la carga total de la estructura, incluyendo el peso propio, las cargas vivas y las cargas muertas.
• Características del terreno: El tipo de suelo, la profundidad de la capa resistente y la presencia de agua subterránea son factores importantes a considerar al elegir la cimentación.
• Normas de construcción: La cimentación debe cumplir con las normas de construcción del país o región donde se realiza la obra.

Conclusión:

La elección de la cimentación adecuada es una decisión importante que debe tomar un ingeniero o arquitecto con experiencia en el diseño de estructuras. Es importante considerar todos los factores mencionados anteriormente para elegir la cimentación que mejor se adapte a las necesidades del proyecto.