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• Wendy Magariño Diaz

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ING. DE CIMENTACIÓN | UNU

PLATEA DE CIMENTACIÓN ING. MAURICIO E. HUAMAN CARDENAS MANEJO DE CUENCAS

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CHAVEZ ZEVALLOS, Kevin José BUSTAMANTE ILATOMA, Eli DURAND TABA, Ray Kenyo MAGARIÑO DIAZ, Wendy MODENA NAVAS, Gino TEJADA GONZALES, Ernesto VELA MORI, José

ING. DE CIMENTACIÓN | UNU INDICE

ING. DE CIMENTACIÓN | UNU INTRODUCCIÓN Las estructuras se apoyan en el terreno, por lo que este pasa a conforma una parte más de la misma, debido a que el terreno por sus condiciones naturales, presenta menos resistencia y mayor deformabilidad que los demás componentes que conforma la estructura, la edificación, por lo que no puede resistir cargas al igual que a estructura, debido a ello se busca implementar cierto artificio a la estructura que permita transmitir y repartir las cargas al terreno de una manera adecuada para que el mismo no falle o se deforme al exceder su resistencia puntual, este artificios son la cimentaciones o apoyos de la estructura. Estas cimentaciones o apoyos deben ser dimensionados en base a las características de terreno y de las cargas de la estructura, y las cuales son de distinto tipo de acuerdo a la utilidad que se busca y al comportamiento natural del terreno.

ING. DE CIMENTACIÓN | UNU PLATEA DE CIMENTACIÓN Una platea de cimentación es un a zapata combinada que cubre toda el área que queda debajo de una estructura y que soporta todos los muros y columnas.

Cuando las cargas del edificio son tan pesadas o bien la capacidad de carga admisible en el suelo es tan pequeña que las zapatas aisladas van a cubrir más de la mitad del edificio, es probable que una platea de cimentación resulte más económica que las zapatas. Estas plateas también se usan para reducir el asentamiento de las estructuras situadas sobre depósitos muy compresibles como las arcillas. En estas condiciones la profundidad a la que se desplanta la platea se hace a veces tan grande, que el peso de la estructura más el de la platea está completamente compensado por el peso de la masa de suelo excavado. Las ‘Plateas de Cimentación’ son cimentaciones superficiales, sobre el terreno natural. Las vemos tanto en viviendas comunes como en edificios. Consta de una platea de hormigón armado apoyada en el terreno, reforzada con vigas perimetrales y vigas debajo de los muros portantes.

USO DE LAS PLATEAS

En toda edificación los suelos deben resultar ‘uniformes y estables’ en el tiempo, especialmente frente a las variaciones de humedad y cuando se socavan por falta de confinamiento. El primero es el caso de las arcillas y el segundo de los limos y arenas.

EN LÍNEAS GENERALES DIREMOS QUE SE LAS EMPLEA: 1. Cuando el terreno natural no es apto para cimentaciones convencionales, es decir el terreno es malo, ya sea conformado por ‘arcillas expansibles’, que cambian de volumen por la humedad (se dilatan) o al secarse (se contraen). Material de relleno, que no se consolida con el tiempo y se convierte en socavable o bien cuando existen ‘napas de agua o freáticas’ según los estudios de suelos o bien los mantos firmes están demasiado profundos, que

ING. DE CIMENTACIÓN | UNU harían antieconómico y poco confiables el uso de pilotes o pozos romanos. En general, cuando la Tensión Admisible del terreno es menor a 0.8 kg/cm2 se recomienda la platea. 2. Cuando la edificación es muy pesada resultando las bases o zapatas de dimensiones demasiado grandes y cercanas entre sí, es decir cuando superan el 50% de la superficie del edificio sobre el terreno. 3. En edificaciones livianas, como viviendas de una o dos plantas, planes de viviendas, etc., en especial por los factores del punto 1). 4. En edificaciones muy livianas, como las prefabricadas o casas de madera, porque a su vez sirven de contrapiso y su espesor puede ser de 8 cm. En estos casos generalmente no se prevén vigas en la platea sino que salen ‘pelos’ (hierros) para las columnas o paneles.

EFECTO DE PUNZAMIENTO.

Cuando sobre las plateas sin vigas de repartición descargan columnas de mucha carga o cuando las cargas de las mismas son elevadas y por ende la reacción del terreno sobre la platea, se provoca un efecto llamado ‘Punzomiento’ o cortante

en

la

zona

que

rodea

las

columnas

sobre

la

platea.

Este efecto se contrarresta aumentando el espesor de la platea en la zona de las columnas o bien reforzando la armadura. En los cálculos modernos con software se prevé el aumento del espesor en toda la platea.

CONSTRUCCIÓN DE UNA PLATEA. 1. Retirar toda la capa de tierra superior por lo menos los primeros 40 cm. 2. Rellenar con tosca y apisonar en capas no mayores a 20 cm cada una. Este relleno debe incluir un perímetro exterior de 60 cm a 1 m de ancho, que será una veredita perimetral que tendrá la platea. 3. Una vez alcanzado el nivel deseado, puede ser un poco mayor (30 o 40 cm sobre el terreno natural) para elevar un poco el nivel de la construcción, se alisa bien la superficie. 4. Se realiza el replanteo de vigas y ubicación de sanitarios. Se prepara el encofrado de borde para la platea.

ING. DE CIMENTACIÓN | UNU 5. Se realiza toda la instalación de cloacas bajo planta baja. 6. Se cubre toda la superficie con un foil de no menos de 200 micrones (es un polietileno de mucho espesor), solapando bien las partes si la platea es grande. Se cubre el foil con una capita de arena o tierra para que no sufra roturas. 7. Se procede a colocar la armadura inferior y superior de la platea (llevarán separadores) y las vigas de refuerzo. La armadura de la platea debe anclarse a las vigas. También se coloca la armadura de espera para las columnas. La veredita perimetral también lleva armadura como la platea. 8. Se hormigona sobrepasando el perímetro de la vivienda para incluir la vereda perimetral. Todo debe quedar bien nivelado. 9. Se realiza la aislación hidrófuga y luego sigue como una obra convencional, contrapiso, carpeta, etcétera.

DRENAJE, HUMEDAD

IMPERMEABILIZACIÓN

Y

PROTECCIÓN

CONTRA

LA

Es casi inevitable que ocurran filtraciones de agua en los sótanos de los edificios, ya que es precisamente esta parte de la construcción la que está en contacto directo con el suelo, más aún si consideramos los posibles defectos de la construcción. También es importante el considerar las condiciones de aguas freáticas del suelo al proyectar la profundidad de la excavación necesaria para desplantar la platea o cajón de cimentación. Si debe desplantarse por debajo del nivel freático, deben tomarse precauciones especiales para evitar filtraciones importantes dentro de la estructura. En general se utilizan dos métodos: la utilización de drenajes y la impermeabilización.

DRENAJES Los drenajes son bastante útiles cuando las filtraciones son pequeñas ya que es fácil evacuar el agua acumulada a bajo costo, frecuentemente por gravedad, por medio de albañales o zanjas. Entre los drenas más comunes están los en zapatas y los de piso, los drenes en zapata se fabrican con tramos cortos de PVC con pequeñas perforaciones que se tienden en zanjas cavadas a un lado de la base de la zapata para ser rellenadas posteriormente con material de filtro;

ING. DE CIMENTACIÓN | UNU los últimos 30 cm de relleno se hacen con material menos permeable para evitar que se filtre el agua de la superficie. Los drenes de piso no son muy comunes sin embargo, es posible que hayan flujos de agua por debajo de la platea por lo que se aconseja el uso de drenaje. Estos drenes no deberán conectarse a tubos de bajadas pluviales ni a drenes superficiales. IMPERMEABILIZACIÓN Si la cantidad de agua que se colecta en los drenes es muy grande, es recomendable el uso de impermeabilizantes en el sótano y permitir que la platea quede sujeta a la presión del agua freática. Uno de los métodos más eficientes es el de membrana, que consiste en colocar una membrana de material asfáltico cerca del exterior del edificio. El material asfáltico se aplica en caliente y es bastante flexible y lo suficientemente dúctil como para mantener su integridad en caso de que se presenten pequeños agrietamientos en la estructura. Para que la membrana sea totalmente efectiva debe cubrir en su totalidad la superficie de la estructura que esté en contacto con el agua, para ello se requiere la construcción de un subpiso sobre el cual se coloca la membrana antes de construir la platea como tal. Los muros y pisos que quedan dentro de la membrana están sometidos a la acción de la presión del agua, por lo que deben diseñarse para soportar dichas acciones. Actualmente pueden utilizarse otros tipos de impermeabilizantes especiales o bien pueden usarse aditivos para disminuir la permeabilidad del concreto como el humo de sílice y/o escorias de silicio.

FALTABAAAAAAAAAAAAAAAAAAA YA FUE HAS TU KENYO PUES LOSAS DE CIMENTACIÓN Una losa de cimentación es una zapata combinada que cubre toda el área que queda debajo de una estructura y que soporta todos los muros y columnas. Cuando las cargas del edificio son tan pesadas o la presión admisible en el suelo es tan pequeña que las zapatas individuales van a cubrir más de la mitad del área del edificio, es probable que la losa corrida sea más económica que las zapatas.

ING. DE CIMENTACIÓN | UNU Las losas de cimentación se proyectan como losas de concreto planas y sin nervaduras. Las cargas que obran hacia abajo sobre la losa son las de las columnas individuales o las de los muros. Si no hay una distribución uniforme de las cargas de las columnas o bien el suelo es tal que pueden producirse grandes asentamientos

diferenciales,

las

losas

deben

reforzarse

para

evitar

deformaciones excesivas. La forma de refuerzo es simplemente utilizando muros divisorios como nervaduras de vigas T conectadas a la cimentación, o bien usando marcos rígidos o haciendo celdas con trabes y contra trabes, es entonces cuando se forman los llamados cajones de cimentación. En la figura se muestran a grandes rasgo la representación de losas de cimentación.

CONSIDERACIONES GENERALES  Desventajas Cabe mencionar que entre más grande sea la losa más costosos resultan los procedimientos constructivos, en estos casos pudiera ser preferente una cimentación a base de pilas o pilotes. El costo de construcción no es la única desventaja de este tipo de cimientos, al estar en contacto con el suelo una gran área de la losa, es necesario protegerla contra la acción de la humedad, la acción de los álcalis y la lixiviación entre otros fenómenos indeseables para el buen funcionamiento de la cimentación.  Drenaje, impermeabilización y protección contra la humedad Es casi inevitable que ocurran filtraciones de agua en los sótanos de los edificios, ya que es precisamente esta parte de la construcción la que está en contacto

ING. DE CIMENTACIÓN | UNU directo con el suelo, más aún si consideramos los posibles defectos de la construcción. También es importante el considerar las condiciones de aguas freáticas del suelo al proyectar la profundidad de la excavación necesaria para desplantar la losa o cajón de cimentación. Si debe desplantarse por debajo del nivel freático, deben tomarse precauciones especiales para evitar filtraciones importantes dentro de la estructura. En general se utilizan dos métodos: la utilización de drenajes y la impermeabilización.

1. Drenajes: Los drenajes son bastante útiles cuando las filtraciones son pequeñas ya que es fácil evacuar el agua acumulada a bajo costo, frecuentemente por gravedad, por medio de albañales o zanjas. Entre los drenes más comunes están los en zapatas y los de piso, los drenes en zapata se fabrican con tramos cortos de PVC con pequeñas perforaciones que se tienden en zanjas cavadas a un lado de la base de la zapata para ser rellenadas posteriormente con material de filtro; los últimos 30 cm de relleno se hacen con material menos permeable para evitar que se filtre el agua de la superficie. Los drenes de piso no son muy comunes sin embargo, es posible que hayan flujos de agua por debajo de la losa por lo que se aconseja el uso de drenaje. Estos drenes no deberán conectarse a tubos de bajadas pluviales ni a drenes superficiales. 2. Impermeabilización: Si la cantidad de agua que se colecta en los drenes es muy grande, es recomendable el uso de impermeabilizantes en el sótano y permitir que la losa quede sujeta a la presión del agua freática. Uno de los métodos más eficientes es el de membrana, que consiste en colocar una membrana de material asfáltico cerca del exterior del edificio. El material asfáltico se aplica en caliente y es bastante flexible y lo suficientemente dúctil como para mantener su integridad en caso de que se presenten pequeños agrietamientos en la estructura. Para que la membrana sea totalmente efectiva debe cubrir en su totalidad la superficie de la estructura que esté en contacto con el agua, para ello se requiere la construcción de un sub-piso sobre el cual se coloca la membrana antes de construir la losa como tal. Los muros y pisos que quedan dentro de la membrana están sometidos a la acción de la presión del agua, por lo que deben diseñarse para soportar dichas acciones. Actualmente pueden

ING. DE CIMENTACIÓN | UNU utilizarse otros tipos de impermeabilizantes especiales o bien pueden usarse aditivos para disminuir la permeabilidad del concreto como el humo de sílice y/o escorias de silicio.