FICHA 4

FICHA 04 - FUNDACIONES

Clase 04 / 17.07.2014

Alumno: María Paz Zett

Dimensión arquitéctonica del tamaño del lugar (emplazamiento) al cual se quiere cobrar una forma.

(Sobre dibujo)

Conviene hacer coincidir NSE con NSF en caso que el suelo no es favorable.

Fundaciones

Elementos estructurales que cumplen con TRANSMITIR LAS CARGAS AL SUELO, distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Se busca que estén solicitadas por CARGAS CENTRADAS.

Las fundaciones se construyen a la altura del SUELO FIRME, la medida de ésta la otorga el mecánico de suelos, ya que depende de las napas subterráneas, la distancia al mar, y el tipo de suelo. Lo principal es que las fundaciones transmitan sus cargas a suelo firme. Por tener una idea comparativa, en la ciudad de Santiago las fundaciones se pueden construir a 60 cm bajo NTN, mientras que en Viña del Mar el Nivel de sello de excavación acostumbra a estar entre los 3-4 mts.

El suelo somete a la estructura a un empuje que es de 5 a 10 veces mayor que un sismo.

En muchos casos, las fundaciones no solo transmiten COMPRESIONES, sino que mediante esfuerzos de ROZAMIENTO y ADHERENCIA LLEGAN A SOPORTAR CARGAS HORIZONTALES Y DE TRACCION, ANCLANDO el edificio al terreno, si fuese necesario.

Propósitos de Fundaciones:

- Resistencia que no rompa por cortante. - Soportar esfuerzos de flexión por la dinámica de suelos, para lo cual se dispondrán armaduras en su cara inferior, que absorberán las tracciones. - Acomodarse a posibles movimientos del suelo. - Soportar sismos y presiones del agua.

Tipos de fundaciones

El tipo de Fundación depende directamente de la mecánica del suelo, la cual debe calcular la CAPACIDAD PORTANTE, considerando: - cohesión - ángulo de rozamiento interno - posición del nivel freático - magnitud de las cargas existentes

FUNDACIONES SUPERFICIALES Apoyadas en capas superficiales del suelo, gracias a la capacidad portante del suelo. Las cargas de este tipo de fundaciones se reparten en un plano de apoyo horizontal

Tipos de Fundaciones Superficiales

- Cimentaciones ciclópeas. Para terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra.

El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5

- Zapatas. Es la 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.

Para cuando el momento flector en la zapata es excesivo, se debe usar:

1a. Zapatas aisladas: Empotrada en el terreno, no se ve afectada por los cambios térmicos.

2a. Zapatas corridas: Recibe cargas lineales o puntuales separadas. Son de gran longitud en comparación con su sección transversal. Trabaja en arriostramiento, es decir, reduce la presión sobre el terreno y puede puentear defectos y heterogeneidades en el terreno

1b. Zapatas combinadas: Sirve para la fundación de dos o más pilares. Al combinar estas cargas en un único elemento de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a un menor momento resultante.

- Losas de cimentación. Es una placa flotante apoyada directamente sobre el terreno, está sometida a esfuerzos de flexión

FUNDACIONES SEMIPROFUNDAS - Pozos de cimentación o caissons, soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas. - Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería . - Muros de contención bajo rasante (no es necesario anclar el muro al terreno). - Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje.

FUNDACIONES PROFUNDAS Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas de la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Deben ubicarse más profundamente, para poder distribuir sobre una gran área, un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga.

Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:

- Pilotes: son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno. - Pantallas: es necesario anclar el muro al terreno. 1. Pantallas isostáticas: con una línea de anclajes 2. Pantallas hiperestáticas: dos o más líneas de anclajes.

Bulbo de Presiones

Zona limitada por una curva isóbara de esfuerzo, elegida arbitrariamente, en un macizo cargado.

Está establecido que la influencia de una zapata cuadrada es de dos veces el ancho de la cimentación y de una zapata corrida tres veces el ancho de la cimentación. No obstante es progresiva la pérdida de presión con la profundidad, siendo la parte más crítica el primer metro debajo de la zapata, en el segundo metro las presiones son la mitad de la tensión de cálculo. En el caso de losas la zona de influencia es más profunda pero es en el primer metro y medio donde se concentran todas las cargas.

Anclajes

La función principal del anclaje es reforzar y sostener suelos y masas rocosas parcialmente sueltas, fracturadas o incompetentes que de otra manera pueden estar sujetas a fallar. Es decir, garantizan la estabilidad de diversas estructuras. Se utilizan en casos para que la masa de suelo pueda soportar un determinado estado de esfuerzos o tensiones.

Se debe considerar las condiciones geológicas e hidráulicas del suelo, al no haber una posibilidad elástica de ésta para la estructura.

Modos de ruptura: - Ruptura de la masa rocosa o de suelo. - Ruptura en la interfase acero - lechada de cemento. - Ruptura en el contacto roca / suelo - lechada de cemento. - Ruptura de la barra o guayas de acero.

Tipos de Anclajes:

1. Provisionales - Permanentes.

2. Activos - Pasivos - Mixtos.

3. Inyectados.

Conclusión

Las cargas de una estructura, sean vivas, muertas o ambientales, que están sobre el NTN, caen gravitacionalmente al suelo. A su vez, éste suelo somete a la estructura a un empuje de gran magnitud, para calibrarlo y maximizar en función del equilibrio estable de la estructura, se debe conocer la mecánica del suelo: aguas, dinámicas, tipos de suelo. Y así responder en función del correcto emplazamiento de la forma en su terreno y construir un umbral suelo-forma estable.