Cimentaciones Especiales PDF

Preview

Summary

Un trabajo de un tema de la materia...

Description

ARTURO JOHANDRO MURILLO RODRIGUEZ Cimentaciones Especiales Se denomina cimentación al conjunto de elementos de una estructura cuya misión es transmitir sus cargas al terreno. Cuando el terreno soporte de dicha estructura no reúne las características mecánicas necesarias y suficientes para soportar una cimentación superficial ya sea por capacidad o deformación, se recurre al uso de las llamadas cimentaciones especiales. Estas normalmente trasladan las cargas a horizontes profundos competentes atravesando las capas de resistencia insuficiente solución a los retos que impone el terreno de carácter geológico y geotécnico.

Entre estas cimentaciones se destacan: -Muros Pantalla son muros verticales profundos de concreto. -Pilotes son elementos similares a los pilares, hincados a profundidad en el suelo. -Micropilotes

Cimentaciones Compensadas Para construir edificios en terrenos blandos (que sufrirían asentamientos no aceptables con cimentaciones tradicionales), es posible realizar cimentaciones compensadas con arcilla expandida Laterlite, en virtud de su elevada resistencia que permite sostener las cargas generadas por toda la construcción. Un volumen de terreno por debajo de las cimentaciones del edificio se sustituye con un volumen equivalente de arcilla expandida (con una densidad muy inferior), a fin de aligerarlo y compensar, total o parcialmente, las cargas debidas a la nueva construcción. En estas cimentaciones se remueve un peso de suelo tal que si éste resulta igual al peso de la estructura, la cimentación recibe el nombre de totalmente compensada. En ciertas circunstancias el peso del material removido puede ser menor o mayor que el peso de la estructura, por lo que la cimentación recibe el nombre de parcialmente compensada y sobre compensada, respectivamente.

Ventajas: -Control o eliminación de los asentamientos de consolidación. -Ejecución sencilla con mínimo impacto o molestias en los edificios circundantes. -Rapidez de ejecución. -Posible integración de otras intervenciones en los casos más complejos (pilotajes, etc.). -Aislamiento térmico, drenaje y protección de la humedad ascendente.

Las Cimentaciones Profundas son un tipo de Cimentaciones que solucionan la trasmisión de cargas a los sustratos aptos y resistentes del suelo. Las cimentaciones profundas se hacen a una profundidad tal que no se vean afectadas por las condiciones superficiales, esto implica generalmente una profundidad mayor a 3m del suelo.

Se opta por cimentaciones profundas a.- cuando los esfuerzos transmitidos por el edificio no pueden ser distribuidos suficientemente a través de una cimentación superficial, y en la solución probable se sobrepasa la capacidad portante del suelo b.-Cuando el terreno tiende a sufrir grandes variaciones estacionales: por hinchamientos y retracciones. c.- Cuando los estratos próximos al cimiento pueden provocar asientos imprevisibles y a cierta profundidad, caso que ocurre en terrenos de relleno o de baja calidad. d.- En edificios sobre el agua. e.- Cuando los cimientos están solicitados a tracción; tal como ocurre en edificios altos sometidos a esfuerzos por vientos, o en estructuras que necesitan elementos sometidos a tracción para lograr estabilidad, como estructuras de cables o cualquier estructura anclada al suelo. f.- Para resistir cargas inclinadas, como aquellos pilotes que se colocan en los muelles para resistir el impacto de los cascos de barcos durante el atraque. (tablestacado) g.- Para el recalce de cimientos existentes.

PILOTES Se denomina pilote al elemento constructivo de cimentación profunda de tipo puntual utilizado en obras, que permite transmitir las cargas de la superestructura e infraestructura a través de estratos flojos e inconsistentes, hasta estratos más profundos con la capacidad de carga suficiente para soportarlas; o bien, para repartir estas en un suelo relativamente blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la estructura con seguridad.

Ventajas: -Resisten cargas axiales de 500 toneladas y superiores. -Se pueden construir bajo el nivel freático ya que su altura promedio esta en los 35 metros. -Pueden construirse con cabezales reducidos o sin ellos. -No producen vibraciones por lo tanto no afecta a los edificios circundantes. -Tienen buena resistencia a flexión. -Soportan cargas inclinadas. -Soportan cargas horizontales. -Cuentan con un lapso de servicio ilimitado.

Pilote prefabricado: Es moldeado y premoldeado, se fabrican regularmente en concreto armado ordinario o en concreto pretensado. Este pilote debe ser anclado por un proceso de golpeo a través de un martillo neumático también conocido como martinete. Utilizado principalmente para compresión y tracción dependiendo del tipo de hormigón empleado, también es el más utilizado para construcciones sobre el agua, actuando de mejor forma para estas condiciones.

Para colocar este pilote correctamente, si es de tracción, debe alcanzar el lugar señalado según el diseño prestablecido o hasta donde aparezca una reacción de rechazo en la excavación en caso de ser de sistema de punta. Su correcto funcionamiento también depende de los pilotes que han sido anclados en la cercanía, consolidando así el terreno.

Pilotes con extracción de tierra Este sistema requiere la extracción de tierras antes del hormigoneado de pilotes, el proceso de excavación dependerá del tipo de terreno y el uso de la maquinaria y distintas herramientas.

Pilotes in situ Hay pilas en forma similar a los pilotes que trabajan por fricción lateral y pueden ser excavadas o perforadas, estas suelen sufrir asentamientos por lo que se consideran 3 métodos de construcción para pilas excavadas in situ: Con camisa, en seco y del lodo natural o bentonítico.

Pilotes rígidos de primer orden. Funcionan principalmente como una columna que al soportar una carga sobre su extremo superior, desarrollan su capacidad de carga con apoyo directo sobre un estrato resistente.

Pilotes rígidos de Segundo Orden. Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza dentro de un estrato profundo de suelos menos firmes como un estrato profundo de suelo granular o coherente. En este caso se debe utilizar un pilote rígido de segundo orden y éste se debe profundizar hasta que la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor.

Armaduras de Pilotes Las armaduras se conforman como si fuesen jaulas; las armaduras longitudinales están constituidas por barras colocadas uniformemente en el perímetro de la sección, y el armado transversal lo constituyen un zuncho en espiral o cercos de redondos de 6 mm. de sección, con una separación de 20 cm.

MURO PANTALLA Un muro pantalla o pantalla continua es un tipo de elemento de contención que se construye antes de efectuar el vaciado de tierras, cuya principal misión es contrarrestar los empujes del terreno y reducir su deformación.

Proceso constructivo 1 Construcción del murete guía 2 Excavación de la zanja 3 Colocación de la armadura 4 Colocación de las juntas o encofrados laterales 5 Hormigonado 6 Construcción de la viga de coronación Tipos de suelos Suelo limoso: son pedregosos y estériles y filtran el agua con facilidad, no es cohesivo por lo que requiere de un sistema especial de cimentación. Suelo arenoso: conformado por arena media y gruesa, favorable para sustentar estructuras de cierta resistencia, aunque susceptible a los sismos. Suelo arcilloso: no es favorable para las cimentaciones desplantadas por hincharse en la presencia de humedad, para este piso se requiere cimentación más profunda. Suelos Calizos: Es un terreno seco y que absorbe la humedad muy rápidamente. Es muy utilizado como relleno de construcción por esas propiedades. Suelos humíferos o tierra negra: Es un suelo que cuenta con un material orgánico descompuesto y es de color negro, es un tipo de suelo apto para la agricultura, pero para la construcción es un terreno muy malo para la cimentación, es un tipo de suelo que no permite la compactación. Suelos pedregosos: Es un terreno con formaciones de piedra, estos suelos son impermeables por lo que evitan la circulación del agua.

CIMENTACIONES MARITIMAS Son aplicadas a construcciones monumentales que generan mucha carga y son sobre el agua, muchas de ellas son grandes puentes, muros de contención, puertos, muelles, etc.

AMORTIGUADORES/RESORTE Esta tecnología puede ser usada en el diseño estructural y también se puede realizar en edificios ya existentes. Basta con crear una planta para darle rigidez, lo que sería un diafragma donde asentar los aisladores y reservar un espacio para los previsibles desplazamientos de los edificios. El aislamiento de base es la herramienta más potente de la ingeniería sísmica permitiendo un control pasivo de la vibración de la estructura. Los amortiguadores funcionan para absorber los choques de terremoto, asegurando que los miembros estructurales, es decir, la viga y las columnas permanecen ilesas. Hay cuatro tipos de amortiguadores: -Viscoelástico -Fricción -Rendimiento Metálico -Fluido Viscoso...