Dimensionamiento

Artículo de divulgación

Pacheco J. / Ingeniería 8-3 (2004)

Criterios que influyen en el dimensionamiento de cimientos
Jorge I. Pacheco M.1 RESUMEN El problema de la cimentación de edificios para la ingeniería civil consiste en la transmisión de un efecto de carga entre dos medios con consistencias diferentes. En la construcción, estos dos medios son el concreto de las estructuras y elsuelo como elemento de apoyo. La solución está en adecuar el comportamiento mecánico entre ellos, buscando con esto la estabilidad de ambos al momento de la transmisión de la carga. De todo se generan los diferentes criterios que se adoptan para el dimensionamiento de la cimentación. Palabras clave: Cimentaciones, dimensionamiento, asentamiento, interacción, propiedades mecánicas.

“Un contactoperdurable entre dos medios distintos sólo puede existir si se crea un medio de transición. La no existencia de este medio provoca irremisiblemente la destrucción del más débil. Este medio de transición debe obrar en el sentido de amortiguar propiedades de signo opuesto.” (1) Lo anterior es la razón por la que los pavimentos se construyen por capas con materiales de diferentes consistencias (lasuperior con mayor consistencia que la inferior), con el propósito de propiciar la transmisión de los esfuerzos del flujo vehicular; también del mismo razonamiento anterior se deriva el problema muy tratado de la interacción sueloestructura. Aludiendo a las propiedades opuestas “entre estructura y suelo, y tomando una de ellas, quizá la más característica - la deformabilidad -, anotamos que paramantener una estructura rígida en servicio es necesario un elemento intermedio capaz de amortiguar suficientemente los posibles asientos que produciría un apoyo directo en el suelo y que pudieran no ser absorbidos por la estructura. El elemento capaz de amortiguar el efecto de estas deformaciones convenimos en denominarlo cimiento.” (1) Varias son las razones por las que la estructura requiere de larigidez y que no guardan relación con el suelo; entre estos se puede mencionar: Los sismos y el efecto del viento huracanado. “Intentando agrupar el conjunto de condiciones que influyen sobre las características dimensionales de un cimiento en función de las propiedades antitéticas de los medios de contacto (suelo-estructura) hemos ordenado la siguiente relación:

Condiciones que impone el terreno:Profundidad a la que se encuentra el estrato resistente. Capacidad de asentamiento del estrato de apoyo. Variaciones del nivel freático. Cota de socavaciones subterráneas. debidas a corrientes

Heladicidad y variaciones de humedad en las capas superficiales. Condiciones que impone la estructura: Valor de cargas transmitidas. Capacidad de asiento diferencial (capacidad de desplazamiento verticalrelativo de un pilar antes de provocar la rotura por flexión) Influencia de estructuras próximas.” (1) (Existen otros criterios para definir condiciones que dependen de situaciones contextuales y de experiencias en el ejercicio de la profesión, pero las mencionadas anteriormente sintetizan a las más representativas y comunes). “A las condiciones antes mencionadas las llamamos intrínsecas delsistema y vamos a analizarlas a continuación: La profundidad a la que se encuentra el estrato resistente actuará directamente sobre una de las

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Coordinador del Cuerpo Académico de Geotecnia y Vías Terrestres. FIUADY

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Pacheco J. / Ingeniería 8-3 (2004) dimensiones del cimiento; en general, cuando este estrato se encuentra a gran profundidad, nos podremos beneficiar de la acción derozamiento lateral entre el suelo y el fuste del cimiento a fin de absorber las cargas que transmite la estructura.” “Sobre la capacidad de asentamiento del estrato de apoyo anotamos que al sobrecargar un suelo coherente saturado puede muy bien suceder que, aun cuando por efecto de la carga aplicada y del tamaño del cimiento escogido se encuentre muy lejano de su rotura por punzonamiento, se originen...