Cimentaciones
La parte inferior de una estructura se denomina generalmente cimentación y su función es transferir la carga de la estructura al suelo en que ésta descansa. Una cimentación adecuadamente diseñada es la que transfiere la carga a través del suelo sin sobresforzar a éste. Sobresforzar al suelo conduce a un asentamiento excesivo o bien a una falla cortante delsuelo, provocando daños a la estructura. Por esto, los ingenieros geotecnistas y estructuristas que diseñan cimentaciones deben evaluar la capacidad de carga de los suelos.
Dependiendo de la estructura y suelo encontrados se usan varios tipos de cimentaciones.
La figura 11.1 muestra los tipos más comunes. Una zapata aislada o corrida es simplemente una ampliación de un muro de carga o columna quehace posible dispersar la carga de la estructura sobre un área grande del suelo. En suelos con baja capacidad de carga, el tamaño de las zapatas requeridas es grande y poco práctica. En tal caso, es más económico construir toda la estructura sobre una losa de concreto, denominada losa de cimentación.
Las cimentaciones con pilotes y pilas perforadas se usan para estructuras más pesadas cuando serequiere gran profundidad para soportar la carga. Los pilotes son miembros estructurales hechos de madera, concreto o acero, que transmiten la carga de la superestructura a los estratos inferiores del suelo. Según como transmiten sus cargas al subsuelo, los pilotes se dividen en dos categorías: pilotes de fricción y pilotes de punta. En el caso de los pilotes de fricción, la carga de lasuperestructura es soportada por los esfuerzos cortantes generados a lo largo de la superficie lateral del pilote. En los pilotes de punta, la carga soportada es transmitida por su punta a un estrato firme.
En el caso de pilas perforadas, se taladra un agujero en el subsuelo y luego se rellena con concreto, debiéndose usar un ademe de metal mientras se taladra el agujero. El ademe se deja ahogado en elagujero o se retira durante la colocación del concreto. Generalmente, el diámetro de una pila perforada es mucho mayor que el de un pilote. La distinción entre pilotes y pilas perforadas deja de ser clara para un diámetro de aproximadamente 1 m, y luego las definiciones y la nomenclatura son inexactas.
Las zapatas corridas y las losas de cimentación se denominancimentaciones superficiales y las cimentaciones con pilotes y pilas perforadas, se clasifican como profundas. En un sentido más general, las cimentaciones superficiales son aquellas que tienen una razón de profundidad de empotramiento a ancho de aproximadamente menor que cuatro. Cuando la razón de profundidad de empotramiento contra ancho es mayor, la cimentación se clasifica como profunda.CIMENTACIONES PROFUNDAS.
Pilotes.
Los pilotes son miembros estructurales hechos de acero, concreto y/o madera, usados para construir cimentaciones de pilotes, que son profundas y más caras que las cimentaciones superficiales. A pesar del costo, el uso de pilotes frecuentemente es necesario para garantizar la seguridad estructural. Las pilas perforadas son pilas coladas en el lugar quegeneralmente tienen un diámetro mayor que 750 mm con o sin refuerzo de acero y con o sin un fondo ampliado.
Cimentaciones con pilotes.
Las cimentaciones con pilotes se requieren en circunstancias especiales. Las siguientes son algunas de éstas.
1. Cuando el estrato superior del suelo es (son) altamente compresible y demasiado débil para soportar la carga transmitida por la superestructura,se usan pilotes para transmitir la carga al lecho de roca subyacente o a un estrato de suelo más fuerte, como muestra la figura 13.1a. Cuando no se encuentra un lecho de roca a una profundidad razonable debajo de la superficie del terreno, se usan pilotes para transmitir gradualmente la carga estructural al suelo. La resistencia a la carga estructural aplicada se deriva principalmente de la...
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