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CIMENTACIONES

OBJETIVO
El objetivo de una cimentación es proporcionar el medio para que las cargas de la estructura, concentradas en columnas o en muros se transmitan al terreno produciendo en esté un sistema de esfuerzos que pueden ser resistidos con seguridad sin producir asentamientos, o con asentamientos tolerables, ya sean estos uniformes o diferenciales.

PARTES DE UNA ESTRUCTURA
Entoda estructura es necesario distinguir dos partes principales: la superestructura y la subestructura. En el casco de un edificio, la superestructura vendría a ser aquella parte de la estructura que esta formada por losas, vigas, muros, columnas, etc. La subestructura es la parte de la estructura que sirve para transmitir las cargas de esta al suelo de cimentación.


Fig. 1 Partes de unaestructura.

FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE CIMENTACIÓN
El tipo de cimentación mas adecuado para una estructura dada depende de varios factores, como su función y las cargas que debe repartir, las condiciones del suelo y el resto de la cimentación comparado con el resto de la superestructura.

Al elegir el tipo de cimentación se debe considerar:
1. Obtener información aproximada conrespecto a la naturaleza de la superestructura y de las cargas que se van a transmitir a las cimentaciones.
2. Determinar las condiciones del subsuelo en forma general: perfil del suelo, su naturaleza y consistencia, nivel freático, agentes químicos dañinos al cemento, problemas relacionados con saturación del suelo.
3. Clasificación del suelo según lo indicado en la norma de diseño sismorresistente,tipo de suelo y su periodo predominante.
4. Hacer estimaciones de los asentamientos diferenciales para predecir el comportamiento de la estructura.
5. Profundidad mínima de cimentación correspondiente a la presión admisible.
6. Observar edificaciones cercanas respecto a sus asentamientos, fisuras, etc.
7. Efectuar alternativas de diseño y elegir el tipo que representa la más económica y quegarantice un adecuado funcionamiento.

POSIBILIDAD DE FALLA Y ASENTAMIENTO
Al construir un tipo de cimentación determinado bajo las condiciones que prevalecen en el lugar, es necesario analizar el probable funcionamiento de la cimentación con respecto a dos tipos de problemas:

1. Toda la cimentación o cualquiera de sus elementos puede fallar porque el suelo o la roca sean incapaces de soportarla carga, este mal comportamiento se relaciona con la resistencia del suelo o roca de apoyo y se llama falla por capacidad de carga.
2. El suelo o roca de apoyo pueden no fallar, pero el asentamiento de la estructura puede ser tan grande o tan disparejo, que la estructura puede agrietarse y dañarse; este tipo de falla esta asociado a las características de la relación esfuerzo deformación delsuelo o roca y se conoce como asentamiento perjudicial.

Estos dos tipos de mal comportamiento frecuentemente están tan íntimamente relacionados que la distorsión entre ellos es completamente arbitraria. Ejemplo: una zapata en arena suelta, se asienta más y más, fuera de proporción con el incremento de carga, incluso hasta el punto en que para incrementos muy pequeños, se producen asentamientosintolerables; sin embargo no se produce un hundimiento catastrófico de la zapata en el terreno. En estos casos la distribución es clara; una zapata colocada en arcilla firme que tiene un subestrato de arcilla blanda puede evitar completamente el asentamiento, o salvo contra falla en el terreno, pero el asentamiento debido a la consolidación de la arcilla blanda puede ser excesivo. En los problemasprácticos debe investigarse los dos tipos de mal comportamiento separadamente, como si fueran causas independientes.

Por experiencias y observaciones relativas al comportamiento de las cimentaciones, se ha visto que la falla por capacidad de carga de las mismas ocurre como producto de una rotura por corte del suelo de desplante de la cimentación.

Son tres los tipos clásicos de falla bajo las...