Fundaciones


Fundaciones
La fundación es aquella parte de la estructura que tiene como función transmitir en forma adecuada las cargas de la estructura al suelo y brindar a la misma un sistema de apoyo estable. La fundación estará’ bien diseñada si cumple adecuadamente con su doble función,  estabilidad y resistencia, controlando dos estados límites a saber,  las condiciones de  servicio y las condicionesde falla por resistencia. A estas dos condiciones de falla se les llama estados limites, porque ambas determinan si una fundación sirve o no.
1. Estado limite de servicio o de funcionamiento: Aunque la estructura, incluyendo la fundación,  no presente un daño físico de ella misma se considera que falla cuando ella no tiene un comportamiento adecuado que hace que esta salga de funcionamiento.  Sepuede llegar al estado límite de servicio cuando se presentan los siguientes problemas en el suelo o la cimentación:
a) Asentamientos diferenciales y totales.  Un asentamiento diferencial entre dos fundaciones continuas de una misma edificación puede producir ladeo de la estructura y podría llevarla a un posible volcamiento.
El estado límite en este caso corresponde a sacar la estructura defuncionamiento por el hecho de presentarse una rotación que produce sensación de inseguridad en los ocupantes sin tener que haber llegado a la pérdida total del equilibrio.
En el caso de un edificio cualquier movimiento diferencial de un apoyo con respecto a otro, puede cambiar los momentos y fuerzas internas de diseño de la estructura, con la posibilidad de presentar fallas locales en vigas de conexióno en cualquier otro elemento.
Los asentamientos diferenciales se limitan a los siguientes valores dependiendo del sistema estructural de la edificación:

b) Desplazamientos o levantamientos excesivos causados por suelos expansivos
c) Daños locales o generales causados por fenómenos de erosión interna, lixiviación o dispersión.
d) Vibraciones excesivas causadas por estructuras o cargas móviles(motores o maquinas) que afecten el confort de los ocupantes.
e) Daños locales en partes de la estructura por falta de juntas de expansión y de contracción.  

2. Estados límites de resistencia: Esta asociado a la falla física (rompimiento o fractura) de los componentes de la fundación o de cualquier parte de la estructura por un mal comportamiento del sistema suelo-cimentación.  Se puede llegar alestado límite de falla por resistencia cuando se presenta alguno de los siguientes problemas:
a) Falla del suelo por exceder su capacidad portante
b) Disminución del equilibrio por inestabilidad del terreno.
c) Amplificación y o modificación de las ondas sísmicas que viajan por el suelo produciendo falla de la estructura al entrar en resonancia con ella.
d) Falla de la estructura por el cambio delas propiedades del suelo al presentarse el fenómeno de licuefacción durante un sismo.
e) Falla de la estructura de la cimentación como tal.
f) Falla de la estructura por falta de amarres que den integridad estructural.  
En estos estados podemos detectar que las condiciones de falla en su mayoría se deben al suelo en su interacción con la estructura.

Tipos de fundaciones
De acuerdo con laprofundidad de desplante (profundidad de contacto entre estructura y suelo) se dividen en superficiales y profundas.
 Fundaciones superficiales: Zapatas aisladas, zapatas excéntricas, zapatas combinadas (caso de pocas columnas o caso de todas las columnas de una edificación en el cual se convierte en una losa de fundación), zapatas amarradas y vigas de fundación en el caso de muros.  
Fundacionesprofundas: Pilas o caisson y pilotes (hincados o vaciados en el sitio).
Otras son:
Losas de fundación: cimentación compensada o losa flotante
Fundaciones masivas: se utilizan para maquinaria que produce vibraciones. Se busca que el peso de la fundación sea 1,5 veces el peso de la maquinaria. También se usan en torres de energía.  


Presiones y distribuciones en el suelo

La Presión en los...