Reporte Técnico De Cimentaciones

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Universidad

Técnologica de la Huasteca Hidalguense.

Técnico Superior universitario en Construcción. DOCENTE: Ing. Carlos Joaquín Lara del Ángel. MATERIA: Cimentaciones. TRABAJO: Reporte técnico de cimentaciones.

CUATRIMESTRE: 5º GRUPO: “C”. FECHA DE ENTREGA: 27 de enero de 2016. Huejutla de Reyes Hidalgo. INTRODUCCIÓN El nombre de cimentación es el nombre que recibe un conjunto de elementos estructurales de una edificación que tienen como objetivo transmitir al suelo las cargas de la estructura, así como también otras que se ejercerán sobre ella, es por esto que se considera importante, de suma y vital importancia que estas se lleven a cabo a partir de una buena proyección y cálculos

previamente realizados, puesto que es de aquí de donde parte la estabilidad de la estructura y por ende la seguridad de la gente que allí resida.

Tomando en cuenta lo anteriormente mencionado la cimentación debe de transmitir las cargas o elementos para apoyarlas en el suelo de manera de que estas logren superar la resistencia que estas requieren, evitando así futuros daños sobre la estructura; aunque en muchos de los casos los cimientos no solo transmiten compresiones, sino que, mediante esfuerzos de rozamiento y adherencia, llegan a soportar cargas horizontales y de tracción, anclando el edificio al terreno, por tal motivo las cimentaciones deben ser:

Suficientemente resistentes para no romper por cortante. 

Soportar los esfuerzos de flexión que produce el terreno, para lo cual en general se dispondrán armaduras en su cara inferior, que absorberán las tracciones.



Acomodarse a posibles movimientos del terreno.



Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presión, si la hay.

El tipo de cimentación que se realice dependerá de acuerdo con el tipo de estructura, no dejando a un lado el propósito con el cual se realiza, el tamaño, y zona geográfica en donde se encuentra la proyección del proyecto, ya que se obtendrá según las características que el suelo presente y se determinará si la cimentación requerida será superficial, profunda o semiprofunda.

REPORTE TÉCNICO Caracterización de los elementos de las cimentaciones superficiales, semiprofundas o profundas.

Existen diferentes tipos de cimentaciones que surgen a partir de las cimentaciones profundas o superficiales, pero la ejecución de una dependerá de las características mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes y es a partir de todos esos datos como se calcula la

capacidad portante, que junto con la homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación.

Cimentaciones superficiales. Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentación, la carga se reparte en un plano de apoyo horizontal. Las cimentaciones superficiales son aquellas que presentan una profundidad de 0,50 m. hasta 4 m. de profundidad.

De acuerdo con el proyecto de la construcción de casa residencial que se llevara a cabo y con los resultados obtenidos según el estudio y determinación del tipo de suelo en el que se desea llevar a cabo la ejecución del proyecto se ha determinado que el proyecto se realizara con una cimentación superficial puesto que la zona para llevar a cabo el proyecto es un terreno tipo B, este tipo de suelo es un suelo tipo rocoso y es esto lo que permite deducir que según el tipo logra hacer cumplir con el factor de seguridad según las características del suelo.

Una vez de que se ha determinado que el tipo de cimentación será superficial, cabe mencionar que según el tipo y diseño de estructura que se ha proyectado se ha determinado que se utilizaran:

Zapatas aisladas.

Zapatas aisladas de colindancia.

Zapata combinada.

Castillos ahogados.

El uso de cada una dependerá del diseño, tipo de carga que se encuentre en la planta posterior o bien el lugar en el cual se encuentre.

Cimentaciones profundas. Son aquellas que se utilizan cuando el terreno firme no se encuentra en la superficie sino a mayor profundidad que las superficiales, estas son utilizadas cuando; cuando el terreno firme para cimentar se encuentra a una profundidad mayor de 5m, cuando la obra vaya a tener cargas muy fuertes o concentradas y el terreno no tenga suficiente resistencia y su utilización se justifica al evaluar y concluir que el terreno no cumple económicamente con los requisitos mecánicos fundamentales. Un claro ejemplo de un proyecto en el que se requiere una cimentación profunda es en el caso de los grandes puentes ubicados en los mares o bien en terrenos inestables, en donde en este caso es por haber un rio pero se cuenta con un terreno inestable. La justificación de

la ejecución de una cimentación profunda es que es el suelo sobre el cual se llevara a cabo el proyecto es un suelo inestable y por lo tanto, a partir de esto se deduce que la estructura no cumplirá con los factores que se requieren para sostenerse ni mantendrá estabilidad y por ende no brindaría seguridad a los utilizadores de dicha estructura. De acuerdo con las especificaciones anteriormente dadas, los resultados obtenidos mediante el estudio de suelos realizado y los puntos que se deben de tomar en cuenta de las propiedades y características del suelo para llevar a cabo la construcción de un puente, se ha determinado que el proyecto del puente a realizar en parte de lo que comprende a lo que es la cimentación estará hecha a base de una cimentación profunda.

Caracteristicas del terreno en donde se desea llevar a cabo el proyecto. Según los estudios se obtuvo que el terreno con el que se cuenta es inestable, por lo tanto se ha determinado que la cimentación se hará a base de pilotes. Los pilotes serán pilotes in situ como se muestra en la siguiente imagen a una profundidad considerable, es decir hasta que se encuentre con una capa de terreno estable con la capacidad de carga que el proyecto requiere, no dejando a un lado los niveles de socavación.

Muestra de la proposición de pilotes según el proyecto a ejecutar.

Descripción del tipo de cimentación de acuerdo con las características de la obra según la normatividad.

De acuerdo con las normas técnicas complementarias para el diseño de cimentaciones se ha determinado que conforme al lugar en el cual se llevara a cabo el proyecto según el artículo 170 del Capítulo VIII del Título Sexto del Reglamento, presente de las Normas, el Distrito Federal se divide en tres zonas tres zonas según el tipo de suelo, nuestro proyecto se llevara a cabo según las características del nuestro suelo en un terreno en zona tipo I formado por rocas o suelos generalmente firmes que fueron depositados fuera del ambiente lacustre, aunque que pueden existir, superficialmente o intercalados, depósitos arenosos en estado suelto o cohesivos relativamente blandos; pero a diferencia de nuestro proyecto es que de llevará a cabo en un terreno totalmente estable, ya que es rocoso se le dará una profundidad de desplante de 80Cm sin considerar cadena de desplante. En cuanto a lo que respecta a la verificación de seguridad en la cimentación; la capacidad de carga de los suelos en la cimentación se calculará por métodos analíticos o empíricos suficientemente apoyados en evidencias experimentales locales bien se determinará con pruebas de carga. La capacidad de carga de la base de cualquier cimentación se calculará a partir de la resistencia media del suelo a lo largo de la superficie potencial de falla correspondiente al mecanismo más crítico; en el cálculo se tomará en cuenta la interacción entre las diferentes partes de la cimentación y entre ésta y las cimentaciones vecinas, para así poder realizar una buena estructura.

También se tomarán en cuenta los movimientos los cuales se presentaran en la estructura para lograr evitar un asentamiento que provoque una falla que cause daños intolerables a la cimentación, a la superestructura, a sus instalaciones, a los elementos no estructurales y acabados, a las construcciones vecinas ni a los servicios públicos. Para el caso de las acciones del diseño según la sección 2.3 de las Normas Técnicas Complementarias sobre Criterios y Acciones para el Diseño Estructural de las Edificaciones, es que será conforme al primer tipo de combinación, ya que esta es utilizada para permanentes más acciones variables, ya que se le realizara el agregado de las cargas vivas y en base a esto se verán el límite de falla así como las fallas, para así darle un factor de seguridad considerable evitando así daños futuros en lo que respecta con la estructura del proyecto.

Las acciones variables se considerarán con su intensidad media para fines de cálculos de los asentamientos que se pudiesen encontrar o bien otros movimientos a largo plazo. Para la revisión de estados límite de falla, se considerará la acción variable más desfavorable con su intensidad máxima y las acciones restantes con intensidad instantánea. Entre las acciones permanentes se incluirán el peso propio de los elementos estructurales de la cimentación, los efectos del hundimiento regional sobre la cimentación, incluyendo la fricción negativa, el peso de los rellenos y lastres que graviten sobre los elementos de la subestructura, incluyendo el agua en su caso, los empujes laterales sobre dichos elementos y toda otra acción que se genere sobre la propia cimentación o en su vecindad.

Descripción del tipo de cimentación de acuerdo con las características de la obra.

En base al proyecto de la casa habitación tipo residencial a realizar, contará con una cimentación superficial de zapatas aisladas de distintos tipos según la necesidad de carga posterior o bien lugar en donde se encuentre; por lo cual a continuación se describirá cada una de ellas: Zapatas aisladas: Contará con una plantilla a base de concreto pobre con una resistencia de F´C= 100kg/cm 2 con un espesor de 5Cm con una dimensión de 110cm por lado, posteriormente tendrán lo que concierne a la zapata que cumplirá con una resistencia de F´C=250kg/ Cm 2, la cual tendrá una base cuadrada con una longitud de 1m con un espesor de 40Cm., así como también tendrá un emparrillado de acero de refuerzo con las dimensiones de 20Cm de largo por 15Cm de ancho, el dado será con base cuadrara con una dimensión de 30Cm por lado, con una altura 20Cm que llevara en su interior un armado de refuerzo que estará anclado a la parrilla con 4 varillas de 3/8 con estribos a cada 10Cm y con amarres de alambre quemado. El uso de este se efectuará en lugares en donde la estructura en el segundo nivel del proyecto se cuente con un peso de carga considerable, para así dar una buena estructura sin futuros problemas de agrietamientos.

Zapatas aisladas de colindancia: Se encontraran descansadas sobre una plantilla de concreto pobre que contará con una resistencia de F´C= 100kg/cm 2 con un espesor de 5Cm con las dimensiones de 110Cm de lado, posteriormente contará con lo que concierne a la zapata que aportará con una resistencia de F´C=250kg/ Cm2, tendrá una base cuadrada con una longitud de 1m con un espesor de 40Cm., así como también llevará un emparrillado de acero de refuerzo con las dimensiones de 20Cm de largo por 15Cm de ancho, el dado será con base cuadrara con una dimensión de 30Cm por lado, con una altura 20Cm que llevara en su interior un armado de refuerzo que estará anclado a la parrilla con 4 varillas de 3/8 con estribos a cada 10Cm y con amarres de alambre quemado. A diferencia de la zapata anteriormente mencionada el uso de esta es que se efectuará cuando se requiera realizar las zapatas en zonas en las cuales concluya el terreno, ya que

estas cuentan con que el dado se encuentra a la orilla de manera que este colinde con la base para que esta no realice una invasión de terreno con el cual se colinda.

Zapatas aisladas de combinadas: Tendrán como base una plantilla de concreto pobre que contará con una resistencia de F´C= 100kg/cm2 con un espesor de 5Cm y con las dimensiones de 110Cm de ancho y en lo que concierne al largo dependerá de la distancia que resulte de las zapatas empotradas, posteriormente contará con lo que concierne a la zapata que aportará con una resistencia de F´C=250kg/ Cm2, tendrá una base de forma rectangular con un ancho de 1m Y el largo dependerá de la distancia a la cual las zapatas se encuentren, tendrán un espesor de 40Cm, además llevará un emparrillado de acero de refuerzo con las dimensiones de 20Cm de largo por 15Cm de ancho, el dado será con base cuadrara con una dimensión de 30Cm por lado, con una altura 20Cm que llevara en su interior un armado de refuerzo que estará anclado a la parrilla con 4 varillas de 3/8 con estribos a cada 10Cm y con amarres. Estos serán utilizados cuando se requiera llevar a cabo la ejecución de zapatas a distancias relativamente pequeñas y que estas se empotren debido a que la construcción de estas sean de vital importancia puesto que será un área en la cual se requiera de una gran capacidad de carga y por lo tanto una de ellas no pueda ser omitida.

Castillos ahogados: Estarán construidos a base de concreto con las dimensiones de 15Cm de ancho por 20Cm de largo y 75Cm de alto, así mismo también contará con una resistencia de 250kg/cm 2 y

por dentro llevara un armado de refuerzo de 4 varillas de 3/8 con estribos de alambrón a cada 10Cm y amarres de alambrón. Será efectuado su uso en áreas en las cuales según el proyecto a llevar a cabo no se requiera de una gran capacidad de carga.

Cargas de servicio.

De acuerdo a los resultados obtenidos según el peso de la estructura y la repartición de las áreas tributarias y en base la carga critica que debes ser superada para que la estructura nos ofrezca estabilidad y así se puedan evitar los daños estructurales (fisuras, agrietamientos, etc.) o no estructurales y no dejando a un lado las normativas y tablas e dosificación para concretos y las resistencias con las cuales deben de contar las partes de las estructuras se ha determinado las resistencias de las partes de la estructura, las cuales son:

F’C=100Kg/Cm2

Para plantillas

F’C=150Kg/Cm2

Para firmes (pisos y banquetas)

F’C=200Kg/Cm2

Para cadenas, castillos y través.

F’C=250Kg/Cm2

Para Cimentaciones y estructura.

Ya que estas cumplen con la capacidad de carga que estas presentan dentro de sus estándares, así como la resistencia y por ende la capacidad requerida en la propuesta del proyecto.

Descripción estructural de una obra con cimentación superficial, semiprofunda o profunda.

Obra con cimentación superficial: La propuesta del proyecto de la casa habitación tipo residencia una vez concluida con lo que respecta con lo que comprende la cimentación que será superficial con diferentes tipos de zapatas y castillos ahogados; posterior a esto contará con una cadena de desplante que tendrá las dimensiones de 15Cm de ancho, 25Cm de alto y el largo dependerá de las dimensiones que se requieran o bien de 15Cm de ancho, 15Cm de alto y con un largo dependiendo a lo requerido según el área; el uso entre uno u otro se llevara a cabo de acuerdo con la resistencia y capacidad que se requiera según la parte en la cual se labore, estarán elaboradas con 4 varillas de 3/8 y estribos de alambrón a cada 12Cm y amares de alambre quemado, posteriormente se encontrará lo que es el muro que tendrá una altura de 2.6m, construido con block aligerado de piedra pomex con un junteo de 2Cm a base de mortero mixto cemento-cal arena; sobre puertas y ventanas contará con cadenas de refuerzo con 4 varillas de 3/8 y estribos de alambrón a cada 15Cm y amares con alambre quemado con las dimensiones de 15Cm de ancho por 20Cm de alto y largo según se requiera, a continuación se contara nuevamente con 3 hiladas más de muro con las especificaciones anteriormente dadas y posteriormente se encontrará lo que es la cadena de cerramiento que contará con un armado de refuerzo de 4 varillas de 3/8 con estribos de alambrón a cada 15Cm y amares con alambre quemado de 15Cm de ancho por 20Cm de alto

como dimensiones el largo dependerá de la longitud que presente los largos del proyecto; así mismo también se encontrará con una loza que será una loza de entrepiso que tendrá un emparrillado de acero de refuerzo con varillas de 3/8 a cada 20Cm por lado y bastones en claros largos evitando asentamientos de esta con un espesor de 12Cm, después de se verá nuevamente muro con las especificaciones ya mencionadas, al igual que también contará con cadenas de refuerzo en puertas y ventanas y cadena de cerramiento con las especificaciones ya aportadas y por último se contará con lo que es la loza de azotea realizada a base de concreto con emparrillado de acero de refuerzo con varillas de 3/8 a cada 20Cm por lado con un espesor de 12Cm. En lo que concierne al piso este estará hecho de concreto con una resistencia de F’C=150Kg/Cm 2, llevando malla electrosoldada con un espesor de 10Cm. Obra con cimentación profunda: Según la propuesta de la ejecución del proyecto de un puente con cimentación de acuerdo al tipo de suelo y sus características se determinó que sería a base de pilotes, posteriormente se encontraran los peraltes que de acuerdo de acuerdo con las dimensiones del cause, caudal y la fuerza que este toma en momentos de inundación, las dimensiones del puente este tiene una longitud considerable y es a partir de esto es que se optó por ponerle 5 peraltes con unas dimensiones de 50Cm de ancho, 70Cm de alto y el largo de 18.65m con claros de 1m, posteriormente se verá lo que forma parte de la superestructura que consiste en la parte en la cual actúa la carga móvil y que consta de un tablero (capa de rodamiento), donde dicha capa será de 8m de ancho con un espesor de 20Cm y un largo de 18.65m, dicha capa estará hecha a base de concreto armado con varilla de ½ a cada 15Cm de ancho por 20Cm de largo logrando así obtener una resistencia a la compresión de alta resistencia como tal es el caso se tendrá entonces que F’C=300Kg/Cm2 cumplirá satisfactoriamente la resistencia requerida según el proyecto propuesto, ya que el proyecto no se encuentra en una zona conurbana y de acuerdo con el transitavilidad se puede determinar que será una vialidad tipo C, es decir que el transito constará de 50-500 vehículos promedio diario anual, posteriormente se encontrara el arco que estará realizado a base de metal el cual cumplirá la finalidad de ayudar con la carga vehicular, este tendrá entrepaños a una distancia considerable 1m y en el primero se le dejará una altura optima entre este y la capa de rodamiento para que sea apto el paso de todo tipo de vehículos, de igual manera se verán unos tirantes de acero que estarán atirantados a partir de los entrepaños con los cuales contara atando a estos a pernos que se le pondrán en lo que concierne al peralte para lograr ayudar a mantener estabilidad al puente.

Conclusión. Se puede determinar que el realizar las cimentaciones conforme a como lo indican las normativas haciendo cálculos, realizando estudios de suelo y previendo las posibles reacciones que el suelo podría presenciar según sus características se concluye en que es de vital importancia realizarlos debido a que gracias a ello se podrán obtener estructuras estables sin presencia de fallido de cargas y mucho menos colapsos y por ende daños estructurales tales como bien fisuras de muros o bien roturas de ellos. Si no que al contrario las edificaciones se encontrarán bien equilibradas transmitiendo cargas bien repartidas logrando con ello una estructura que ofrezca seguridad y estabilidad aun cuando las cargas fuesen grandes o si bien se encontrasen en cualquier tipo de terreno, estando también protegidas de los vientos y otros fenómenos naturales que se pudiesen presentar.

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