CIMIENTOS 11
10
7’
7
6
5
4
3
12
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10
7’
7
6
5
4
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A
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1
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16
2
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A
B
B
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C
D
D
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E
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F
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G
H
H
I
I
CONSTRUCCIÓN III
GABRIELA ARIAS MARCO ABARCA ESTEBAN ZUÑIGA
PÁG -INVESTIGACIÓN............................................................................................1-14 GENERALIDADES...................................................................................................................1-2 TIPOS DE CIMIENTO..............................................................................................................3-8 TIPOS DE ZAPATAS................................................................................................................9-12 MATERIALES...........................................................................................................................13-14
-DETALLE...........................................................................................................15 -DATOS HISTÓRICOS...................................................................................16-17 -PROCESO CONSTRUCTIVO.......................................................................18-19
INDICE
DEFINICIÓN
Los cimientos corresponden a la categoría de estructuras bajo rasante que dan soporte a las edificaciones, así como la conducción final de las cargas al suelo firme. Cotidianamente este es un proceso calculado por el ingeniero, en el que se realizan los cálculos necesarios para determinar la tipología del cimiento, basado en la resistencia del suelo. Es decir, no se puede elegir el tipo de suelo, mas si el debido tipo de cimentación.
FUNCIÓN
Distribuir las cargas al suelo y evitar los asentamientos. El área de contacto con el suelo debe ser tal que todas las cargas de los edificios sean distribuidos apropiadamente y no exista falla en el suelo. Además, dichas estructuras son responsables de ser el origen y soporte de columnas y muros.
CIMIENTOS 1
- DEFINICIÓN - FUNCIÓN
DATOS GENERALES
El ancho del cimiento depende del peso de muros, techos y de la calidad del suelo. Para una misma carga, en terreno blando el cimiento será más ancho que en un terreno duro. Los cimientos se pueden construir a plomo en sus caras laterales. Pero conviene construirlos con uno o dos taludes, pues así se ahorra material y resultan más ligeros.
DATOS GENERALES 2
-GENERALIDADES
CLASIFICACIÓN
Las cimentaciones, pueden ser clasificadas según la profundidad en la que se encuentren, es decir:
-CIMENTACIÓN PROFUNDA -CIMENTACIÓN SEMIPROFUNDA -CIMENTACIÓN SUPERFICIAL
CLASIFICACIÓN 3
-CIMENTACIÓN PROFUNDA -CIMENTACIÓN SEMIPROFUNDA -CIMENTACIÓN SUPERFICIAL
CIMENTACIONES PROFUNDAS Las Cimentaciones Profundas son un tipo de Cimentaciones que solucionan la trasmisión de cargas a los sustratos aptos y resistentes del suelo.
PILOTES Los pilotes son miembros estructurales con un área de sección transversal pequeña en comparación con su longitud. Se hincan en el terreno para conducir las cargas hasta suelo firme, normalmente en casos donde éste se cuentra a profundidades promedio de 15m.Existen pilotes de: -MADERA
-CONCRETO -ACERO
PROFUNDAS 4
-CIMENTACIÓN PROFUNDA -PILOTES -TIPOS
12.50
DETALLE CIMENTACIÓN PROFUNDA
PROFUNDAS 5
-CIMENTACIÓN PROFUNDA -DETALLE
CIMENTACIÓN SEMIPROFUNDA En cimentación semiprofunda existen 3 tipos de cimientos:
-MICROPILOTES: Varía del pilote en cuestiones de profundidad. - MUROS DE CONTENCIÓN BAJO RASANTE : Con este tipo de cimentación el anclado del muro al terreno no es necesario. - POZOS DE CIMENTACIÓN: Este tipo de cimentación es usada como base a los pilares de un puente cuando no es recomendable desviar un rio para establecer la . estructura.
SEMI-PROFUNDAS 6
-CIMENTACIÓN SEMI-PROFUNDA
DETALLE CIMENTACIÓN SEMIPROFUNDA Seccion Contrafuerte Muro
SEMI-PROFUNDAS 7
Seccion Pantalla Muro
DETALLE MURO DE
CONCRETO
CIMENTACIÓN SUPERFICIAL En este tipo de cimentación el elemento principal o más destacado es la zapata. Existen varias clasificaciones de ésta, cada cual con una función específica de soporte de columnas, e incluso, muros.
-ZAPATA AISLADA Se utiliza para soportar columnas. -ZAPATA COMBINADA Se utiliza para soportar columnas contiguas. -ZAPATA CORRIDA Se utiliza para soportar muros.
SUPERFICIALES 8
-CIMENTACIÓN SUPERFICIALES -TIPOS
ZAPATA AISLADA Elaborada de hormigón armado, se utiliza para soportar columnas cuando éstas no están expuestas a niveles altos de carga. Como lo indica su nombre, corresponde a una estructura ‘aislada’ que se encuentra arriostrada al resto de la cimentación, por medio de vigas de amarre.
SUPERFICIALES 9
-ZAPATA AISLADA
ZAPATA COMBINADA Se utiliza en casos donde se encuentran columnas próximas, con una distancia máxima promedio de 0.80m entre sí.
SUPERFICIALES
-ZAPATA COMBINADA
10
ZAPATA CORRIDA Se utiliza para soportar muros, o estructuras con pilares en los que las luces no sean muy largas.
SUPERFICIALES 11
-ZAPATA CORRIDA
ZAPATA FLEXIBLE Esta zapata por otro lado, trabaja con esfuerzos tanto de compresión como de tracción. La armadura distribuye los esfuerzos de tracción que se dan en la parte inferior de la zapata.
ZAPATA RIGIDA
La zapata rígida solo trabaja a compresión. Esta puede ser armada si la carga estructural lo requiere, por sus caracteristicas es más común utilizarla en zapatas corridas o en la cimentacion continua.
ZAPATAS
-FLEXIBLE -RIGIDA
12
HORMIGÓN De no indicarse lo contrario, el utilizado será Portland de denominación tipo 1, según especificaciones de las normativas técnicas nacionales.
AGREGADO FINO Se considera como tal, a la fracción que pase la malla 4.75 mm (N° 4). Provendrá de arenas naturales o de la trituración de rocas o gravas. El porcentaje de arena de trituración no podrá constituir más del 30% del agregado fino.
ACERO El empleo de barras de acero se dará para la construcción de las armaduras que reforzarán el concretobrindándole resistencia a la tracción. Dicho proceso deberá acatarse a las indicaciones establecidas por el ICCYC bajo el parámetro internacional determinado por el Active Standarts ASTM A615 & A615M. -Antes ASTM A305
13
ZAPATAS
-MATERIALES
ESPECIFICACIÓN ESTÁNDAR SOBRE LA DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO
ESPECIFICACIÓN ESTÁNDAR PARA BARRAS DE ACERO PARA REFUERZO DE CONCRETO. ASTM Q615 & A615M STANDART
GRADE
YIELD STRENGHT MPa
TENSILE STRENGHT MPa
ELONGATION %
BS4449. 1997 GB1499.22007 ASTM A615¬ A615M-04a
GRADE 10 GRADE 50 GRADE 75
280 420 520
420 620 690
12 9 7
JIS G31122004
ZAPATAS
-MATERIALES
14
A
B
C
D
E
F
G
H
I
ESTRUCTURA DE ORIGEN PARA LA COLUMNA
A
0.60M
A
ARMADURA FIGURADA NO. 3
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
7’
7’
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
CORTE ESTRUCTURAL A-A
REFUERZOS VERTICALES NO. 3 AROS NO. 2 @ 0.20M
PROYECCIÓN DE BUQUE
RELLENO DE TIERRA COMPACTADA
‘HELADOS’ DE CONCRETO IMPERMEABLE
LOSA DE CONCRETO POBRE (5CM) LOSA DE CONCRETO POBRE (5CM)
ZAPATAS 15
CONCRETO ESTRUCTURAL MÍNIMO 2000KG/CM2
-PLANTA DE CIMIENTOS -DETALLE: PLANTA Y SECCIÓN
A
B
C
D
E
F
G
H
I
DATOS HISTORICOS Las zapatas representan la forma más antigua de cimentación, hasta mediados del siglo XIX la mayor parte de las zapatas eran de mampostería de piedras unidas con mortero, aunque sí se construían de piedra labrada en tamaños específicos, eran las llamadas zapatas de piedra labrada. Las zapatas de mampostería fueron muy útiles para casi todo tipo de construcciones, hasta que aparecieron los edificios altos cuyas cargas en las columnas eran considerables, lo que hizo necesario la construcción de zapatas mas anchas y pesadas que no representasen un problema tanto por el espacio que ocupaban como para construirlas.
ZAPATAS
-DATOS HISTORICOS
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DATOS HISTORICOS En los primeros intentos para construir zapatas que abarcaran grandes áreas, se utilizaban emparrillados de madera para posteriormente construir zapatas de mampostería sobre ellos, eran las llamadas zapatas de emparrillado. Con la aparición del concreto se pudo solucionar el problema del peso y del espacio requerido
ZAPATAS 17
-DATOS HISTORICOS
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN SE PERFORA EL TERRENO, HASTA LLEGAR A LA PARTE FIRME, LUEGO SE COMPACTA .
SE CHORREAN 10 CM DE CONCRETO POBRE, ÉSTO CON EL FIN DE BRINDAR UNA PROTECCIÓN DEL SUELO PARA LAS ETAPAS POSTERIORES.
ZAPATAS
-PROCESO DE CONSTRUCCIÓN
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SE COLOCAN LOS SEPARADORES ( HELADOS ) Y LUEGO LA ARMADURA FIGURADA, A LA QUE POSTERIORMENTE SE LE AGREGAN LOS REFUERZOS VERTICALES DE COLUMNA /MURO.
SE CHORREA EL CONCRETO ESTRUCTURAL SOBRE LA MALLA Y SE LE COLOCA UN VIBRADOR PARA QUE NO QUEDEN BURBUJAS DENTRO DE LA MEZCLA.
ZAPATAS 19
-PROCESO DE CONSTRUCCIÓN