2.2 cimentaciones 2
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CONCRETO
ARMADOSistemas de Construcción y Estimación – Prof:
Carolina Stevenson
SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN
Y DE ESTIMACIÓNPROFESOR: Dr. Carolina Stevenson
Arquitecta Universidad Nacional
Doctorado en Arquitectura – 2006 University Of Nottingham, UK
Cimentaciones
II
CIMENTAC
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Carolina Stevenson
CONTENIDO
Contención del Terreno
Taludes
Muros de Contención
Excavación de sótanos
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SUPERFICIALES ciclópea
zapatas zapatas aisladas (centrada, medianera, de
esquina)
zapatas combinadas
zapatas corridas
emparrillados
placas
Tipos de Cimentaciones Directas
PROFUNDAS pilotes
pilotes hincados
pilotes pre-
excavados
pilotes por tornillo
SEMI-PROFUNDAS pozos
caissons
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CONTENCIÓN DEL TERRENO
muros de contención muros de
gravedad
muros de ménsula
muros anclados
muros hincados
muros de sótano tradicional (medianero-
centrado)
muros pantalla
muros anclados
Tipos de Cimentaciones
In situ
Prefabricados
In situ
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Muros de Contención
Las estructuras de contención del terreno constituyen un
auténtico muro de cimentación, su función principal es la de
soportar con la debida seguridad las acciones del terreno así
como las cargas gravitatorias que puedan transmitir la estructura
aérea y las sobrecargas que tenga el terreno (tráfico,
construcciones cercanas, etc.).
Se comportan básicamente como voladizos empotrados en su
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Muros de Contención
El muro de contención resiste además fuerzas externas a través
de esfuerzos internos.
Carga vertical adicional
Peso
Presión pasiva suelo
Presión activa suelo
Presión agua
Fricción por deslizamiento
Reacción terreno
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Por gravedad Hincado Ménsula Anclado
Muros de Contención: TIPOS
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Muros de Contención: MATERIALES
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Muros de Contención: MURO-TERRENO
VUELCO DESPLAZAMIENTO
EMPUJE EN EQUILIBRIO
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MUROS DE GRAVEDAD:
Muros de sección importante que confían su peso propio para
estabilizar los esfuerzos generados por el terreno y la posible
sobrecarga superior. Pueden ser construidos en piedra, concreto
reforzado y mampostería.
Muros de Contención: POR GRAVEDAD
3m
o m
enos
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Muros de Contención: POR GRAVEDAD
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MAMPOSTERÍA REFORZADA
Se opta por esta opción cuando es técnicamente posible y resulta antieconómico
la utilización de encofrados para moldear concreto in situ. Además de su función
como elemento estructural, las piezas de mampostería proporcionan un encofrado
permanente para el concreto.
Muros de Contención: POR GRAVEDAD
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GAVIONES
Muros de Contención: POR GRAVEDAD
CIMENTAC
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GAVIONES
Muros de Contención: POR GRAVEDAD
•Es importante usar piedras que
no sean angulosas, porque dañan
la malla de acero.
•Las mallas se encofran en
formaletas de madera durante el
llenado para evitar que se
deformen.
•Se hacen amarres horizontales y
verticales cada 30-50cm para
conservar la forma.
•Al terminar el muro se cubre con
una malla sintética y grama
vegetal (opcional) para
prolongar su vida util,
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Muros de Contención: HINCADOS
Muros hincados o tablestacado: consisten en elementos (pueden ser de
madera, concreto o metálicos) que se hincan en el terreno por medio de un
Martinete. Comúnmente se utilizan en casos en que la profundidad del agua es
considerable.
tablestacado en madera tablestacado metálico
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Muros de Contención: HINCADOS
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Muros de Contención: HINCADOS
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Muros de Contención: HINCADOS
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Muros de Contención: MENSULA
MUROS EN MÉNSULA Ó CONTENCIÓN A FLEXIÓN:
Son muros de menor sección que los de gravedad, resisten el
volcamiento y el deslizamiento a través de la geometría de la
base del elemento estructural. Soportan mayores esfuerzos a
tracción son construidos en concreto reforzado.
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Muros de contención “con contrafuertes”
A la superficie de contención se adicionan muros transversales con forma
triangular. Estos dan rigidez a la losa vertical y añaden peso en la base.
Muros de Contención: MENSULA
H=
6m
o
me
nos
sin
co
ntr
afu
ert
e
0.1-0.3 de H.
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Drenaje con
Barcanas
Muros de Contención: MENSULA
Drenaje de pie
Las arcillas saturadas generan empujes muy superiores a los
considerados en el análisis de estas secas. Es conveniente
colocar un material granular como relleno en los muros de
contención.
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Muros de Contención: MENSULA
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Debido al gran volumen de concreto requerido no se puede
hacer un único vaciado, este proceso hay que hacerlo por
etapas, generando juntas de construcción verticales y
horizontales, que deben ser previstas.
Muros de Contención: MENSULA
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Las juntas de dilatación o de expansión son utilizadas para
evitar que el concreto se fisure y agriete debido a los cambios
de temperatura.
Muros de Contención: MENSULA
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Muros de Sótano
Los muros de sótano resisten el empuje de tierras y las cargas verticales del
edificio. Su comportamiento estructural es el de una viga apoyada o
empotrada
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Muros de Sótano: TRADICIONAL
Los muros de sótano pueden ser tradicionales hasta dos plantas (si el nivel
freático esta por debajo de la cimentación) y no provocan daños a edificios
próximos.
NF
Zapata medianera Zapata centrada
NF
Zapata medianera Zapata centrada
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Muros de Sótano
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Excavación a Cielo abierto:
Muros de Sótano: EXCAVACION
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Realización de bataches:
Muros de Sótano: EXCAVACION
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Excavación de trinchera perimetral
Muros de Sótano: EXCAVACION
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•Enconfrados perdido (polietileno o
ladrillo) junto a la pared de
excavación:
•Capa de concreto de limpieza
Muros de Sótano: EXCAVACION
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•La armadura de la zapata deberá
tener recubrimiento approx. 3.5cm
con encofrado y 7cm sobre terreno
Muros de Sótano: CONSTRUCCION
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Excavacion de terrenos anegados: cercos de arcilla (jarillones)
se colocan formando una presa para luego evacuar el agua por
medio de motobomba
Muros de Sótano: CONSTRUCCION
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Muros de Sótano: CONSTRUCCION
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Muros de Sótano: CONSTRUCCION
•Ajustes: verificación del replanteo,
limpieza de armaduras, verificación
de formaletas.
•Vaciado: en general cada tramo se
hace en una sola jornada.
Construcción de juntas.
•Curado: mantener las superficies
húmedas mediante riego directo al
menos durante 7 días.
•Desencofrado: se espera mínimo 7
días.
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Muros de Sótano: CONSTRUCCION
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Muros de Sótano: PANTALLA
•Permite excavación y
ejecución de sótanos bajo el
nivel freático
•No hay limitación por numero
de pisos o por presencia de
edificios vecinos.
•Solo rentable a partir de cierta
profundidad.
•Principal problema de
arriostriamiento durante su
construcción.Estrato
impermebale
Losa de
cimentación
NF
Pantalla
Un muro pantalla in situ es un tipo de estructura de contención de concreto que
se realiza en obra
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Muros de Sótano: PANTALLA
La longitud de los paneles a excavar es generalmente de entre 3 y 6 m. El
orden de ejecución de los paneles depende del sistema de excavación y del
tipo de pantalla.
0. Construcción del murete
guía.
1. Excavación de la zanja
por bataches.
2. Colocación de las juntas
o encofrados laterales
3. Colocación de la
armadura.
4. Vaciado de concreto
5.Extraccion de la junta
6. Construcción de la viga
de coronación
7. Excavación del recinto interior
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Cuchara bivalva: se emplea en terrenos que lo permitan (no demasiado duros).
Dependiendo del fabricante, pueden llegarse a excavar terrenos que tengan
una resistencia a compresión en torno a los 60 kg/cm2.
Muros de Sótano: PANTALLA
http://www.terratest.cl/interior/productos/pilotes.asp
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Trépano: es un elemento metálico, generalmente cilíndrico, de entre 2 y 3 m
de altura, que pesa entre 5 y 10 t, y que se deja caer desde una altura de 1 a 3
m. Se emplea en terrenos excesivamente duros o en roca. Tiene como
inconveniente que produce vibraciones elevadas.
Muros de Sótano: PANTALLA
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Hidrofresa: es un elemento excavador con ruedas dentadas que giran en
sentidos contrarios, arrancando el terreno. La elevada fricción que se produce
en las ruedas dentadas, hace necesaria la refrigeración con un líquido como el
lodo bentonítico
Muros de Sótano: PANTALLA
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Una vez realizados todos los paneles se construye la viga de coronación,
consistente en una viga de concreto que une la parte superior de todos los
paneles. La viga de coronación tiene dos misiones:
1.Hacer que todos los paneles trabajen conjunta o solidariamente.
2.Eliminar definitivamente el concreto de la parte superior, que pudiera estar
contaminado por los lodos bentoníticos.
Muros de Sótano: PANTALLA
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Finalmente se procede a la excavación del recinto (generalmente interior) del
muro pantalla. Si se ha previsto ejecutar elementos de soporte (anclajes o
puntales), se van colocando a medida que se realiza la excavación.
Muros de Sótano: PANTALLA
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Finalmente se procede a la excavación del recinto (generalmente interior) del
muro pantalla. Si se ha previsto ejecutar elementos de soporte (anclajes o
puntales), se van colocando a medida que se realiza la excavación.
Muros de Sótano: PANTALLA
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Muros de Contención: ANCLADO
Muros con anclas que se utilizan para sostener concreto, muros de
contención, mallas geotextiles etc.
http://www.youtube.com/watch?v=MNct439XS9M
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Muros de Contención: ANCLADO
Muros anclados, atirantados o Tie Back: se utilizan para profundidades
mayores. Consiste en anclar placas de concreto a distintos niveles por
medio de cables que van dentro de perforaciones hechas en el terreno.
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Muros de Sótano: ANCLADO
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Muros de Sótano : ANCLADO
Etapas constructivas:
1. Movimiento de tierra o
excavación
2. Perforación e inyección
3. Armado del muro
4. Elaboración y lanzado de
concreto
5. Tensado de anclaje
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Muros de Sótano : ANCLADO
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Muros de Sótano : ANCLADO
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Muros de Sótano : ANCLADO
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Muros de Sótano : ANCLADO
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Muros de Sótano : ANCLADO
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Muros de Sótano : ANCLADO
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Muros de Sótano : ANCLADO
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Muros de Sótano : ANCLADO
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Muros de Sótano : ANCLADO
Cimentaciones
1. Cuchara utilizada para excavación que consta de dos mandíbulas, articuladas en su parte superior, que ajustan una con otra por los bordes cuando se encuentran juntas. Se denomina también excavadorade almeja o de cuchara prensora.
2. Muro de contención normalmente construido de concreto reforzado, resistente al vuelco y al deslizamiento gracias a la zapata en voladizo sobre la que se apoya.
3. Contenedor de piedras retenidas con malla de acero galvanizado que generalmente se utiliza para formar muros de contención por gravedad.
4. Arcilla de grano muy fino que se mezcla con agua para formar un lodo, generalmente utilizado durante la excavación de pilotes y muros pantalla en terrenos de baja consistencia y posible desprendimiento.
5. Efecto que se produce en el fondo de una excavación cuando este se curva debido al empuje del terreno.
6. Tipo de cimiento sencillo y económico que consiste en piedras de diferentes tamaños unidas por una mezcla de concreto en proporción 1:3:5 .
7. Tipo de cimentación fundida in situ, en ocasiones de manera manual y en otras utilizando maquinaria especial, que comprenden un radio lo suficientemente grande como para que un hombre sea capaz de realizar la excavación.
8. Suelos finos y blandos de partículas entre 0.075 y 0.005 mm de tamaño.
9. Perforación de diámetro entre 65 -140 mm que se utiliza para extraer muestras de suelo
10. Presión lateral que ejerce un terreno sobre un muro de contención o cimentación
a i r e t a m i o p
m a e t o b e r h e
a t i n o t n e b z
c i k n o s s i a c
o r c o s t u r a a
d a b i v a l v a t
a n a v c a p s a
l t r a b l i m o s
a a e g a l o n n l
r d n e o c l p d i
p o o e j u p m e m
t a o d a l c n a o
Cimentaciones
1. Cuchara utilizada para excavación que consta de dos mandíbulas, articuladas en su parte superior, que ajustan una con otra por los bordes cuando se encuentran juntas. Se denomina también excavadorade almeja o de cuchara prensora.
2. Muro de contención normalmente construido de concreto reforzado, resistente al vuelco y al deslizamiento gracias a la zapata en voladizo sobre la que se apoya.
3. Contenedor de piedras retenidas con malla de acero galvanizado que generalmente se utiliza para formar muros de contención por gravedad.
4. Arcilla de grano muy fino que se mezcla con agua para formar un lodo, generalmente utilizado durante la excavación de pilotes y muros pantalla en terrenos de baja consistencia y posible desprendimiento.
5. Efecto que se produce en el fondo de una excavación cuando este se curva debido al empuje del terreno.
6. Tipo de cimiento sencillo y económico que consiste en piedras de diferentes tamaños unidas por una mezcla de concreto en proporción 1:3:5 .
7. Tipo de cimentación fundida in situ, en ocasiones de manera manual y en otras utilizando maquinaria especial, que comprenden un radio lo suficientemente grande como para que un hombre sea capaz de realizar la excavación.
8. Suelos finos y blando de partículas entre 0.075 y 0.005 mm de tamaño.
9. Perforación de diámetro entre 65 -140 mm que se utiliza para extraer muestras de suelo
10. Presión lateral que ejerce un terreno sobre un muro de contención o cimentación
a i r e t a m i o p
m a e t o b e r h e
a t i n o t n e b z
c i k n o s s i a c
o r c o s t u r a a
d a b i v a l v a t
a n a v c a p s a
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