Tipos de fundação combinados e considerações de projeto

Tipos de cimientos combinados y consideraciones de diseño

6 de junio de 2024 Roberto Magalhães

Una cimentación combinada es un tipo de cimentación que consta de dos pilares. Si hay más de dos columnas, dicha base se llama base de cinta.

Se construye una cimentación combinada cuando la cimentación individual no puede soportar la carga aplicada por sí sola o cuando hay dos soportes cercanos.

¿Qué es una subestructura combinada?

Es un tipo de cimentación de tiras construida combinando dos columnas. La combinación de columnas se puede realizar como se describe anteriormente. A favor de la construcción de cimientos combinados, se pueden destacar las siguientes razones.

El aumento de la carga axial de la columna provocó un aumento en el área de los cimientos individuales. Cuando los bulbos de presión de los cimientos individuales se superponen, se crea una zona de alta tensión en el suelo, lo que conduce a... Fallo de cimientos poco profundos En estas situaciones, combinamos los cimientos en uno solo.
Si hay soportes en el borde, combinamos la base con el soporte interno.
Un aumento de la carga axial y una disminución de la capacidad de carga del suelo conducen a un aumento del área de cimentación. Esta es también una razón para combinar la base.

Tipos de cimentaciones combinadas.

Cimentaciones combinadas rectangulares.
Cimentaciones combinadas trapezoidales.
Otras fundaciones moldeadas
Pie de correa
Cimientos de balsa

Base combinada rectangular

Como su nombre indica, tiene forma rectangular y es el tipo de cimentación más utilizada.

El diseño y construcción de este tipo de cimentaciones son muy sencillos en comparación con otros de formas irregulares. La longitud de la cimentación y el refuerzo no varía.

En este tipo de cimentaciones, los pilares pueden estar en el medio o en el borde de la cimentación. Si hay muros delimitadores, no podemos continuar los cimientos en la otra propiedad. Por lo tanto, necesitamos construir un pilar en el borde de los cimientos.

Los detalles del refuerzo también son sencillos. Existen dos redes de refuerzo para este tipo de cimentaciones (red superior y red inferior).

Cimentaciones combinadas trapezoidales.

La forma de los cimientos puede estar determinada por los requisitos de diseño o las limitaciones de espacio de los cimientos. Este tipo de cimientos no son muy populares debido a los déficits estructurales en la industria de la construcción.

Los diferentes anchos de cimentación complican la construcción. La longitud de todo el refuerzo colocado en la dirección más corta es diferente.

La forma trapezoidal y la variación reducen el área de cimentación en comparación con una cimentación rectangular del mismo tamaño. Sin embargo, es posible que este tipo de cimentación no reduzca los costos de construcción.

Otras formas de fundaciones

Además de las formas trapezoidales y rectangulares, existen otras formas de cimientos que constan de una combinación de dos soportes. La siguiente figura muestra este tipo de cimentación.

Además, es importante resaltar que este tipo de construcciones no son tan comunes en la construcción civil y sólo se construyen para ocasiones especiales. Como se muestra en la figura anterior, se pueden construir diferentes tipos de cimentaciones dependiendo de las necesidades del subsuelo.

Fundaciones de cinturón

Es bien sabido por qué construimos cimientos en tiras. No siempre necesitamos construir cimientos en tiras. Los propios cimientos aislados pueden actuar y soportar las cargas aplicadas. Sin embargo, existen limitaciones en cuanto a la excentricidad de la cimentación.

A medida que aumenta la carga axial, la presión en la columna aumenta significativamente. Esto conduce a un asentamiento excesivo de los cimientos y a una pérdida de la capacidad de carga del suelo. Por lo tanto, para igualar la presión debajo de la base, conectamos la base cargada excéntricamente a la base columnar normal.

Cimentaciones de losa

La última variante de la base combinada es la base de losa. Como ya se mencionó, podemos utilizar la base de losa o la base de estera de la lista de cimientos combinados. Sin embargo, parece sensato no utilizar este tipo de base.

Es una combinación de todos los soportes de la estructura. Primero intentamos construir el edificio sobre una base única y aislada. Sin embargo, aumentar la carga axial de la columna aumenta el área de cimentación.

Si el 66% de la superficie de cimentación está ocupada por cimentaciones individuales, no nos queda más remedio que optar por una cimentación de losa.

La planificación y construcción de cimientos de losa no es tan complicada como las Cimentaciones Profundas . Sin embargo, el proyecto requerirá un analista asistido por computadora.

El espesor de la placa puede permanecer igual o aumentarse en los soportes para mejorar la resistencia a la flexión y al corte. Se debe prestar especial atención al diseño de corte de perforación según sea necesario para proporcionar refuerzos de corte perimetrales o aumentar el espesor de la viga.

Cómo diseñar cimentaciones combinadas.

En este artículo nos centraremos en el diseño de una base de dos pilares. Veamos qué pasos seguir.

Calcule la carga operativa de dos soportes apoyados sobre la cimentación.
Calcule el área de la base en función de la capacidad de carga permitida; esto debe tomarse del suelo examinado en el informe.

Área de cimentación = (carga útil total de la columna) / (capacidad de carga admisible)

Seleccione las dimensiones de la subestructura según los valores calculados. Primero comenzamos con el ancho del subchasis.
Ahora calculemos el centro de gravedad. Este es el punto en el que actúa la fuerza neta. Dado que la base debe ser asimétrica alrededor de este punto, ahora podemos calcular la longitud de la base.
Este cálculo es un proceso experimental. Para lograr el valor apropiado, es posible que deba ajustar el ancho y el largo de la base en el cálculo.
Ahora calcule la presión máxima debajo de la base.
Calcule la ecuación del momento flector a lo largo de la base. Determine el momento flector máximo y las fuerzas cortantes.
Diseñado para máximo momento de flexión y fuerzas compartidas.
Haz esos detalles de acero reforzado .

El ejemplo trabajado Proyecto de cimentación combinada Para más información puede contactarnos.

Detallando el refuerzo de una base combinada

Normalmente, una cimentación conectada a dos columnas tiene dos redes porque existen importantes momentos de flexión.

Las conexiones de cortante no son comunes en este tipo de cimentación. Sin embargo, si es necesario, podemos proporcionar conexiones de corte si no es posible aumentar el espesor de la base para aumentar la capacidad de corte.

Cuando aumenta el espesor de la cimentación, es necesario proporcionar refuerzo lateral para evitar que la cimentación se agriete por efectos térmicos.

Factores a considerar durante el diseño y la construcción

Área de cimentación: El área de cimentación se selecciona en función de la carga axial de los soportes y la capacidad de carga permitida del suelo. Como se combinan dos soportes, existe la posibilidad de aumentar el área de los cimientos más de lo necesario, lo que resulta en una reducción de la presión debajo de los cimientos.

Seleccionamos áreas de cimientos en función de la capacidad de carga permitida de todos los cimientos. Si hay desviaciones significativas en el área de los cimientos, la presión debajo de los cimientos cambiará. Diferentes presiones bajo los cimientos conducen a diferentes asentamientos en los cimientos. Por tanto, se debe prestar especial atención a la hora de seleccionar la zona de cimentación, especialmente si el suelo tiene una baja capacidad portante y, por tanto, es más susceptible a mayores asentamientos.

Mejoras del suelo : para lograr la capacidad de carga requerida del suelo, es necesario mejorar el suelo según las recomendaciones del informe de investigación geotécnica. Las medidas de estabilización o mejora del suelo para estructuras de poca altura podrán llevarse a cabo bajo la estricta supervisión del ingeniero civil.

Al estar la estructura apoyada en el suelo, esta debe tener la capacidad de carga necesaria para soportar la carga. Cualquier defecto de suelo débil que no se trate adecuadamente puede provocar fallos de la estructura, fallos de los cimientos, asentamientos de los cimientos, etc.

Procesamiento de Consolidación: Es un problema a largo plazo si no lo identificamos en la fase inicial del proyecto, antes de diseñar las cimentaciones. Dado que la estructura contiene diferentes tipos de cimentaciones como: Como cimentaciones combinadas y cimentaciones aisladas, se debe prestar especial atención al tipo de suelo.

Se deben tomar las medidas necesarias para evitar que los cimientos se hunda después de la construcción. Si esto no se resuelve en las primeras etapas, pueden surgir muchos problemas que pueden ser difíciles de resolver. Por ejemplo, hundirse en los cimientos puede provocar grietas en las paredes de ladrillo. Si el hundimiento continúa durante un largo período de tiempo, reparar las grietas no resolverá el problema. Si la base continúa hundiéndose, pueden aparecer grietas nuevamente.

Por lo tanto, como se sugiere en el artículo Tipos de suelo, se deben tomar las medidas necesarias en la etapa inicial de planificación y construcción.