domingo, 22 de abril de 2012

CLASE # 1

Fundaciones y Muros

Introducción

La materia se refiere al conocimiento que se debe tener para diseñar el apoyo de diferentes estructuras de acuerdo a las cargas que éstas posean y puedan transmitir al suelo o medio escogido para descansar la edificación, para lo cual deberemos tomar en cuenta los siguientes aspectos.
1)    Los materiales con los cuales será diseñada la estructura, ya que dependiendo de los escogidos la edificación será mas flexible o rígida, o mas pesada o liviana. Entre los mas comunes figuran el concreto armado, el concreto ciclópeo, el concreto prefabricado(simple, pretensado o postensado), el acero estructural, el suelo  quedando abierta la posibilidad de nuevos materiales.
2)    El uso para la estructura en estudio, ya que de acuerdo a la importancia de la misma se tendrá un diseño y revisión mas completo y por ende una fundación acorde a los parámetros; por ejemplo un hospital tendrá consideraciones mucho mas importantes que una vivienda unifamiliar y ésta a su vez las tendrá con respecto a un deposito de herramientas; un puente de autopista tendrá estudios mucho mas rigurosos que una pasarela, incluso el dimensionamiento de los elementos tendrá modificaciones si implantamos en una zona sísmica o no.
3)    El Suelo, siendo éste el aspecto mas delicado dentro de todo el estudio de la materia ya que es muy variable en cuanto a formación, estructura interna y capacidad de soporte. 
Y aunque no sea ésta mi especialidad, siempre le repito hasta el cansancio a mis alumnos que no omitan el estudio de suelos en los proyectos y que eliminen definitivamente de su cerebro esa costumbre de resolver todas las fundaciones con una zapata de 1 metro X 1 metro o una losa de 15 centímetros de espesor con malla electro soldada.

La materia la podemos dividir en dos grandes bloques, por una parte lo referente a fundaciones que se refiere al tema del apoyo de las edificaciones, puentes, depósitos y cualquier tipo de estructura que se apoye en el “suelo”, y les hago la  comillas ya que sale fuera de nuestro estudio el apoyo de un barco sobre el agua, o el de un avión sobre el aire donde entra en juego la mecánica de fluidos o el aterrizaje de un jet sobre la pista de un aeropuerto o todo el campo de sistemas electromecánicos que interactúan con el suelo, y por la otra los muros que se encargan de proteger,sostener o modificar la  topografia y suelos existentes.

Diferentes tipos de fundaciones


1. Zapatas.

   Definiendo éstas como apoyos directos de las columnas sobre el suelo y trabajando a compresión sobre el mismo y dependiendo del sistema utilizado procederemos a explicar todos los componentes involucrados de acuerdo a las diferentes variantes existentes en cada caso en particular( base, escalón, pedestal, viga de riostra, losa de piso, losa estructural) y según el tipo de sistema utilizado podemos hablar de zapata simple, conectada, combinada dependiendo de las cargas, de la ubicación de la columna y de la capacidad portante del suelo.


2. Losas portantes en sus diferentes variantes.

   Constituye un medio de apoyo continuo en el cual todas las columnas descansan sobre una losa de concreto de espesor constante o variable (a partir de 15 cms de espesor )que se utilizan cuando las cargas son muy pequeñas y en presencia de un suelo de variable capacidad portante, o en caso opuesto en el caso de cargas muy grandes pero sobre suelos muy resistentes(residencias hacienda humboldt), medianamente resistentes, o muy pobres siendo losas de mucho espesor en el caso de estos últimos(parque central) .Las losas de fundación pueden ser: simples, rigidizadas en una o ambas direcciones, ensanchadas en las columnas, abovedadas o reticulares huecas.

3. Fundaciones indirectas o pilotes.
   Se utilizan cuando las cargas son importantes y la capacidad portante del suelo a nivel superficial no ofrece valores adecuados por lo cual se recurre a pilotes que lleguen a profundidades con mayor capacidad, los pilotes pueden ser de concreto armado de acero estructural o madera por lo cual debemos dividirlos en pilotes que trabajan a fricción o en punta dependiendo del tipo de terreno o los podemos dividir dependiendo del tipo de tecnología utilizado en : pilotes rotados vaciados en sitio, en seco o con lodo bentónico, pilotes prefabricados hincados, pilotes construidos con camisa recuperable en seco (tipo franki), micropilotes con acero estructural (viga doble t) de refuerzo, micropilotes con camisa perdida de acero.

esquema que muestra los diferentes momentos de ejecucion de un pilote rotado