SESION 10.pdfDGDSGDSGDSG<DDS<GDGDSDS<GDSG
- 1. PROCESOS Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS I DOCENTE: ING CARLOS ALAVI VALVERDE MAYO 2025 ESCUELA SUPERIOR TÉCNICA SENCICO SESIÓN 10: CIMENTACIONES SUPERFICIALES (OBRAS DE CONCRETO SIMPLE Y CICLOPEO)
- 2. LOGRO DE LA SESIÓN: “Al finalizar la sesión, el estudiante reconocerá los procedimientos constructivos de cimentaciones superficiales de concreto simple y ciclópeo, así como las cantidades de concreto y materiales.”
- 3. CONTENIDO TEMÁTICO I. CIMENTACIONES 1. CIMENTACIONES SUPERFICIALES • TIPOS • PROFUNDIDAD 2. OBRAS DE CONCRETO SIMPLE • SOLADO 3. OBRAS DE CONCRETO CICLÓPEO • FALSA ZAPATA • CIMIENTO CORRIDO • SOBRECIMIENTO
- 4. El término cimentación hace referencia al conjunto de elementos estructurales cuya misión consiste en conectar y transmitir las cargas de la construcción al suelo. Existen diferentes tipos de cimentaciones en función de la distancia a la que se sitúa la cota del apoyo. En general se pueden diferenciar dos tipos de cimentaciones: • Cimentaciones directas o superficiales, es decir, las poco profundas. • Cimentaciones indirectas o profundas. CIMENTACIÓN
- 5. Cimientos Corridos Sobrecimientos Zapatas Plateas o Losas Profundas Concreto Armado Pilotes Superficiales Concreto Simple Solados Concreto Ciclópeo Sub Cimientos Sub Zapatas Cimientos Corridos Sobrecimientos Concreto Armado Aisladas Conectadas Combinadas CIMENTACIONES
- 6. 1. CIMENTACIONES SUPERFICIALES Según la Norma E.050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones (2023), se denomina cimentación a todo elemento que transmite al suelo las cargas de la estructura. El suelo de cimentación (sobre el que se va a apoyar la estructura) debe soportar las cargas admisibles, es decir, tiene una apropiada capacidad portante, así como evitar que se produzcan asentamientos diferenciales, los cuales causarían un daño terrible a la estructura.
- 7. Según Pacheco (2006), si cercanas a la superficie de los terrenos existen capas de suelo con apropiada capacidad portante, las cimentaciones son diseñadas como cimentaciones superficiales. Pero, si los estratos cercanos a la superficie no son adecuados para soportar las cargas previstas en cada caso en particular, la cimentación es proyectada mediante pilotes, llegando éstos hasta capas de suelo que se encuentran generalmente a considerable profundidad. Por lo tanto, se les llama cimentaciones profundas.
- 8. Según la Norma E.050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones (2023), las cimentaciones superficiales son aquellas en las cuales la relación profundidad / ancho (𝑫𝒇 / B) es menor o igual a cinco (5). 𝐷𝑓 𝐵 ≤ 5 Donde: 𝐷𝑓 : profundidad de la cimentación B : ancho o diámetro de la cimentación CIMENTACIONES SUPERFICIALES
- 9. 1.1 TIPOS Según la Norma E.050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones (2023), son cimentaciones superficiales: • Zapatas aisladas, conectadas y combinadas • Cimentaciones continuas (cimientos corridos) • Plateas de cimentación Se consideran cimentaciones superficiales cuando tienen una profundidad menor o igual a tres (3) metros. Mayora tres metros se considerará como cimentación profunda.
- 10. Según la Norma E.050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones (2023), las zapatas y plateas deberán tener una forma regular: cuadrada, rectangular, continua o circular como las mostradas a continuación. Las cimentaciones no rectangulares podrán asimilarse a otras similares conservando la misma área y el mismo momento de inercia respecto al eje del momento resultante.
- 13. 1.2. PROFUNDIDAD Según la Norma E.050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones (2023), la profundidad de cimentación de zapatas y cimientos corridos es la distancia desde el nivel de la superficie del terreno a la base de la cimentación, excepto en el caso de edificaciones con sótano, en que la profundidad de cimentación está referida al nivel del piso terminado del sótano más profundo. En el caso de plateas o losas, la profundidad de cimentación es la distancia del fondo de la losa a la superficie del terreno natural.
- 14. La profundidad de cimentación es definida por el PR y está condicionada por la estratigrafía del suelo, a cambios de volumen por humedecimiento-secado, hielodeshielo o condiciones particulares de uso de la estructura, no siendo menor de 0,80 metros en cualquier tipo de cimentación de elementos portantes o no portantes no arriostrados lateralmente. En el caso de cimentación sobre roca, el PR define la profundidad de cimentación, pudiendo en este caso ser menor a 0,80 metros.
- 15. 2. OBRAS DE CONCRETO SIMPLE Según la Norma E.060 Concreto Armado del Reglamento Nacional de Edificaciones (2023), se denomina concreto estructural a todo concreto utilizado con propósitos estructurales incluyendo al concreto simple y al concreto reforzado. Por lo tanto, se denomina concreto simple a todo concreto estructural sin armadura de refuerzo o con menos refuerzo que el mínimo especificado para concreto reforzado. RESISTENCIA MÍNIMA La resistencia especificada del concreto simple para ser usado con fines estructurales medida a los 28 días no debe ser menor de 14 MPa. Todos los materiales que se empleen para la fabricación del concreto simple (cemento, agregados, agua, aditivos, etc.) deberán cumplir los mismos requisitos que para concreto armado.
- 16. DOSIFICACIÓN DE MATERIALES PARA CONCRETO SIMPLE
- 17. 2.1 SOLADO El solado es un elemento no estructural que consiste en colocar una capa de concreto simple (que no lleva refuerzo) o mortero de poco espesor (5 a 10 cm) en el fondo de las excavaciones de zapatas, así como en el fondo de muros de contención o losas de cimentación, entre otras aplicaciones similares (básicamente en elementos estructurales). Los solados evitan el contacto de la estructura con el suelo. Con el solado podemos trabajar sobre él, incluso hacer el encofrado sobre el solado sin necesidad de seguir pisando sobre la tierra y colocar la armadura.
- 18. 2.1.1. SEGÚN LA NORMA DE METRADOS
- 19. 2.1.2. PROCESO CONSTRUCTIVO DEL SOLADO • El procedimiento constructivo del concreto simple para solado consiste en mezclar los materiales del concreto simple con agua. En el caso de usar trompo, primero se coloca el agua en el trompo, luego se echan los agregados y al final el cemento. No se echa primero el hormigón para que los materiales no se separen. Tampoco se echa primero el cemento para evitar el riesgo de que el trompo esté húmedo y ocasione que el cemento se endurezca. El solado se considera en las partidas de obra de concreto simple.
- 20. • Para el caso de usar trompo, la dosificación del solado será de 1 bolsa de cemento por 4 buggies de hormigón (para solados de 10 cm de espesor). • En el caso de un solado de 5 cm es posible que no sea recomendable usar hormigón, debido al tamaño de la piedra chancada. Cuando no se usa hormigón es mejor hacer un solado con arena gruesa o 50% de arena gruesa y 50% de piedra chancada. Al vaciar la mezcla debemos usar reglas de control para lograr una buena nivelación de solado, teniendo cuidado para evitar la formación de grietas.
- 21. • Una vez fraguado, el concreto debe estar limpio para tener una mejor adhesión entre el solado y el vaciado de la estructura a cimentar. • En algunos casos, se colocan varillas de acero de forma vertical para “amarrar” el solado con la estructura a cimentar (zapata, cimiento corrido). De este modo se busca que el solado y la estructura trabajen como una sola pieza. • Considerar siempre una verificación topográfica de los niveles al finalizar los trabajos de vaciado con el trompo. Una vez fraguado, se puede realizar el replanteo de la cimentación con hilo y ocre.
- 22. • De usar concreto premezclado, el solado requerirá un concreto simple (también llamado concreto pobre), generalmente con una resistencia de 𝑓′𝑐 = 100 kg/𝑐𝑚2 . Algunos expedientes técnicos consideran una resistencia de 𝑓′𝑐 = 175 kg/𝑐𝑚2 . • Muchas veces se pueden realizar solados con el concreto sobrante luego de haber vaciado elementos estructurales como zapatas, columnas, losas, entre otros. Incluso, usar el concreto sobrante de la tina de la bomba de concreto. Esto evita el desperdicio de concreto en obra.
- 23. 3. OBRAS DE CONCRETO CICLÓPEO Según la Norma E.060 Concreto Armado del Reglamento Nacional de Edificaciones (2023), concreto ciclópeo es el concreto simple en cuya masa se incorporan piedras grandes. Se usa principalmente en zanjas de cimentación superficial y en sobrecimientos. Las piedras grandes que la componen son conocidas como “piedra de zanja”, y no se utiliza como “concreto estructural”, la función que cumple este concreto es de reforzar los cimiento, los cuales son muy resistentes y de bajo coste en su implementación.
- 24. SEGÚN LA NORMA E0.60: Se denomina concreto ciclópeo a aquel concreto simple que es colocado conjuntamente con piedra desplazadora y que tiene las siguientes características: a) La resistencia mínima del concreto de la matriz será f’c = 10 MPa. b) La piedra desplazadora no excederá del 30% del volumen total de concreto ciclópeo y será colocada de manera homogénea, debiendo quedar todos sus bordes embebidos en el concreto. c) La mayor dimensión de la piedra desplazadora no excederá de la mitad de la menor dimensión del elemento ni será mayor de 250 mm. LIMITACIONES El uso de este concreto estará limitado a cimientos corridos, sobrecimientos, muros de contención de gravedad y falsas zapatas.
- 25. DOSIFICACIÓN DE MATERIALES PARA CONCRETO CICLÓPEO
- 26. DOSIFICACIÓN DE MATERIALES PARA CONCRETO CICLÓPEO
- 27. 3.1. FALSA ZAPATA También conocidas como sub zapatas, debido a que colocan debajo de las zapatas, por lo general, se usan cuando el terreno donde irán apoyadas las zapatas es débil o no cumple con la calidad estipulada en los planos. Cuando se trata de casos puntuales serán Sub Zapatas o falsas zapatas, si se trata de bases de muros de contención, placas o similares, serán Sub cimientos. La f´c es muy pobre (normalmente ≤ 80Kg/cm2), llegando a aplicarse proporciones como: 1:12 + 40% P.G.
- 28. 3.1.1. SEGÚN LA NORMA DE METRADOS
- 29. 3.1.2. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA FALSA ZAPATA ❑ El procedimiento constructivo de la falsa zapata dependerá si necesitaremos usar encofrado o será vaciada contra terreno. ❑ En el caso de que sea vaciado contra terreno, primero se hará la excavación con maquinaria y/o de forma manual. Luego, se procederá a perfilar las paredes de la excavación de forma manual. ❑ Se procederá a colocar el solado u otro elemento para aislar la estructura del suelo, de ser el caso. En caso de no requerir, se vaciará directamente el concreto contra el terreno.
- 30. ❑ La superficie a colocar concreto debe estar limpia. ❑ Durante el vaciado de concreto se deberá utilizar una vibradora o chusear el concreto con una varilla de acero, a fin de evitar segregaciones y/o cangrejeras. Debe haber una verificación topográfica de los niveles de vaciado. ❑ Se procede a curar la falsa zapata, considerando que es un elemento que servirá de apoyo a una estructura. Se puede utilizar el curado con agua por siete (7) días o algún curador químico. Una vez fraguada y curada, la falsa zapata puede ser usada como base de la cimentación propiamente dicha.
- 31. 3.2. CIMIENTO CORRIDO. Son un tipo de cimentación que se usa generalmente para la construcción de una vivienda estructurada con muros portantes de albañilería. Este tipo de cimiento se desarrolla linealmente a una profundidad y con una anchura que depende del tipo de suelo. Se utiliza para transmitir adecuadamente cargas proporcionadas por estructuras de muros portantes. También se usa para cimentar cercos perimétricos, muros de contención por gravedad, entre otros. El cimiento corrido no es recomendable cuando el suelo es muy blando. Cimientos corridos: 1:10+30% P.G (10”). (f´c ≤ 100Kg/cm2)
- 32. 3.2.1. SEGÚN LA NORMA DE METRADOS
- 33. Son la base de los muros de albañilería, se apoyan en el cimiento corrido. Su espesor depende del ancho del muro y su altura no debe ser mayor a 40cm. Estas sub estructuras son la base o el apoyo de los muros portantes de una estructura de albañilería, por lo que se debe colocar la armadura de las columnas antes de verter o llenar de concreto en el cimiento. La armadura vertical de las columnas debe estar dobladas en el interior de la cimentación y los estribos deben ser confinados desde la parte superior del cimiento, no desde la parte superior del sobrecimiento. 3.3. SOBRECIMIENTO Sobrecimientos 1:8+25% P.M. (4”) (f´c ≤ 140Kg/cm2 )
- 34. La altura de los sobrecimientos variará de acuerdo a las características del terreno. Esta altura depende de la diferencia entre el nivel de la superficie del cimiento y el nivel escogido para el piso, más unos 10 cm. Estos 10 cm de sobrecimiento por encima del piso terminado, nos sirven para proteger al ladrillo de las paredes de cualquier humedad que a futuro podría provenir del exterior de la casa o de su mismo interior.
- 35. 3.3.1. SEGÚN LA NORMA DE METRADOS
- 36. 3.3.2 ENCOFRADO DEL SOBRECIMIENTO. Una vez que se empiece con la colocación del encofrado, se deberá verificar que las tablas a utilizar se encuentren en buen estado, limpias y no arqueadas. Los costados de los encofrados están formados por tablas de 1” o 1½” de espesor y de anchos variables, de acuerdo a las alturas de los sobrecimientos. Estas tablas, por su cara exterior, se unen a través de barrotes de madera de 2”x 3”, separados cada uno por 60 cm.
- 37. 3.3.3. PROCESO CONSTRUCTIVO DEL CIMIENTO CORRIDO Y SOBRECIMIENTO 1. Luego del trazo, se realiza la excavación del terreno hasta encontrar suelo adecuado para cimentar. La profundidad de la zanja para un suelo de resistencia media puede variar entre 1.00m y 1.20m. El ancho de la zanja varía entre 0.40m y 0.50m. Se recomienda nivelar y compactar el fondo de cimentación, así como mantenerla mojada previo al vaciado del concreto ciclópeo.
- 38. 2. Se habilitan las armaduras de acero de las columnas (para el caso de albañilería) o los bastones de anclaje (para el caso de albañilería armada). 3. La colocación de la armadura de las columnas se realiza ubicándolas de acuerdo a los ejes del trazo (los cordeles indican previamente su instalación), debidamente aplomadas y fijados en su posición definitiva, este proceso requiere de durmientes (maderas soleras) fijados en el terreno con estacas.
- 39. 4. Se realiza el vaciado del concreto ciclópeo del cimiento corrido, hasta llegar al nivel indicado en proyecto (planos de cimentaciones de estructuras). Para verter concreto se debe realizar por partes, es decir, mezcla de concreto simple (cemento: hormigón, 1:10) de forma extendida a lo largo de la zanja para que sirva como “una cama” para las piedras grandes (piedra de zanja), hasta un 30% del volumen total de la mezcla, cuya forma no sea redondeada (no usar piedra de río, sí de cantera) ni tamaño no sea mayor a 10”. 5. Se recomienda no lanzar o tirar las piedras, sino colocarlas o ubicarlas para que no lleguen a estar en contacto con el suelo ni correr el riesgo de que choquen entre ellas y se produzcan desplazamientos (no visibles desde el terreno natural) y que se conviertan en el espacio que la humedad aproveche para subir hasta el muro de ladrillos de arcilla.
- 40. 6. A partir del día siguiente se procede a hacer el trazo sobre el cimiento que servirá para colocar el encofrado del sobrecimiento, éste dependerá del ancho del muro. 7. Para lograr la estabilidad del encofrado en el vertido de mezcla, se apuntala tanto en la base como en la parte superior, a lo largo y ancho del sobrecimiento. 8. Similar al vertido de mezcla del cimiento, se debe realizar por partes, es decir, mezcla de concreto simple (cemento: hormigón, 1:8) de forma extendida en la parte superior del cimiento corrido, a lo largo del encofrado, para que sirva como “una cama” para las piedras medianas, hasta un 25% del volumen total de la mezcla, de cantera (no redondeada, no usar piedra de río) ni tamaño no sea mayor a 4”.
- 41. 9. Se recomienda colocar o ubicar los agregados gruesos de tal forma que no dificulten la colocación de mortero y ladrillos del muro. Es importante vibrar el concreto simple para que las piedras queden completamente cubiertas por la mezcla, esto permitirá (posteriormente) la reducción de vacíos o poros, aportando en la impermeabilidad.
- 42. ¿QUÉ HEMOS APRENDIDO HOY? REFORZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LA CLASE DE HOY ¿?