SISTEMAS DE CIMENTACIÓN

La cimentación es la parte más baja de un edificio —su subestructura— construida total o parcialmente por debajo del suelo. La función primaria es sustentar y anclar la superestructura superior y transmitir sus cargas confiablemente a la tierra. Debido a cjue sirve como un enlace crítico en la distribución y resolución de las cargas del edificio, el sistema de cimentación debe estar diseñado tanto para acomodar la forma y la disposición de la superestructura superior como para responder a las condiciones variables de suelo, roca y agua inferiores.

Las cargas principales sobre una cimentación son la combinación de cargas vivas y muertas cjue actúan verticalmente sobre la superestructura. Además, un sistema de cimentación debe anclar la superestructura contra el deslizamiento, el volteo y el levantado inducidos por el viento, resistir los movimientos repentinos del suelo por sismo y resistir la presión impuesta por la masa circundante de suelo y del agua subterránea sobre los muros del sótano. En algunos casos, un sistema de cimentación también tiene cjue contrarrestar el empuje de las estructuras de arco o a tensión.

El asentamiento es el hundimiento gradual de una estructura a medida «[ue el suelo debajo de la cimentación se consolida bajo la carga. A medida que se construye un edificio, se espera algún asentamiento al aumentar la carga sobre el cimiento y causar una reducción del volumen de vacíos en el suelo que contienen aire o agua. Esta consolidación generalmente es pequeña y ocurre más bien rápidamente cuando se aplican cargas sobre suelos densos y granulares, como arena y grava gruesas. Cuando el suelo del cimiento es una arcilla cohesiva húmeda, que tiene una estructura tipo de escama y un porcentaje de vacíos relativamente grande, la consolidación puede ser muy grande y ocurre lentamente en tiempo prolongado.

Un sistema de cimentación apropiadamente diseñado y construido debe distribuir sus cargas de modo o?e cualquier asentamiento que ocurra sea mínimo o esté distribuido uniformemente bajo todas las partes de la estructura. Esto se logra diseñando y dimensionando los apoyos del cimiento de modo que transmitan una carga igual por unidad de área al suelo o roca sustentantes sin sobrepasar su capacidad de carga.

El asentamiento diferencial - el movimiento relativo de las diferentes partes de una estructura causado por la consolidación desigual del suelo de la cimentación - puede hacer que un edificio pierda la vertical y se presenten grietas en la cimentación, la estructura o los acabados. Si es muy grande, el asentamiento diferencial puede resultar en la falla de la integridad estructural del edificio.