Cimentación Escalonada para evitar Deslizamientos.

Toda superficie de asiento de los cimientos, o sea la cara inferior en que se apoya sobre el terreno, deberá ser siempre un plano perfectamente perpendicular a la dirección de las fuerzas que gravitan sobre él, ya que de otra forma la cimentación estaría expuesta al deslizamiento.

De acuerdo con este principio y en el caso en que sea necesario cimentar en terrenos inclinados, el fondo de los mismos no será ni un plano inclinado ni un plano horizontal, sino una serie de planos horizontales a distinta altura, tal como se detalla en la figura 121. 

 Figura 121

Formula Rankine para Saber si el Terreno soporta el Edificio.

Uno de los procedimientos sencillos para saber si una cimentación o, mejor dicho, el terreno, soportará o no el edificio que pensamos construir y que nos determinará, por medio del cálculo, la cantidad de kilos por cm^2, es la fórmula de Rankine, cuya expresión es:

P = H x d x k 

en la que
 

P es lacarga cifrada en kilos que un terreno puede soportar por cm^2.
H la profundidad en metros de la cimentación.
d el peso de la tierra en toneladas por metro cúbico (también densidad).
k es un coeficiente constante hallado según el ángulo de rozamiento o talud natural del terreno,
 

La Tabla número 19, en la que se expresan los valores d y k, ayudará al constructor en cuantos problemas de cimentación le salgan al paso. Su manejo es sencillísimo, como se verá luego. 

Téngase en cuenta que para cargas de seguridad sólo se admitirá la décima parte de la carga límite que hemos calculado. 

Luego, si tenemos realizada una cimentación en tierra franca cuya profundidad es de O’70 m, tendremos: 

P = H x d x k 

 
y sustituyendo por cifras: 

P = 0’70 x 1’50 X 2’91 = Kg/cm^2 Y como la décima parte de 3’05 es 0’30, obtendremos que la resistencia del terreno por centímetro cuadrado es 0’30 Kg.

TABLAS PARA EL CALCULO DE LOSAS DE HORMIGON ARMADO PARA CIMIENTOS

Cálculo de la Armadura de un Cimiento.

Dado el carácter eminentemente práctico de la presente monografía, y con el deseo de que la misma llegue a aquellas personas que por razón de su oficio no hayan penetrado nunca en los intrincados laberintos de las fórmulas matemáticas, las eludiremos en lo posible, resolviendo la mayoría de los casos, mediante sencillas operaciones aritméticas, o mediante tablas, como las presentadas a continuación. Con las mismas resolveremos, en un instan te, la losa cuadrada que necesitamos, el mínimo de hierro y el calibre de que está compuesta la armadura; su espesor, y la carga admisible que la losa resistirá, teniendo en cuenta la resistencia que por centímetro cuadrado tiene un terreno.

TABLAS PARA EL CALCULO DE LOSAS DE HORMIGON ARMADO PARA CIMIENTOS

Cajones Indios mediante Pozos de Ladrillo.

El  método  indio se ejecuta mediante  pozos de  ladrillo  u  hormigón.  Los de   fábrica  de   ladrillo,  generalmente  circulares,  tienen   la  ventaja,  dado   su peso,  de que  su  descenso  puede  hacerse  sin  piezas  suplementarias;  simultáneamente  puede efectuarse su  prolongación  con el descenso.  Según  se va ejecutando,   los  muros de fábrica  de ladrillo  deberán   sobresalir  de  la  tierra lo  necesario  para que, al  descenso inmediato, puedan   resistir la presión del terreno y el muro sobresalga algo de la superficie. Con  una corona  triangular  de  madera  o  un  corte  de  acero,  quedará  protegida  la  parte   inferior  de la pared, que es la que se abrirá paso en el terreno durante su  hinca.

Hay un inconveniente en la hinca de estos pozos y es que como son circulares,   tienen la  tendencia a girar  sobre su eje  lo que produce  desplazamientos de  la dirección  vertical que  interesa  dar.

La dimensión  de  los  pozos es proporcional  a las cargas que deba soportar,  así como a  la  resistencia  del  suelo, aunque no  se  tengan  en  cuenta  las fuerzas  de  rozamiento entre   las   cajas  y   la   tierra.

Para  la construcción  de estos  pozos se adoptarán  grandes dimensiones, pues es preferible construir pocos muros de este  tipo a muchos de dimensiones más  pequeñas.

Los muros serán construidos con fábrica de ladrillo prensado o recocido, recibida  con  mortero  de  cemento  de  fraguado   rápido. Su  paramento  exterior, en  roce  con   la   tierra, deberá  ser  enlucido a f in  de disminuir  el  rozamiento.

Con objeto de aumentar el peso se harán  más gruesas las paredes  por su parte   interior   siempre  que haya espacio suficiente.

Cuando  el   suelo  esté  formado  por  estratos  de  distinta  naturaleza  que opongan  al  rozamiento   resistencia  variable,  puede   armarse  la  pared   sobre una corona en  la que se ancla,  evitándose con  ello que el pozo  se destruya por disminución  brusca del   rozamiento.

En  la  actualidad  y  por   sus  inconvenientes  y  muchas  dificultades  no se usa  este procedimiento,  prefiriéndose otros sistemas de cimentaciones   tales como pilote, aire comprimido, etc., que lo ha desplazado por completo, y es raro  que  cualquier  tratado de  técnica constructiva  moderno,   lo  incluya  en su  índice.

TABLESTACAS: Asegurar las Paredes contra los Desprendimientos.

También los tablestacados son paredes formadas por tablones unidos  por travesaños  y  terminados  en  punta  que   se  hincan  en  el  terreno,   tal  como puede verse en  la figura 120 en la que se observa que hay unos  tablones que se hincan  más  profundos  haciendo  las veces de pilotes.

Figura 120

Para  evitar  el  desplazamiento  que  los  empujes  pueden  ocasionar  sobre el   tablestacado  se  unen  mediante  costillas  de  perfiles   laminados  o  con  las puntas  ensambladas  como  anteriormente  indicábamos   al   referirnos  a   las ataguías.

El  fin  primordial  de   las  tablestacas  es  asegurar  las  paredes  contra  los desprendimientos  antes  de  iniciarse  la  excavación,  cuando,  por  alguna  razón  exista  agua subterránea en  el lugar de la obra.

Ataguias o Diques: Sistema Impermeabilización para la Construcción de Cimientos.

Con  objeto  de  que  en  un   terreno  anegado  se  pueda  construir  una  cimentación, se  disponen  ataguias  (también  conocidas  con  el  nombre  de  diques).  El  sistema   consiste en  formar una  empalizada  o  recinto  cerrado  lo suficientemente  impermeable  para que el  agua,  una  vez   sacada  de  este   recinto, no pueda penetrar otra  vez y dificulte las faenas de excavación.

Figura 111

El  sistema más elemental es  el formado  por un  terraplén  de  tierra  apisonada  (fig.  111)  la  que,  para  la  formación  del  recinto,  dependerá  de  su calidad,  así  como  de  su  espesor,  de  su  apisonado  y  del  movimiento  que tengan  las  aguas.

A  título de orientación  podemos  indicar que para  aguas   tranquilas  y de profundidades  no  mayores a un  metro, si  se emplean  tierras   arcillosas dan buen  resultado estas ataguías, construyéndose con  un  ancho en la parte superior  igual  a la  profundidad del agua. El ancho de la parte  inferior depende de  talud natural  de la  tierra  a  emplear.

Cuando   la  altura  del  agua  sea  superior  a  un  metro,  será  necesario  reforzar el sostén  de   tierra  con  una  pared  de madera, que  puede situarse  en  el  centro  como  en  la  figura  111;  detrás  del  montón  de  tierra   (fig.  112), apoyada   a  la pared  por  un  tornapuntas,  o como en   la   figura 113, en que  la  pared  de  madera  está  en  contacto  con  el  agua,  suprimiéndose  el  tornapuntas. 

 Figura 112

 Figura 113

 Figura 114 y 115

Las  estacas   acostumbran   a ser  de  0'18 a 0'25  m  de diámetro  colocadas a distancia de 1 a 1'25 m y enlazadas por  tablones con  travesaños (fig. 114).

La ataguía con  doble  pared de madera forma un cajón que se   rellena de tierra. En la figura 115 puede verse un esquema de las ataguías de este  tipo.

Como  se  observará,  está   formada  por  dos  paredes  continuas  de  tablones, situados  a  2'25  m  de  distancia,  con  una  serie  de estacas  externas  bien   incrustadas  en  la  tierra.

Figura 116

La  forma de  colocar  los  tablones  depende  de  la  finalidad  que se  persiga;  si  se    trata  de  conseguir  solamente  el  apoyo  de   la  tierra,  se  colocan uno al lado del  otro como en la figura 116.

Cuando  además  del  apoyo  interesa  la  impermeabilidad  se  ensamblan los  tablones  en  la  forma que  se.  indican en  las  figuras 117 y 118. Este  tipo de sostén es muy utilizado para alturas de agua de 3 a 3'50 metros.

 Figura 117 y 118

Cuando  la  altura  del  agua es   superior  a  3'50  m el  tipo de  dique o   sostén que se utiliza es el de escalera que consiste en una serie de diques  adosados de diferentes alturas. En   la figura 119 puede observarse un muro ataguía con dos escalones, para una altura de 5 m, relleno de arena.

La arena se emplea  en   lugar de  tierra,  cuando se  teme que  pueda haber infiltraciones  de  agua.

 Figura 119