Los cimientos son el primer componente básico de una estructura estable y existen muchos tipos diversos de cimientos que utilizan los constructores. La elección del tipo de base depende de diversos factores.
Estos factores incluyen el tipo de estructura que se está construyendo, la variedad de suelo donde se ubica el edificio y las diversas cargas que soportará el edificio con el tiempo. Hay tipos de cimientos sencillos y directos, como los cimientos de tiras, así como tipos complejos como los cimientos de cajón.
Cada tipo de cimentación se adapta para cumplir objetivos específicos y las demandas únicas del proyecto. El conocimiento de todas las ventajas y desventajas de cada tipo es esencial para los profesionales de la construcción y los ávidos aficionados al bricolaje.
Tipos primarios de fundaciones
Hay dos categorías principales que incluyen todos los tipos de cimentaciones: cimentaciones superficiales y cimentaciones profundas. Estas categorías reciben el nombre de la profundidad a la que los constructores colocan los elementos de cimentación.
1. Cimentaciones poco profundas
Los constructores instalan cimientos de edificios poco profundos cerca de la superficie del suelo. Utilizan este tipo de cimentación cuando pueden localizar capas de suelo estables a poca profundidad. Los cimientos poco profundos son populares para casas y estructuras de edificios pequeños.
Las cimentaciones poco profundas tienen muchas ventajas, incluida la rentabilidad, la velocidad de construcción y las mínimas alteraciones del suelo. Sin embargo, las cimentaciones poco profundas están limitadas debido a su limitada capacidad de carga y su susceptibilidad a condiciones climáticas severas. Algunos tipos comunes de cimientos poco profundos son cimientos de tiras, cimientos de plataforma y cimientos de balsa.
2. Cimientos profundos
Los constructores utilizan cimientos profundos cuando no pueden encontrar capas de suelo estables cerca de la superficie del suelo o si están construyendo un edificio que soporta cargas pesadas. Los constructores extienden este tipo de cimientos profundamente en el suelo para poder transferir la carga del edificio a suelo estable o capas de roca.
Las ventajas comunes citadas para las cimentaciones profundas incluyen una alta capacidad de carga, idoneidad para diferentes tipos de suelo y un riesgo reducido de asentamiento. Los constructores deben sopesar estos beneficios con el mayor costo de los cimientos profundos, el mayor tiempo de construcción y el mayor impacto ambiental. Los tipos comunes de cimentaciones profundas incluyen cimientos de pilotes, cimientos de cajones y cimientos de pilares.
Tipos de cimientos poco profundos
Los constructores utilizan cimientos poco profundos cuando pueden encontrar suelo estable cerca de la superficie del terreno y para edificios pequeños y propiedades residenciales. Los ingenieros consideran que las fundaciones son poco profundas si su ancho es menor que su profundidad.
Cimentaciones en tiras
Las cimentaciones en tiras, también llamadas zapatas extendidas, consisten en tiras continuas de hormigón o mampostería que se extienden debajo de muros o columnas de carga. Este tipo de cimentación distribuye la carga del edificio en un área amplia, reduciendo la presión sobre el suelo. Este es un tipo de base común para casas y edificios pequeños.
Ventajas
Distribución uniforme de la carga: Distribuye la carga del edificio de manera uniforme en todo el área del terreno. Rentable: Menos costoso de construir que otras formas complejas. Adecuado para suelos uniformes. Adecuado para condiciones de suelo uniformes y estables con edificios de carga moderada.
Contras
Capacidad de carga limitada: no es adecuado para edificios con cargas pesadas o peso significativo. Riesgo de asentamiento: susceptible a asentamientos diferenciales, lo que pone en riesgo una base irregular.
Fundaciones de almohadillas
Los cimientos de plataforma, también llamados zapatas aisladas, son plataformas de concreto individuales que los constructores construyen debajo de cada columna o pilar de una estructura. Estas zapatas transfieren la carga concentrada del pilar al suelo debajo. Este tipo de cimentación es adecuado para estructuras pequeñas o para edificios donde la carga está claramente definida.
Ventajas
Distribución de carga enfocada: ideal para estructuras con columnas o pilares individuales para distribuir la carga de manera más uniforme. Versátil: los constructores pueden adaptarse a edificios con cualquier configuración de columnas.
Contras
Distribución de carga limitada: no es eficiente para distribuir la carga en un área grande, lo que lo convierte en un tipo inadecuado para estructuras grandes. Riesgo de asentamiento: puede experimentar un asentamiento diferencial que provoque una base irregular.
Fundaciones de balsa
Los cimientos de balsa, o cimientos de estera, consisten en grandes losas horizontales que cubren toda la huella del edificio. Estas esteras, o losas, ayudan a distribuir el peso del edificio sobre el área subyacente, lo que reduce la presión sobre el suelo debajo. Los cimientos de balsas son beneficiosos cuando el suelo debajo del edificio tiene una calidad desigual.
Ventajas
Distribución uniforme de la carga: distribuye la carga uniformemente a lo largo de los cimientos, lo que reduce el riesgo de asentamiento diferencial. Estabilidad: adecuada para suelos con capacidad de carga desigual porque distribuye la carga a lo largo de los cimientos.
Contras
Diseño complejo: requiere ingeniería y planificación cuidadosas, lo que genera un costo más alto. Preparación del sitio: puede necesitar una excavación extensa para preparar el sitio, lo que crea un cronograma más largo y costos más altos.
Cimientos de losa sobre nivel
Los cimientos de losa sobre nivel, también los cimientos de losa monolítica, son losas de concreto simples de una sola capa que los constructores vierten sobre la superficie del suelo. Este es un tipo de cimentación común para construcciones residenciales simples. No es adecuado para cargas pesadas o estructuras con muchos pisos.
Ventajas
Construcción simple – Fácil y rápido de construir, lo que lo hace adecuado para propiedades residenciales Beneficios térmicos – Losa de concreto gruesa proporciona aislamiento del frío al nivel superior
Contras
Capacidad de carga limitada – No apto para edificios con cargas verticales pesadas Vulnerable al asentamiento – Propenso a agrietarse y asentarse si no se diseña o construye bien
Cimientos protegidos contra heladas
Los constructores construyen cimientos protegidos contra las heladas en climas propensos a temperaturas bajo cero. Incorporan aislamiento alrededor del perímetro de los cimientos para evitar ciclos de congelación y descongelación en el suelo debajo de los cimientos del edificio. Este aislamiento ayuda a reducir el movimiento del suelo y minimizar el riesgo de grietas en los cimientos.
Ventajas
Prevención de heladas: los ingenieros diseñaron este tipo específicamente para climas con inviernos duros para mitigar el daño de las heladas a los cimientos. Ahorra energía: incorpora aislamiento adicional para agregar mayor eficiencia energética en la estructura superior.
Contras
Diseño especializado: requiere materiales y construcción especializados, por lo que requiere mayor complejidad y costo. Específico del sitio: relevante en climas fríos, pero aplicabilidad limitada en otros lugares.
Tipos de cimientos profundos
Las cimentaciones profundas conllevan un mayor costo debido a su diseño complejo y materiales especializados. Sin embargo, este es el único tipo de cimentación adecuado para edificios comerciales de carga pesada u otras estructuras complejas.
Cimientos de pilotes
Los cimientos de pilotes requieren hincar o instalar elementos cilíndricos o prismáticos, pilotes, profundamente en el suelo hasta alcanzar un suelo estable o un nivel de lecho de roca. Los fabricantes construyen pilotes de hormigón, acero o madera. Estos pilotes ayudan a transferir la carga del edificio al suelo circundante a través de la fricción y desde el extremo hasta la superficie estable del suelo debajo.
Ventajas
Alta capacidad de carga: ideal para soportar cargas verticales pesadas, lo que los convierte en una opción adecuada para edificios altos y estructuras pesadas. Versatilidad: los constructores pueden usar muchos tipos de pilotes y diferentes disposiciones para crear una base adecuada para su proyecto. Adecuado para suelos difíciles: apropiado para suelos débiles. o condiciones de suelo inestables donde un tipo de base poco profunda no funcionaría
Contras
Diseño e instalación complejos: requiere ingeniería compleja y equipos especializados para diseñar e instalar, lo que puede aumentar los costos y los plazos. Impacto ambiental: el proceso de instalación crea vibraciones terrestres profundas y ruido que afectarán el entorno circundante. Acceso limitado: la instalación requiere un alcance amplio, lo que significa que Esta base no funcionará en áreas con espacio limitado.
Cimentaciones de cajones
Las cimentaciones de cajón requieren excavar el suelo debajo de la estructura e insertar una estructura cilíndrica de gran diámetro en el espacio. Esta estructura puede tener un cajón abierto, que presenta un fondo abierto. Esta abertura permite el paso del agua y la tierra. Un cajón cerrado se rellena con hormigón para crear una base impermeable.
Ventajas
Adecuado para áreas inundadas: tipo de cimiento común en áreas con un nivel freático alto, ya que los constructores pueden instalarlos manteniendo el agua afuera. Estabilidad: brindan estabilidad y capacidad de carga en suelos inestables o con un alto contenido de agua. Penetración profunda: pueden alcanzar una profundidad significativa. , lo que hace que este tipo sea apropiado para edificios que necesitan un soporte estructural pesado
Contras
Construcción compleja: la instalación de cajones requiere una planificación extensa y equipo especializado, lo que aumenta el costo y el tiempo de construcción. Experiencia en ingeniería: el diseño y la construcción adecuados son cruciales para el éxito de los cimientos de cajones, lo que garantiza que sean duraderos y puedan soportar cargas pesadas.
Cimientos del muelle
Hay dos tipos amplios de cimientos de muelles, de mampostería y de pozos perforados. Los pilares de mampostería son un tipo de cimentación poco profunda que consta de columnas verticales hechas de materiales de mampostería como ladrillos, bloques de hormigón o piedras. Estas columnas transfieren la carga de la estructura al suelo. Los pilares de mampostería sólo son adecuados para estructuras ligeras, ya que no se hunden mucho en el suelo.
Los constructores construyen pozos perforados o cimientos de cajones perforados perforando agujeros en el suelo y rellenándolos con hormigón. Estos pilares de cimentación se extienden profundamente en el suelo para alcanzar un suelo estable o un nivel de lecho de roca. Los ingenieros los consideran una base profunda, por lo que son adecuados para estructuras pesadas.
Ventajas
Distribución de carga: muy adecuada para estructuras con cargas concentradas, ya que transfieren la carga de la estructura al suelo debajo. Versatilidad: tipo de cimiento adaptable para diferentes tipos de suelo y peso de los edificios. Adaptabilidad del sitio: tipo de cimiento apropiado para terreno irregular.
Contras
Diseño especializado: es necesario un diseño y una planificación cuidadosos para elegir el tipo, el espaciamiento y el tamaño de los pilares. Susceptibilidad a la humedad: susceptible a la humedad, que puede causar deterioro si los pilares no están sellados. Estabilidad lateral: los pilares pueden necesitar más soporte lateral si están expuestos y enfrentar vientos extremos o eventos sísmicos
Cómo elegir un tipo de base
Elegir un tipo de cimiento es un proceso complejo que requiere una consideración sistemática de las necesidades de su construcción, el tipo de suelo, las limitaciones presupuestarias y las habilidades necesarias.
Consideraciones sobre el sitio y el suelo: evalúe el sitio para su edificio, incluida la topografía y las condiciones del suelo. Esto le ayudará a determinar la capacidad de carga del suelo, el potencial de sedimentación y el nivel del agua subterránea. Tipo y estilo del proyecto: considere el tipo de edificio que desea crear, su tamaño, capacidad de carga, altura y huella. Cuanto más grande sea la estructura que crees, más extensa deberá ser la planificación de los cimientos. Los tipos de cimientos también afectan el aspecto del edificio, lo que puede influir en su elección. Presupuesto y cronograma: los tipos de cimientos complejos conllevan un costo más alto y un cronograma más largo. Considere un tipo de base más simple si enfrenta limitaciones de tiempo y presupuesto, si la estructura que está creando lo permite. Códigos de construcción locales y consideraciones de seguridad: estudie sus códigos de construcción locales para ver qué tipo de cimientos requieren para tipos de edificios específicos. Esto garantizará que construya los cimientos adecuados con el más alto nivel de seguridad. Consultores expertos: considere el consejo de expertos en el campo, como ingenieros y constructores experimentados. Incluso si usted mismo está haciendo el trabajo, puede ser útil obtener sus comentarios antes de comenzar el proyecto.
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