Losas de Cimentacion

 

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¿Que son las cimentaciones?

Las cimentaciones son los elementos estructurales del edificio, cuyo objeto es el de distribuir las cargas de la edificación, dispersándolas en el suelo adyacente, de modo que éste y los materiales que los sostienen tengan suficiente fuerza y rigidez para soportarlas sin sufrir deformaciones excesivas.

La elección del tipo de Cimentación depende especialmente de las características mecánicas del suelo, dependiendo de estos datos se calcula la capacidad portante, si los suelos no son aptos hay que realizar un proceso de excavación hasta encontrar un suelo que cumpla con las condiciones requeridas y en otras circunstancias recurrir al mejoramiento de suelos, esta técnica permite modificar las características de un suelo para mejorar su resistencia a la compresión y al corte para la cimentación.

Estas losas llevan una armadura principal en la parte superior para contrarrestar la contrapresión del terreno y el empuje del agua subterránea, y una armadura inferior, debajo de las paredes portantes y pilares, para excluir en lo posible la producción de flechas desiguales.

Tipos de Losas de Cimentacion

Losas planas

Corresponde a una losa de hormigón plana de espesor uniforme en toda el área; este tipo es adecuado para columnas muy separadas, que transportan pequeñas cargas.

Con refuerzo bajo las columnas

Este tipo proporciona resistencia suficiente para cargas de columna relativamente grandes.

Bidireccional y plana

Es una losa con bandas engrosadas provistas a lo largo de las líneas de columna en ambas direcciones; este tipo proporciona resistencia suficiente, cuando el espacio entre columnas es grande y las cargas entre columnas son desiguales.

Con pedestales

Representa una losa en la que se adicionan pedestales debajo de cada columna; esta alternativa tiene el mismo propósito que las losas con refuerzo bajos las columnas.

Celular

Representa una estructura de rejilla bidireccional hecha de construcción celular y de construcción de acero estructural en intersección.

Muros de basamento con marco rigido (En cajón)

Representan una losa en el que las paredes o muros del basamento se han utilizado como nervaduras o vigas profundas.

Losas de espesor constante

Tiene la ventaja de su gran sencillez de ejecución. Si las cargas y las luces no son importantes el ahorro de encofrados puede compensar el mayor volumen de hormigón necesario.

Losas con capiteles

Se utilizan para aumentar el espesor bajo los pilares y mejorar la resistencia a flexión y cortante. Los capiteles pueden ser superiores o inferiores teniendo estos últimos la ventaja de realizarse sobre la excavación y dejar plana la superficie del sótano.

Losas nervadas

Con nervios principales bajos los pilares y otros segundarios los nervios pueden ser superiores o inferiores, en el caso de nervios superiores el encofrado es mas complicado, y suele ser necesario el empleo de un relleno de aglomerado ligero y un solado independiente para dejar plana la superficie superior.

Los nervios inferiores pueden hacerse sobre la excavación.

Losas flotantes

Cuando es necesario construir estructuras muy sensibles a asentamientos en terrenos pobres puede recurrirse a fundaciones de loza flotante. La fundación debe hacerse de dimensiones tales que el peso del volumen de tierra removida sea similar a la carga producto del peso de la estructura. En esta forma las condiciones de carga en la superficie del terreno de fundación no han sido teóricamente modificadas por la construcción, de modo que será razonable suponer que los asentamientos serán bajos o nulos.

Cargas sobre las Losas de Cimentacion

Ciertas construcciones suelen transmitir las cargas que actúan sobre los muros de forma vertical a una losa flotante (o de fundación), la cual es soportada por el suelo subyacente con una presión hacia arriba. Las cargas transmitidas por la construcción al cimiento, son producto de acciones externas. 
Además, de estas se presentan las cargas debido a la utilización de la edificación o cargas de servicio, que se acostumbran llamar cargas temporales. Por otra parte, las cargas laterales consideradas son la fuerza debido a un sismo, el empuje lateral del suelo debido a la presión de los líquidos que se encuentran dentro de este y el efecto del viento sobre la estructura.

La determinación de las cargas permanentes sobre la estructura se fundamenta en las propiedades de los materiales y de la sección de los elementos que conforman la estructura.

Proceso Constructivo y Armado de Losas de Cimentacion

1. Identifique la profundidad deseada a la que se proporcionará la base de la losa.
2. Excave el suelo hasta la profundidad requerida.
3. Compacte el suelo.
4. Proporcionar una membrana impermeabilizante.
5. Vierta 3 pulgadas de pasta de cemento y arena plana.
6. Coloque el refuerzo manteniendo el espacio requerido usando espaciadores.
7. Vierta el concreto a la profundidad deseada.
8. Fraguado.
9. Localización, trazado y replanteo (si aplica)
10. Demoliciones (Si aplica)
11. Desmonte y limpieza (si aplica)
12. Cargue, retiro y disposición del material
13. Vaciado de solado de concreto
14. Colocación de aligerante
15. Armado de refuerzo 
16. Armado de cimbra y encofrado
17. Vaciado del concreto 
18. Desencofrado 

Materiales generales para Construir Losas de Cimentacion

• Acero de refuerzo 
• Materiales para encofrados (Incluya tacos, teleras, cerchas, otros.)
• Concreto 
• Aditivo
• Lubricante
• Aligerante (Incluye casetones, adobe, icopor, otros)

Detalles Constructivos de las Losas de Cimentación de Hormigon

Las losas se construirán con concreto reforzado con varillas o con malla soldada y se colará al mismo tiempo que las cadenas de repartición. El desplante de las losas se hará siempre sobre material resistente. Si la topografía del suelo es irregular o existen zonas de material malo o poco resistente como cascajo o escombro, suelos con materia vegetal u orgánica, se deberán retirar estos materiales y rellenar con tepetate compactado en capas de 20 cm. Las losas deberán armarse con varillas o con malla electrosoldada , y es muy importante que las varillas o la malla se mantengan en su posición antes y durante el colado. Para lograr que la posición del armado superior no cambie se colocan silletas hechas con varilla de desperdicio, y deberán ser cortadas y dobladas a la medida de las losas. Para el refuerzo inferior se pueden utilizar calzas o tacones hechos de piedra laja, concreto, pedazos de varilla de desperdicio amarrados, entre otros.

“Las losas se armarán en dos lechos de refuerzo.” El lecho superior se colocará corrido entre las cadenas de repartición y ésta al centro del tablero, y el lecho inferior se colocará con bastones bajo las cadenas de repartición y está en los ejes de carga. Estos dos lechos se colocarán en las dos dimensiones formando una parrilla, cuando se usan varillas para el armado del lecho superior.

Ventajas de las Losas de Cimentacion

• Una de sus grandes ventajas es que este tipo de cimentación es por lo general menos costosa, en comparación con otras, para construir cimientos y muelles.
• Otra de las ventajas que te ofrece una losa de cimentación tiene que ver en el tiempo de construcción, esto se debe a que para construirlas no se requiere de mucho tiempo. Por lo general la losa se construye en un día. Claro está, que debe haber un trabajo de preparación previo. Es decir que el proceso de realización completo puede tardar unos cuatro días, desde su inicio hasta su final, dejando claro que no incluimos los problemas que pueden existir con el clima.
• El moho, roedores e insectos no son un problema. Gracias a que la losa de cimentación no cuenta con un espacio debajo de ella evita que se forme moho y que los roedores aniden en ella.
• Con esta cimentación puedes tener más opciones de pisos, entre estos se incluye el concreto marcado o el teñido.

Desventajas de las Losas de Cimentacion

• Al no contar con un espacio de acceso debajo de esta significa que no se pueden ubicar u ocultar allí los equipos de servicios públicos. Gracias a esto, muchos conductos se den instalar dentro de las paredes o en el ático.
• Gracias a que la tubería con que cuenta una estructura se ubica debajo de la losa de concreto, si se presenta algún tipo de fuga es necesario que las reparaciones se hagan utilizando un martillo para romper la losa y reparar la fuga. Este procedimiento sin duda puede generar mucho desorden, y también es costoso su procedimiento. Debido a que las fugas que tienen las tuberías se encuentran debajo de la losa de cimentación, con seguridad detectarlas es una tarea difícil que inicia con facturas muy costosas.
• Las grietas pueden llegar a ser un problema, esto se debe a que la losa está hecha con concreto. Es de gran importancia que aprendas por qué una losa de cimentación se puede agrietar. A pesar de que el concreto es un material muy fuerte, es propenso a tener grietas gracias a la variación que puede existir en el clima y la humedad. Te aconsejamos que riegues con moderación alrededor de la cimentación con el fin de mantener el nivel de humedad adecuado y constante.
• Cabe mencionar que este tipo de cimientos, al estar en contacto con el suelo una gran área de la losa, es necesario protegerla contra la acción de la humedad, la acción de los álcalis y la lixiviación entre otros fenómenos indeseables para el buen funcionamiento de la cimentación.

Drenaje, impermeabilizacion y proteccion contra la humedad en Losas de Cimentacion

Es casi inevitable que ocurran filtraciones de agua en los sótanos de los edificios, ya que es precisamente esta parte de la construcción la que está en contacto directo con el suelo, más aún si consideramos los posibles defectos de la construcción. También es importante el considerar las condiciones de aguas freáticas del suelo al proyectar la profundidad de la excavación necesaria para desplantar la losa o cajón de cimentación. Si debe desplantarse por debajo del nivel freático, deben tomarse precauciones especiales para evitar filtraciones importantes dentro de la estructura. En general se utilizan dos métodos: la utilización de drenajes y la impermeabilización.

• Drenajes

Los drenajes son bastante útiles cuando las filtraciones son pequeñas ya que es fácil evacuar el agua acumulada a bajo costo, frecuentemente por gravedad, por medio de albañales o zanjas. Entre los drenajes más comunes están los en zapatas y los de piso, los drenajes en zapata se fabrican con tramos cortos de PVC con pequeñas perforaciones que se tienden en zanjas cavadas a un lado de la base de la zapata para ser rellenadas posteriormente con material de filtro; los últimos 30 cm de relleno se hacen con material menos permeable para evitar que se filtre el agua de la superficie. Los drenajes de piso no son muy comunes sin embargo, es posible que hayan flujos de agua por debajo de la losa por lo que se aconseja el uso de drenaje. Estos drenes no deberán conectarse a tubos de bajadas pluviales ni a drenajes superficiales.

• Impermeabilización

Si la cantidad de agua que se colecta en los drenajes es muy grande, es recomendable el uso de impermeabilizantes en el sótano y permitir que la losa quede sujeta a la presión del agua freática. Uno de los métodos más eficientes es el de membrana, que consiste en colocar una membrana de material asfáltico cerca del exterior del edificio. El material asfáltico se aplica en caliente y es bastante flexible y lo suficientemente dúctil como para mantener su integridad en caso de que se presenten pequeños agrietamientos en la estructura. Para que la membrana sea totalmente efectiva debe cubrir en su totalidad la superficie de la estructura que esté en contacto con el agua, para ello se requiere la construcción de un sub-piso sobre el cual se coloca la membrana antes de construir la losa como tal. Los muros y pisos que quedan dentro de la membrana están sometidos a la acción de la presión del agua, por lo que deben diseñarse para soportar dichas acciones. Actualmente pueden utilizarse otros tipos de impermeabilizantes especiales o bien pueden usarse aditivos para disminuir la permeabilidad del concreto como el humo de sílice y/o escorias de silicio.

Recomendaciones a tener en cuenta al momento del Diseño de Losas de Cimentacion

• El centro de gravedad de la losa debe ser muy cercano al punto de aplicación de la resultante de las cargas de tal manera que no se produzcan excentricidades que impliquen volcamientos permanentes de la estructura. En caso de que esto no se pueda cumplir, deben considerarse los efectos de las deformaciones diferenciales a largo plazo.
• El desplome admisible puede ser del orden de 1/500 de la altura de la altura del edificio.
• El mismo efecto desfavorable anterior puede ser producido por una estratigrafía heterogénea o en la que no se pueda considerar que la estratificación es paralela a la losa.
• La alta hiperestaticidad de este sistema de cimentación implica la necesidad de hacer análisis suelo estructura ISE, ya que las hipótesis usuales de reacciones uniformes o resortes debajo de la losa pueden conducir a resultados insatisfactorios.

Preguntas Frecuentes:

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