Una cimentación superficial es un tipo de cimentación de un edificio que transfiere la carga estructural a la Tierra muy cerca de la superficie, en lugar de a una capa subterránea o a un rango de profundidades, como lo hace una cimentación profunda . Habitualmente, se considera que una cimentación superficial es así cuando el ancho de toda la cimentación es mayor que su profundidad. [1] En comparación con las cimentaciones profundas, las cimentaciones superficiales son menos técnicas, lo que las hace más económicas y las más utilizadas para estructuras relativamente ligeras.
Las zapatas son siempre más anchas que los elementos que sostienen. Las cargas estructurales de una columna o pared suelen ser mayores a 1000 kPa, mientras que la capacidad de carga del suelo es comúnmente menor que eso (normalmente menos de 400 kPa). Al poseer una mayor superficie de apoyo, la cimentación distribuye la presión al suelo, disminuyendo la presión de apoyo hasta valores permitidos. [2] Una estructura no se limita a una zapata. Se pueden utilizar varios tipos de zapatas en un proyecto de construcción.
También llamada zapata corrida , una zapata de muro es una tira continua que sostiene muros de carga estructurales y no estructurales. Se encuentra directamente debajo del muro y su ancho suele ser 2 o 3 veces mayor que el muro que está sobre él. [3]
También llamada zapata de columna única , una zapata aislada es una losa cuadrada, rectangular o circular que sostiene los elementos estructurales individualmente. Generalmente, cada columna se coloca sobre una zapata individual para transmitir y distribuir la carga de la estructura al suelo que se encuentra debajo. A veces, una zapata aislada puede tener una pendiente o un escalón en la base para distribuir cargas mayores. Este tipo de zapata se utiliza cuando la carga estructural es relativamente baja, las columnas están muy espaciadas y la capacidad de carga del suelo es adecuada a poca profundidad.
Cuando más de una columna comparte la misma zapata, se denomina zapata combinada . Una zapata combinada se utiliza normalmente cuando el espaciamiento de las columnas es demasiado restringido, de modo que si se utilizara una zapata aislada, se superpondrían entre sí. Además, cuando las líneas de propiedad hacen que las zapatas aisladas se carguen de forma excéntrica, se prefieren las zapatas combinadas.
Cuando la carga entre las columnas es igual, la zapata combinada puede ser rectangular. Por el contrario, cuando la carga entre las columnas es desigual, la zapata combinada debe ser trapezoidal .
Una zapata de correa conecta columnas individuales mediante el uso de una viga de correa. El propósito general de una zapata de correa es similar al de una zapata combinada, donde el espaciamiento es posiblemente limitado y/o las columnas están adyacentes a los límites de la propiedad.
También llamada cimentación de losa , una cimentación de losa es una única losa continua que cubre la totalidad de la base de un edificio. Las cimentaciones de losa soportan todas las cargas de la estructura y las transmiten al suelo de manera uniforme. Las condiciones del suelo pueden impedir el uso de otras zapatas. Dado que este tipo de cimentación distribuye la carga proveniente del edificio de manera uniforme sobre un área considerablemente grande, se prefiere cuando las zapatas individuales no son viables debido a la baja capacidad de carga del suelo.
Las cimentaciones de losa sobre el terreno o losas flotantes son una práctica de ingeniería estructural en la que la losa de hormigón que servirá como base para la estructura se forma a partir de un molde colocado en el suelo. Luego, el hormigón se coloca en el molde, sin dejar espacio entre el suelo y la estructura. Este tipo de construcción se ve con mayor frecuencia en climas más cálidos, donde la congelación y descongelación del suelo es una preocupación menor y donde no hay necesidad de conductos de calor debajo del piso. Dicho esto, las cimentaciones superficiales protegidas contra las heladas (o FPSF), que se utilizan en áreas de posible levantamiento por congelación, son una forma de cimentación de losa sobre el terreno. [4]
La remodelación o ampliación de una estructura de este tipo puede resultar más difícil. A largo plazo, el asentamiento del terreno (o hundimiento ) puede ser un problema, ya que no es fácil levantar una losa de cimentación para compensarlo; la compactación adecuada del suelo antes del vertido puede minimizar este problema. La losa se puede desacoplar de las temperaturas del suelo mediante un aislamiento, vertiendo el hormigón directamente sobre el aislamiento (por ejemplo, paneles de espuma de poliestireno extruido ) o se pueden incorporar dispositivos de calefacción (como calefacción hidrónica ) en la losa.
Las losas estructurales elevadas no se deben utilizar en áreas con suelos arcillosos expansivos . Si bien las losas estructurales elevadas funcionan mejor en arcillas expansivas, la comunidad de ingenieros generalmente acepta que las losas estructurales elevadas ofrecen la mejor relación costo-rendimiento para las casas prefabricadas . Las losas estructurales elevadas generalmente solo se encuentran en casas personalizadas o casas con sótanos.
Las tuberías de cobre , que se utilizan habitualmente para transportar gas natural y agua , reaccionan con el hormigón durante un largo periodo de tiempo y se van degradando lentamente hasta que la tubería falla. Esto puede provocar lo que se conoce comúnmente como fugas en la losa. Estas se producen cuando las tuberías empiezan a tener fugas desde el interior de la losa. Los signos de una fuga en la losa van desde manchas inexplicables de humedad en la alfombra hasta caídas en la presión del agua y decoloración húmeda en las paredes exteriores de los cimientos. [5] Las tuberías de cobre deben estar revestidas (es decir, aisladas ) o pasar por un conducto o conectarse al edificio por encima de la losa. Los conductos eléctricos que atraviesan la losa deben ser herméticos, ya que se extienden por debajo del nivel del suelo y pueden exponer potencialmente el cableado al agua subterránea .
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