Las cimentaciones de edificios comerciales, institucionales e industriales de poca altura

El tamaño de los edificios en el segmento de mercado comercial, institucional e industrial varía desde unos pocos cientos hasta 45.000 metros cuadrados.

Todos estos edificios tienen requisitos de acceso y salida públicos, aunque sus poblaciones pueden diferir considerablemente en densidad.

Los costos unitarios son generalmente más altos que los de las viviendas (aunque los de los edificios industriales simples pueden ser más bajos), y este tipo incluye los edificios con el costo unitario más alto, como hospitales y laboratorios.

Los edificios residenciales son bastante estáticos en su función, cambiando solo a intervalos prolongados.

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Por el contrario, la mayoría de los edificios comerciales, institucionales e industriales deben responder a cambios bastante rápidos en sus funciones y se requiere cierto grado de flexibilidad en sus sistemas componentes.

Además, estos edificios son construidos por contratistas que utilizan equipos mecanizados pesados no solo para cimientos (martinetes y taladros de cajón) sino también para levantar componentes pesados (una amplia variedad de grúas y polipastos).

También se utilizan máquinas semimanuales como acabadoras de cemento, rectificadoras de terrazo y generadores de soldadura, pero un gran porcentaje del trabajo se realiza manualmente, la mano y la espalda humanas siguen siendo los principales instrumentos de la industria de la construcción, bien adaptados al carácter no repetitivo de la edificación.

Hablemos un poco de los cimientos de estos edificios que son quienes soportan cargas considerablemente más pesadas que las de los edificios residenciales.

Las cargas de piso varían de 450 a 1,500 kilogramos por metro cuadrado y para ellas se utiliza la gama completa de tipos de cimientos.

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Se utilizan zapatas extendidas, al igual que las cimentaciones de pilotes, que son de dos tipos, de apoyo y de fricción.

Un pilote de apoyo es un dispositivo para transmitir la carga del edificio a través de una capa de suelo demasiado débil para llevar la carga a una capa de suelo más fuerte a cierta distancia bajo tierra, el pilote actúa como una columna para llevar la carga hasta el estrato portante.

Los pilotes macizos se hicieron originalmente de madera, lo que es raro hoy en día.

Comúnmente están hechos de hormigón prefabricado y, a veces, se utilizan pilotes en H de acero estructural.

La longitud del pilote puede ser como máximo de unos 60 metros pero suele ser mucho menor.

Los pilotes se colocan clavándolos en el suelo con grandes martillos mecánicos. También se hincan tubos de acero huecos, y los interiores se excavan y se rellenan con hormigón para formar pilotes de apoyo.

A veces, la tubería se retira a medida que se vierte el hormigón.

Una alternativa al pilote portante es el cajón. Se excava un agujero redondo en un estrato de rodamiento con una máquina perforadora y se apoya temporalmente en una carcasa cilíndrica de acero.

Foto: Cimientos para Edificios de Construcciones Arevan #418410 -  Habitissimo

A continuación, el agujero se llena con hormigón vertido alrededor de una jaula de barras de refuerzo y la carcasa de acero puede o no dejarse en su lugar, dependiendo del suelo circundante.

El diámetro de los cajones varía de uno a tres metros.

La pila de fricción de madera u hormigón se clava en un suelo blando donde no hay un estrato más duro para soportar debajo del sitio.

La carga del edificio es soportada por la fricción superficial entre el pilote y el suelo.

Cuando el suelo es tan blando que incluso los pilotes de fricción no soportan la carga del edificio, la última opción es el uso de una base flotante, haciendo que el edificio sea como un barco que obedece al principio de Arquímedes.

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Agradecimiento especial: Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica

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