CIMENTACIONES PARA PISCINAS
El suelo se puede apisonar con poco esfuerzo, se comprime y se deforma fácilmente. Este comportamiento natural de la tierra, sea elástica, plástica o elasto-plástica, no se puede evitar… se debe aceptar. Esta compactación del suelo se conoce como asientos o asentamientos.
Entonces, eso significa que nuestra piscina, como cualquier construcción sobre el terreno va a bajar? Si, la piscina baja un centímetro durante la construcción, un centímetro durante la llenada con agua, medio centímetro por cada mes en el primer trimestre, otro centímetro antes de cumplir el año y luego un milímetro anual… y no se puede evitar este descenso.
Pero si se puede evitar el daño que ocasiona este fenómeno a las piscinas, asegurando que la estructura baja uniformemente. Y eso es exactamente la tarea de la cimentación.
“Todas las piscinas soportadas sobre el suelo deben estar apoyadas por una cimentación adecuada”
“Una cimentación bien diseñada y aplicada es el seguro de vida de tu piscina”
Una piscina sin cimentación transmite las cargas independientes hacia el suelo, ocasionando asentamientos diferenciales excesivos, con la consecuencia de lesiones estructurales y fugas de agua.
El diseño de una cimentación segura y económica depende de los conocimientos del diseñador en mecánica de suelos y en diseño de cimentaciones.
“Para cada situación hay diferentes soluciones… la genialidad del diseñador es encontrar la más económica”
Para elegir la técnica adecuada y calcular las medidas y el reforzamiento, el ingeniero cuenta con:
» una buena interpretación de los datos del estudio del suelo
✔ la capacidad portante
✔ la composición de los estratos
✔ el nivel de riesgo sísmico
✔ el nivel freático
» conocer las decisiones tomadas por el propietario o el arquitecto:
✔ la forma geométrica y las medidas de la superficie de la piscina
✔ el perfil y las profundidades del estanque
✔ los materiales y el sistema constructivo de los muros del estanque
» un bien conocimiento de los métodos de cálculo de cimentación y del software de cálculo
✔ ecuaciones de la elasticidad de Lamé-Hooke y de Lagrange
✔ teoría de Kirchhoff para losas y zapatas delgados
✔ teoría de Mindlin para zapatas gruesas
✔ teoría de Fleming, Randolph y Terzaghi para cimentaciones profundos
✔ software geotecnia geo5, geostru, flac, plaxis, abaqus, elfen, cecap o cpilote, etc.
» conocimiento de las normas técnicas
✔ Europeo: Eurocodes 2, 7 y 8
✔ USA: ANSI/APSP/ICC 1, 4 y 5
✔ Norma Colombiano: NSR-10 - títulos C y H
Durante la excavación se puede ocurrir una situación imprevista. Una roca o una base antigua justo en el plano, una alcantarilla o tubería desconocida. Después de excavar y antes de que comience la construcción, el diseñador verifica que la calidad y la capacidad portante del subsuelo sean consistentes con los datos usados para el diseño y que el nivel freático está al menos 30 centímetros debajo del plano. Para cada situación inesperada hay una solución:
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una roca podría explotar, y si no puede, tal vez puede reubicar la piscina
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a veces se puede mejorar la capacidad portante del suelo mediante consolidación
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el nivel del agua subterránea se puede bajar con una obra de drenaje superficial
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en casos extremos, el ingeniero puede cambiar su elección de cimentación
Tenga en cuenta que es el constructor y sus maestros quienes realizarán sus ideas y diseños
1. La losa de cimentación o placa flotante es un elemento estructural en concreto armada apoyada sobre el terreno. La placa sólido, pero deformable, reparte las cargas de la piscina sobre toda la superficie de apoyo horizontal como una solo unidad. Esta fundación superficial es la solución más económica y es la obligada en las piscinas pequeñas y medianas con profundidades hasta 1,5 metros, sobre terrenos estables. El espesor y el reforzamiento de la placa deben ser debidamente calculados para limitar las deformaciones y evitar fisuras.
Informacion para el diseñador
Los métodos de cálculo de cimentaciones superficiales se basan en la teoría de la elasticidad. Una vez obtenidas las deformaciones, las ecuaciones ...
2. Las cimentaciones con zapata corrida son un tipo de fundación directa en concreto armado que se desarrolla linealmente a una profundidad y con una anchura que depende del tipo de suelo. La zapata sobre el suelo distribuye las cargas que soportan la losa y los muros al terreno. Este sistema de cimentación se utilizan para terrenos de consistencia normal.
Informacion para el diseñador
Aunque normalmente en las vigas se utilizan flejes cerradas, en zapatas corridas, para bajar costos se puede
3. Cimentación con viga T-invertida – cuando el suelo firme se encuentra entre 60 y 150 centímetros por debajo del fondo de la piscina esta cimentación puede resultar en la solución más económica. La viga que tiene la forma geométrica de una T invertida, es un tipo de zapata corrida alargada.
4. Los pozos de cimentación - estos pozos con un diámetro entre 1 a 2 metros son excavados a mano, o con técnicas especiales, hasta encontrar suelo firme, y luego son vaciados de concreto. Se suelen ejecutar cuando el plano de cimentación se encuentra a una profundidad entre 1 metro y 3 metros por debajo del fondo de la piscina. Cada pozo forma una columna que transmite las cargas hacia el plano de apoyo horizontal. Dependiendo de las cargas y del diámetro del pozo, puede o no contener armadura. Las partes superiores de los pozos se une, entrecruzadas con vigas de concreto armada.
5. La cimentación por micropilotaje - estos pilotes con un diámetro entre 12 y 40 centímetros se utilizan en recalces y cimentaciones de piscinas grandes y profundas, cuando el terreno tiene la capacidad portante muy baja o con un nivel freático alto. Con estos pilotes, in situ o prefabricadas, se buscan los planos de apoyo entre 3 y 15 metros de profundidad. Para combinar la resistencia y evitar desplazamientos laterales, se unen los pilotes con vigas de atado siendo de especial importancia en zonas sísmicas.
6. La cimentación por pilotaje - cuando no hay superficie de apoyo horizontal o cuando el subsuelo no porta suficiente, se puede utilizar esta técnica. Hay dos formas en que el pilote transfiere la carga recibida. Como si fuera una columna delgada soportada en el plano de apoyo y por frotamiento lateralmente contra el suelo. A veces la adherencia es tan efectiva que toda la carga se absorbe por fricción. Esta cimentación profunda es poco utilizada en cimentaciones para piscinas por su alto costo de ejecutar.
Informacion para el diseñador
Las vigas de cimentación de sección constante sobre el suelo se consideran linealmente elástico. El esfuerzo dominante
