Para hacer la cimentación de un edificio, puedes optar por diferentes métodos. Uno de ellos es la cimentación por losa. En este artículo te explicamos en qué consiste este tipo de cimentación y cómo realizarla.
¿Qué son las Cimentaciones por Losa?
Las cimentaciones por losa, también denominadas cimentaciones por placa o plateas de fundación, son uno de los tipos de cimentaciones superficiales que existen. Este tipo de cimentación se dispone en plataforma, la cual tiene como objetivo transportar las cargas del edificio al terreno de manera que los esfuerzos se distribuyan de manera uniforme.
Las losas llevan una armadura principal en la parte superior para contrarrestar la presión del terreno y el empuje del agua subterránea, y también cuentan con una armadura inferior debajo de las paredes portantes y pilares.
Si se da el caso de terrenos de poca resistencia para cimentación, es muy posible que las zapatas de los pilares aislados puedan llegar a unirse.
¿Quieres saber cuándo y cómo utilizar las losas de cimentación? Entonces sigue leyendo.
¿Qué son las Cimentaciones?
Las cimentaciones son la parte de la estructura de una edificación que transmite la carga recibida por el resto de la estructura al terreno, lo que hace que haya más estabilidad, la presión sea menor y haya menos asientos.
La cimentación, además de resistir la carga del resto de la estructura, la sujeta frente a acciones horizontales como movimientos sísmicos o simplemente el viento. Gracias a las cimentaciones se consigue no alcanzar los estados límites últimos o de servicio, de los cuales hablaremos más adelante.
La máxima presión que puede transmitir una cimentación sin alcanzar el estado último se denomina capacidad portante. La presión admisible es aquella con la cual no se alcanza ningún estado límite, presentando un coeficiente de seguridad respecto a la capacidad portante.
El procedimiento constructivo que se lleve a cabo influye en gran medida en el comportamiento de la cimentación. Se debe tener en cuenta que la cimentación altera el terreno circundante, lo que puede modificar alguno de los cálculos realizados.
¿Qué es una Losa de Cimentación?
Una losa de cimentación, como se ha mencionado anteriormente, es un tipo de cimentación superficial que consiste en una placa de hormigón apoyada sobre un terreno, la cual se encarga de repartir el peso y las cargas del edificio sobre la superficie de apoyo.
Este tipo de cimentación se comporta bien en terrenos poco homogéneos, mientras que con otros tipos se podrían crear asentamientos diferenciales. Su uso es más apropiado cuando la presión que permite el suelo es baja, o cuando la carga es pesada pero las zapatas extendidas cubren más de la mitad del área del plan.
Una losa de cimentación normalmente descansa directamente sobre el suelo o las rocas. Sin embargo, puede también asentarse sobre pilotes si el estrato duro no está disponible a una profundidad razonablemente pequeña.
¿Cuándo utilizar la Cimentación por Losa?
El uso de cimentación por losa constituye una buena solución cuando:
- La construcción tiene una superficie pequeña respecto al volumen.
- La base que ha sido calculada para los cimientos es tal que la transmisión de la carga resultante a 45º supone demasiada profundidad.
- El terreno posee estratificación desigual y hay posibilidad de asientos irregulares
- El terreno de los asientos es flojo y de gran espesor y los pilotes que se van a colocar serían demasiado largos.
Otro ejemplo para elegir losas se produce cuando se quiere construir un sótano en seco en una obra asentada encima de una capa freática. En este caso es conveniente construir una losa general de apoyo de toda la estructura de la edificación. Esta forma tiene la ventaja de ofrecer una buena disminución del riesgo de asiento en la estructura.
Esta alternativa se da por medio de la disposición en plataforma de cimentación que se encarga de transmitir las cargas del edificio al terreno a través de una superficie igual o mayor a la superficie de la obra.
¿Qué tipos de Cimentaciones por Losa hay?
Existen dos tipologías diferenciadas:
Zampeado
El método de zampeado actualmente está en desuso, aunque todavía es posible encontrarse este método como solución en algunas obras de rehabilitación de edificaciones antiguas. Hay tres tipos de zampeado:
- Zampeados de Fábrica Cerámica
Se ejecutaban con bóvedas invertidas de ladrillo.
- Zampeados de Hormigón Armado en Placa
Este tipo de zampeado era ejecutado desde una losa simple de hormigón armado de espesor entre 0,15 cm y 0,35 cm. Sin desbordar la alineación de muros perimetrales dispuestos, se solía emplear en terrenos semirocosos.
- Zampeados de Hormigón Armado Abovedado
Normalmente eran construidas con bóvedas invertidas de hormigón armado, de espesores comprendidos entre 15 y 20 cm, con tirantes en cada línea de pilares.
Losas
Dentro de las losas, hay tres subtipos principales:
- Losas Nervadas
Las losas nervadas son aquellas que están compuestas por vigas como si fueran nervios, los cuales trabajan en colaboración ofreciendo gran rigidez y además se encargan de enlazar los pies de los pilares del edificio.
Las losas nervadas están constituidas mediante vigas longitudinales y vigas transversales que actúan a modo de nervios para enlazar los pies de los pilares. Estas losas son construidas para estructuras de cargas que contienen desequilibrios.
Estas losas nervadas son las que definen los arranques de los pilares en los encuentros de las vigas bidireccionales. En la fachada del edificio es conveniente crear una zanja perimetral hormigonada en forma de zuncho o también puede hacerse que las losas vuelen alrededor de la línea de la fachada.
- Losas con Capitel
Las losas con capitel son aquellas que se utilizan en los casos en los que es necesario aligerar la sección constante de alguna losa debido a que pueda resultar muy gruesa.
Estas losas se usan cuando existen demasiadas cargas, de forma que entre la placa y el el pilar se establece un capitel, el cual optimiza el trabajo de la losa, tanto para los esfuerzos de flexión como para los esfuerzos de corte. Su armado es bastante similar a las de losas de espesor constante.
- Losas de Espesor Constante
Las losas de espesor constante son un tipo de losas o placas de hormigón armado cuya sección es constante e igual, sobre la cual apoyan de forma directa los pilares. Normalmente se usan para estructuras que poseen cargas y luces equilibradas.
El armado de estas losas se compone de tres partes principalmente:
- Un armado superior y un armado inferior, compuestos por mallazo metálico de barras de acero corrugado dispuestos de forma simétrica.
- Un armado complementario que tiene función de refuerzo hacia el armado anterior en las zonas donde se apoyan los pilares.
- Los caballetes y las esperas de los pilares soportados por la armadura superior.
Dentro de las losas con espesor constante podemos encontrar otros subtipos, los cuales están expuestos en la siguiente tabla:
| Losas planas | Losa de hormigón plana con espesor uniforme a lo largo del área. Es adecuada para columnas muy separadas, con cargas pequeñas. |
| Con refuerzo bajo las columnas | Proporcionan suficiente resistencia para las cargas que soportan las columnas relativamente grandes. |
| Bidireccional y plana | Contienen bandas engrosadas provistas a lo largo de las líneas de columna en ambas direcciones. Proporcionan suficiente resistencia cuando el espacio entre columnas es grande y las cargas son desiguales. |
| Con pedestales | Tienen pedestales adicionales debajo de cada columna. Este tipo de losas tiene el mismo propósito que las losas con refuerzobajo las columnas. |
| Con diseño celular | Representan una estructura de rejilla bidireccional realizada de construcción celular y de construcción de acero estructural en la intersección. |
| Muros de basamento como marco rígido | Las paredes o muros del basamento se han usado como nervaduras o vigas profundas. |
Proceso constructivo de una Losa de Cimentación
El diseño de una losa de cimentación puede ser contínua, con espesor constante, o una losa delgada con refuerzos en los apoyos de los pilares a través de capiteles con forma de setas invertidas, de ahí que se suelan denominar fungiformes. Además pueden ser vigas longitudinales y transversales enlazando los apoyos portantes que soportan una losa delgada.
Aspectos a considerar
Durante el proceso constructivo de una losa de cimentación hay que tener en cuenta varios aspectos:
- Profundidad del plano de apoyo: se establece a la cota prevista en el proyecto, realizando la excavación de forma inmediata antes del vertido del hormigón de limpieza. Con motivo de que el terreno de cimentación no sufra determinados deterioros, la excavación permanecerá abierta el menor tiempo que se pueda.
- Si posteriormente a excavar la losa se comprueba que el cimiento no es el más adecuado, debe realizarse de nuevo el cálculo.
- Con el fin de evitar asientos diferenciales, debe comprobarse que el fondo de la excavación es homogéneo.
- Armaduras: se colocarán las armaduras sobre calzos de mortero y sobre separadores de acero fijándolas para mantenerlas inmóviles durante el vertido y compactación del hormigón.
- Si fuese necesario disponer de juntas de hormigonado no previstas, se situarán en la dirección más normal posible a la de los esfuerzos de compresión.
- Previamente a reanudar el hormigonado, debe limpiarse la junta a presión para que los áridos queden al descubierto y la superficie quede humectada.
- A la hora de realizarse la compactación del hormigón, es conveniente tener de repuesto otros vibradores para no generar demoras.
- Tener preparada con anterioridad la conexión y red de puesta a tierra.
Proceso de construcción
El primer paso en la construcción de una losa de cimentación es limpiar el terreno. Se deben eliminar raíces y remover todos los escombros. Para ello se puede utilizar una azada. Cuando la tierra esté suelta se recoge con la pala y se reserva para luego utilizarla para cubrir los huecos que hayan quedado alrededor de la solera.
Se realiza una excavación de unos 20 cms de profundidad y se fumiga el terreno. De esta manera se elimina cualquier amenaza viviente que podría esconderse bajo el cimiento.
Una vez hecha la excavación, se procede con el encofrado. Para esta tarea se clavan algunas estacas y se proyecta con cuerdas el perímetro de la losa. Luego se fija con tableros de madera con clavos bordeando todo el perímetro de la superficie que será pavimentada.
Previamente a verter el hormigón debemos preparar su base. Para ello se coloca una cama de grava, otra de arena y se compactan ambos materiales. De esta forma la losa será más resistente.
Con el objetivo de lograr que la arena penetre mejor entre la grava, se debe regar la superficie con abundante agua.
Para preparar el aceite desencofrante se mezcla en un cubo un litro de este producto con tres partes de agua siguiendo las instrucciones del fabricante.
Se aplica el desencofrante en la cara interior de cada una de las tablas del encofrado. Este producto evita que el hormigón se pegue a los moldes de madera, de este modo la tarea de desencofrado resulta más sencilla.
El siguiente paso es colocar mallazo sobre la base preparada con grava y arena. Si es necesario se corta a la medida que se necesita en la losa de hormigón apoyada sobre el terreno.
Vertemos el hormigón fresco y con una regla de aluminio se va alisando y nivelando la superficie de hormigón. Es necesario golpear la superficie con una regla para que así la mezcla de cemento y agua suba.
Después de un tiempo prudente se procede a retirar la madera de encofrado. Si el clima es muy frío, se cubre con un plástico para que el hormigón no se hiele.
Con la tierra reservada al principio se rellenan los huecos alrededor.
Puedes obtener una explicación más visual en el siguiente vídeo.
Control de Calidad
Durante la ejecución de la losa, deberán comprobarse los siguientes trabajos con el objetivo de realizar una losa con calidad:
- Replanteo.
- Dimensiones de la losa.
- Fondo de la excavación.
- Cotas del hormigón de limpieza.
- Colocación de la ferralla.
- Tipo y calidad del hormigón empleado.
- Fabricación de probetas de hormigón.
- Curado del hormigón.
¿Qué medios se necesitan para la Cimentación por Losa?
Los medios necesarios son los siguientes:
Materiales
Mano de Obra
- Capataz.
- Cuadrilla de Encofradores: 2 oficiales y un peón.
- Cuadrilla de Ferrallistas: 2 oficiales y un peón.
- Cuadrilla de Hormigonado: 2 oficiales y un peón.
Maquinaria
- Equipo de Excavación: Retroexcavadora.
- Equipo de Ferrallado: Grúa pequeña.
- Equipo de Hormigonado:
- Camión hormigonera.
- Grúa con cubilote.
- Bomba de hormigón.
- Vibradores.
Otros Medios
- Grupo Electrógeno.
¿Cuál es el espesor mínimo de la Cimentación por Losa?
La cimentación por losa debe tener un canto mínimo de 30 cm sobre la base de hormigón pobre o de limpieza, aunque normalmente las losas tienen unos cantos entre 50 y 120 cm, en función del tipo de edificación que tengan que soportar.
¿Qué criterios de medición se utilizan en la Cimentación por Losa?
Las medidas utilizadas en la construcción de la cimentación por losa son las siguientes:
- Hormigón: en m3, sobre planos.
- Encofrado: en m2, sobre planos.
- Acero corrugado: en Kg.
¿Qué normativa deben seguir las Cimentaciones por Losa?
La Normativa de referencia para este tipo de cimentaciones es la NTE-CSL, aunque también hay otras normativas que te pueden ser de utilidad:
- EHE.- Instrucción de Hormigón Estructural.
- PG-3.- Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes.
- C.C.E.- Control de Calidad en la Edificación.
¿Cuál es el precio de las Cimentaciones por Losa?
En el siguiente enlace puedes consultar el precio de la losa de cimentación en función del tamaño de esta y de los materiales que se vayan a utilizar.
¿Qué son las Cimentaciones Superficiales?
La cimentación superficial es uno de los tipos de cimentación más comunes, y son aquellas que descansan sobre las capas superficiales del suelo y que soportan la carga de la construcción debido a la ampliación de su base. El material más utilizado en esta cimentación es la piedra, sin embargo, el concreto armado también es muy recomendable.
Una cimentación se considera superficial cuando tiene una profundidad entre 0,5 y 4 metros, y cuando la presión admisible de las primeras capas del terreno permite apoyar el edificio de forma directa, sin asientos excesivos que puedan perjudicar a la estructura.
Los terrenos en los que está recomendada la cimentación superficial son aquellos compuestos por rocas, suelo granular con deformabilidad media o baja, o terrenos arcillosos con resistencia alta.
Existen dos tipos de cimentaciones superficiales:
- Losas de cimentación
Las losas de cimentación se utilizan en terrenos de baja resistencia o en suelos heterogéneos con asientos diferenciales. El diseño de la losa está condicionado por las deformaciones que presenta el terreno. Una losa puede ser de diversos tipos: continua y uniforme, con pedestales, aligerada o nervada.
- Zapatas
Las zapatas suelen ser empleadas en terrenos homogéneos o de resistencia a comprensiones medias o altas. Consisten en un ancho prisma de hormigón ubicado bajo los pilares de la estructura. Su principal función es transmitir al terreno las tensiones del resto de la estructura y anclarla a este.
Se utilizan especialmente en terrenos arcillosos, conglomerados o rocosos, donde mantienen los taludes de las excavaciones verticales o que tienen una pendiente adecuada que le brinda la estabilidad que requiere.
¿Qué son las Cimentaciones Profundas?
Las cimentaciones profundas son aquellas cimentaciones que transmiten las cargas recibidas de la construcción a las capas más profundas del terreno.
Este tipo de cimentaciones se realizan a gran profundidad de la superficie del terreno con el objetivo de que la estructura de la construcción no sufra ningún daño. Suelen tener una profundidad de más de 3 metros.
Se suelen utilizar cimentaciones profundas en los siguientes casos:
- Cuando la carga que transmite el edificio no puede ser distribuida suficientemente con una cimentación superficial.
- Cuando se sabe que el terreno va a sufrir elevadas variaciones estacionales.
- Cuando los estratos próximos a la cimentación pueden provocar asientos imprevisibles y a cierta profundidad.
- En edificios ubicados sobre el agua.
- Cuando los cimientos tienen esfuerzos a tracción, lo que suele ocurrir en edificios altos.
- Para resistir cargas inclinadas.
- Para el recalce de cimientos existentes.
Hay varios tipos de cimentaciones profundas:
- Muros pantalla o muro milán
Los muros pantalla, también denominados muro Milán, son utilizados principalmente para edificios con alturas considerables. Estos muros actúan como un muro de contención y se caracterizan por tener algunas ventajas como el ahorro de costes o un mayor desarrollo de las superficies. Son las cimentaciones que más se usan en áreas urbanas sobre todo para edificios con sótanos, con el objetivo de que sean muros de contención del agua subterránea.
La cimentación por sustitución es realizada a través de la excavación del terreno. En esta cimentación el material que va a ser extraído y excavado tendrá la misma proporción con respecto a la construcción que se desea realizar. Es importante conocer las capas del suelo, las características de la estructura que va a sustentar y las cargas que van a actuar sobre la cimentación.
- Cimentaciones por flotación
Las cimentaciones por flotación se basan en el principio de Arquímedes, según el cual los cuerpos que son sumergidos en algún líquido estático experimentan un empuje vertical ascendente prácticamente igual al peso del volumen del líquido que se desaloja. Por este motivo en estas construcciones es importante prever que los impermeables se ejecuten de forma perfecta haciendo el cálculo de la reacción al empuje ascendente vertical, con la finalidad de evitar que la estructura se hunda o se voltee.
- Cimentación profunda con pilotes
Las cimentaciones profundas con pilotes se instalan en el terreno utilizando diferentes técnicas capaces de encontrar a grandes profundidades el estrato del suelo que sea capaz de soportar las cargas que le transmite la estructura.
- Cimentación profunda con micropilotes
Los micropilotes son elementos muy utilizados en la construcción de cimientos. Se encargan de reforzar y soportar diferentes estructuras gracias a la carcasa de acero que se encuentra en su interior. Esta carcasa se introduce después de haber realizado la perforación del terreno hasta la profundidad y con el diámetro necesario, y después se llena con concreto de alta resistencia.