INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL (42).EXTENSIÓN MATURÍN.

CATEDRA: FUNDACIONES Y MUROS.

PROPIEDADES GEOTÉCNICAS DEL SUELO

Una edificación consta de dos partes principales que se contextualizan en dos

términos esenciales para la ingeniería civil; superestructura e infraestructura, iniciando

siempre el diseño de la construcción desde la parte superior de la superestructura bajando

niveles hasta llegar a la parte inferior de la edificación, que toma gran importancia debido

que se encarga de transmitir los esfuerzos producidos por las cargas de servicio aplicadas

en la construcción al suelo. La infraestructura es uno de los pasos más importantes en la

construcción de edificaciones debido que la falla del elemento estructural que se diseña,

daría paso a un sin número de consecuencias que en primer lugar afectaría en gran manera

la edificación, y por consecuencia mayor, hasta cobraría vidas; lo que determina la

importancia de la responsabilidad a la hora de realizar un diseño estructural tanto en la

superestructura como en la infraestructura.

La base de las edificaciones son las fundaciones, elemento estructural compuesto

por la zapata y el pedestal, y consideradas como los pies de la estructura. El diseño de las

fundaciones considera tres factores esenciales para la funcionalidad de la misma para la

edificación que se pretende construir, esos factores son las dimensiones, altura de zapata y

el acero de refuerzo, siendo la principal de ellas la dimensión debido que su función es

transmitir los esfuerzos al suelo, dándose entonces una relación de tamaño con respecto a

los esfuerzos que se transmite, conociendo desde un principio que los esfuerzos no son más

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que peso por unidad de área (=P/A), es decir que cuando las dimensiones de la zapata

aumentan el esfuerzo disminuye.

El protagonista de todo el diseño de la fundación es el suelo, debido que

dependiendo de su comportamiento, en cuanto a propiedades y capacidad de resistencia

ante una fuerza, se refiere, vendrá a determinar el tipo de fundación a usar. El suelo en un

concepto base, viene a ser una agrupación de partículas y se forma gracias a la

descomposición de rocas producidas por una cantidad innumerable de factores ambientales,

las partículas del mismo se les puede conocer como agregado grueso y agregado fino, y se

determina su clasificación a un estudio de granulometría que se realiza en laboratorio con el

uso de tamices normalizados en ASTM.

El estudio de los suelos técnicamente hablando se conoce como estudio

Geotécnico, y con él se determinan las propiedades del mismo; los datos que allí se

obtienen vendrán a ser, como se viene diciendo los pilares esenciales para obtener las

dimensiones del elemento base de la edificación, es decir la fundación. El estudio

geotécnico, después de analizar a profundidad la muestra de suelo obtenida en el sitio,

identificará el tipo de suelo, el tamaño de sus partículas; e indicará la porosidad del mismo,

el nivel de humedad, la uniformidad, los límites de Atterberg, además de clasificarlo según

las características que tiene el mismo. Una parte esencial del estudio del suelo viene a ser la

curva granulométrica, siendo la representación gráfica de los resultados obtenidos en

laboratorio, indicando datos, como el gradado y la forma en la que se ordenan las

partículas.

Un dato esencial que se obtiene a partir del estudio geotécnico del suelo es el

esfuerzo admisible, sin embargo muchas veces el estudio arroja el valor de un esfuerzo

último que como su nombre lo dice es el valor del último esfuerzo que puede soportar el

suelo antes de producir una falla, por ello la norma COVENIN, no permite que se diseñe

con ese valor si no que establece un factor de seguridad que varía de 2 a 3, generando de

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esta manera, con dicho factor una ecuación que dará a conocer entonces, el valor del

esfuerzo admisible, dividiendo el esfuerzo ultimo entre el factor de seguridad a usar.

Entonces se puede decir con base que al conocer los esfuerzos puedo diseñar a cabalidad

una zapata resistente, viable, y por ultimo económicamente factible.

En cuanto a los esfuerzos la norma COVENIN establece dos premisas importantes

que enmarcan en un dominio los esfuerzos, dándole en primera instancia coherencia y en

segunda interacción fundación – suelo. La norma sugiere que el esfuerzo máximo, que se

obtiene a partir de las cargas de servicio de la estructura no debe ser mayor que el esfuerzo

admisible dado a partir del estudio geotécnico, en la primera premisa; y para la segunda

dispone que el esfuerzo min, también obtenido a partir de las cargas de servicio debe ser

mayor a cero, siento esta garante del contacto entre el elemento de infraestructura, con el

suelo. Cuando el esfuerzo mínimo es igual o menor a 0, se genera un momento de

volcamiento porque la zapata se encuentra traccionada.

Considerando la importancia de las propiedades geotécnicas del suelo, al final de

cuentas se obtiene un área referencial que sería la base de las dimensiones no definitivas de

la zapata, dando un conocimiento primario del tamaño del elemento. El diseño final de la

fundación dependerá entonces del soporte de las fuerzas aplicadas, el comportamiento del

suelo ante ellas y el acero de refuerzo que soporta los esfuerzos a tracción en las estructuras

de concreto; siendo, por supuesto el suelo el principal de ellos, no determinando totalmente

el tamaño del elemento, pero si el tipo de fundación a usar en el terreno estudiado. Por lo

que entender y conocer las propiedades geotécnicas del mismo implica conocer el método

constructivo a aplicar en la fundación que se diseñara.

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