Cálculo de cimentación de una casa

Posted by

El tipo de cimentación para una casa va a estar directamente relacionado al terreno sobre el cual se va a construir, atendiendo a esta necesidad y de manera generalizada los suelos se clasifican en:

  • Conocer las medidas de zonas en donde se edificarán los cimientos: la longitud del perímetro.
  • Se deben establecer los valores a utilizar para rendimiento de materiales y desperdicio de los mismos. Estos valores pueden ser ajustados, acorde a las necesidades de nuestra construcción.

¿Cómo calcular la cimentación de una casa?

Replanteo

Es la marcación del área a intervenir, los ejes «x» «y», así como también las alturas de trabajo para construir la cimentación de la estructura.

Excavación

El volumen de material que deberá ser removido para cimentar la estructura, este valor se calcula antes de iniciar. Ya sea que la remoción de material se lleve a cabo por mecanismos manuales o mecánicos, es necesario excavar antes de cimentar.

Relleno de cimentación

Una vez se han construido los cimentos, parte del material que ha sido removido del suelo, deberá ser colocado en los espacios necesarios. Todo el material sobrante se remueve del área y se deposita en otra para no obstaculizar los trabajos.

Vista para calcular la cimentación

plano de cimentación de una casa
Vista de planta para calculo de cimentación

La planta de cimentación es el dibujo técnico que muestra el detalle del tipo de cimientos a utilizar en cada zona de la construcción. Los planos se emplean para la construcción de cimientos para casas de 2 plantas o de un solo nivel.

Cálculo de replanteo para cimentación 

El cálculo de replanteo para cimentación de una casa permite tener una aproximación realista de las cantidades de materiales que van a ser utilizados en el proceso de construcción de la cimentación, también conocida como la fundación de la casa.

En tanto que calcular las cantidades de material a utilizar, sirve de ayuda para organizar la realización el trabajo.

¿Qué es replanteo de terreno?

La actividad de replanteo da inicio a una obra de construcción, debe ser realizada para delimitar el área a construir, identifica las líneas de propiedad, separación de estructuras existentes y retiros adecuados. Replantear una construcción consiste en trasladar dimensiones desde el plano hacia el terreno.

El replanteo es una marcación del terreno para todos los elementos que se van a contemplar en la construcción del proyecto, tales como los cimientos, paredes exteriores e interiores, columnas, pisos, etc.

¿Para que sirve el replanteo de una obra?

Sirve para señalar la posición exacta de todos los elementos de la obra a construir, además de ser una etapa fundamental para evitar sobrecostos en un proyecto.

Con el replanteo se trazan todos los ejes del proyecto: ejes principales y secundarios. El replanteo nos brindará la correcta alineación para todas las estructuras.

Herramientas y materiales para replanteo de cimentación

  • Escuadras
  • Plomada
  • Nivel de burbuja
  • Brújula
  • Cinta métrica
  • Clavos
  • Cuerda
  • Estacas
  • Lápiz
  • Pintura
  • Alambre
  • Manguera para nivel de agua
  • Martillo
  • Mazo

Limpieza y desarraigue

Consiste en retirar todos los escombros, basura, suciedad, así como también la cobertura vegetal deberá ser removida, ya sea por medios mecánicos o manuales.

Generalmente la actividad de limpieza y desarraigue va ligada a la etapa de replanteo de la cimentación, debido a que la limpieza del área permite una adecuada demarcación y visualización de los ejes que serán necesarios para la construcción de las estructuras. En ocasiones involucra la tala y remoción de raíces que puedan obstaculizar la excavación de los cimientos.

Para la limpieza del terreno pueden ser utilizadas equipos y herramientas como la motosierra, machete, palas, coa, tractor.

Trazo y nivelación

La nivelación del terreno permite realizar un trabajo organizado y limpio. Se logra a través del corte o relleno del terreno, hasta lograr una superficie plana sobre la cual se pueda construir.

Para nivelar el terreno es necesario colocar primero los puntos de nivelación, que indicara niveles finales de las estructuras a construir sobre el área. El nivel debe ser marcado en una parte superior a la requerida, siendo esta una referencia que no debe moverse durante la etapa de excavación. El nivel de referencia se puede marcar 1 metro sobre el nivel real de construcción.

Tipos de replanteo

Puede realizarse por el método tradicional, mediante el cual no se requiere el uso de equipos topográficos o mediante el uso de la estación de topografía.

Sin importar el tipo de replanteo que se realice, es necesario que la medición se realice con la mayor precisión y cuidado posible. El trabajo realizado debe garantizar que las estacas y cuerdas colocadas queden bien fijadas en el terreno, de manera tal que permita las etapas posteriores de la construcción.

Replanteo topográfico

Antes de construir una obra es necesario llevar a cabo un levantamiento topográfico inicial, que permite plasmar en los planos de construcción, todas las referencias necesarias para el diseño del proyecto.

El replanteo topográfico es la verificación y traslado de todos los puntos, desde el plano de construcción hacia el terreno. 

Se lleva a cabo antes del movimiento de tierras, cortes y rellenos necesarios para la nivelación del terreno.

Etapas del replanteo

Tener información de los planos para construcción a mano.

Si el replanteo se realiza con estación topográfica, se deben extraer todas las coordenadas que delimitan el proyecto.

Trasladar los puntos principales sobre el terreno, con la ayuda de pines de acero y estacas, dejarlos debidamente señalizados. El terreno debe estar libre de escombros y vegetación, de manera tal que permita la marcación.

Uso de los hilos para amarrar los puntos principales, señalizando todos los ejes y niveles necesarios para dar inicio a la construcción.

Verificar la perpendicularidad de las líneas, las escuadras de todos los ejes, la nivelación de los hilos.

Ejemplo de cálculo de materiales para replanteo de cimentación 

Lista general de materiales a ser utilizados para realizar el replanteo de la cimentación de una casa.

ESTACAS DE    2″ x 2″ x 2 pies
REGLAS DE MADERA DE 1″ x 4″ x 10 pies
CUADROS DE MADERA DE 2″ x 2″ x 10 pies
CLAVOS DE ALAMBRE DE 2 ½ «
HILO PARA CONSTRUCCIÓN
Nota: la nomenclatura («) hace referencia a medidas en pulgadas.

Los materiales varían en cuanto a medidas comerciales de longitud y dimensiones disponibles comercialmente para cada zona.

Pasos a seguir

Para determinar cantidades debemos establecer cantidad de trabajo y pérdidas de material propias de la actividad.

  RENDIMIENTO  DESCRIPCIÓNOBSERVACIÓN
10 %DesperdicioValor variable.
3.28 metrosPor cada unidad de reglaPara el caso ejemplo: nuestra madera viene dada en pies.
1.5 metrosEspaciado para plantar las  estacasSe ha establecido esta distancia, la misma puede variar acorde a la necesidad del terreno.
10 piesPor cada cuadroAcorde a unidades de medida, para el caso ejemplo, la madera viene dada en pies.
6 unidadesReglas por cada libra de clavosVaria, acorde al uso.
Rendimiento por tipo de material para marcación de replanteo de cimentación.

  • Medir el perímetro total: aquellas zonas en donde se cimentará nuestra vivienda, la longitud, el ancho de todas las áreas a construir.
  • Cantidad de esquinas de la construcción: varía con la cantidad de figuras geométricas que conforman la casa.
  • Medidas comerciales de nuestros materiales: varían acorde a la región y a disponibilidad de los proveedores de cada zona.

Una vez se tiene toda la información, se pueden realizar las estimaciones. Las cantidades de materiales estimadas en el replanteo, sirven de apoyo para el cálculo de precios unitarios para nuestra cimentación.

Cuadro resumen de materiales para replanteo


¿Quieres aprender a calcular una cimentación de forma rápida y sencilla?

Realizar el cálculo de replanteo para cimentación de manera adecuada, permite estimar las siguientes etapas de la construcción, en consecuencia, facilita la organización del trabajo y ajustes al presupuesto general de la obra.

La etapa de replanteo permite visualizar adecuadamente todos los ejes requeridos para dar inicio a la cimentación de la construcción de una casa, evitando así, la pérdida de tiempo y recursos por errores en la ubicación y dimensiones de los cimientos.

Cálculo de cimentación para una vivienda 

Materiales y rendimientos

MaterialRendimientoDesperdicio
Bloques12 unidades  x m25%
Cemento8 sacos por m35%
Arena0.06 m3 por saco de cemento20%
Piedra0.11 m3 por saco de cemento20%
Bloques15 unid. Por saco de cemento5%
Nota: Los rendimientos son estimados, estos pueden variar.

Volumen = Ancho x Altura x longitud

Ejemplo de cálculo de materiales para cimentación 

Para efectos del ejemplo se ha establecido que:

  • A = Ancho = 0.30 metros
  • H = Altura = 0.60 metros
  • L = Longitud = 50 metros (Para efectos del ejemplo)
  • H concreto para fundación = 0.15 metros

Volumen de excavación = 0.30 x 0.60 x 50

= 11.25 m3 (sin considerar la expansión del material)

Volumen de concreto en excavación = 0.30 x 0.15 x 50 x desperdicio de 5%

= 2.4 m3

Long. de fundación = 50 ml

Altura Bloque = 0.60 m (3 líneas de bloques)

Cantidad de bloques = (50 x 0.6 / (0.2 x 0.4)) x desperdicio

= 394 bloques de 6”

Cantidad de sacos de cemento = 394 / 15 x desperdicio

= 28 sacos de cemento (sacos de 42.5 kg)

Cantidad de piedra = 26 x 0.11 x desperdicio

= 3.64 m3

Cantidad de arena = 26 x 0.06 x desperdicio

= 1.98 m3 

  • Acero longitudinal: a lo largo de la fundación/cimiento, se emplea acero N°4.
  • Acero vertical (anclajes): acero en proyección para bloqueo, cada 0.40 metros, además de los elementos de anclajes para columnas.
  • Acero de zapata y columnas a nivel de piso: acero en cimiento para zapatas y proyecciones verticales para continuar columnas.

Plantilla de cimentación

Una plantilla para calculo de cimentación, como la que se muestra a continuación puede ser especialmente útil si queremos estimar materiales. Debido a que nos permite trabajar de forma más organizada y agiliza la obtención de resultados más acertadamente.


Aprende a calcular como los profesionales…


Medidas de los cimientos de una casa

¿Cómo pueden ser los cimientos?

Varían acorde al tipo de terreno, diseño de la vivienda (cantidad de niveles), entre otros aspectos. Sin embargo, existen consideraciones que pueden ser tomadas en consideración para una casa de dimensiones entre los 60 a 150 m2 de área cerrada de construcción.

Profundidad cimientos de una casa

Tales consideraciones pueden contemplar la construcción de una viga sísmica a no menos de 0.75 metros de la superficie de terreno, líneas de bloque relleno, desde donde se ancle el acero. Utilización de columnas estructurales y zapatas/pedestales, en caso de ser necesario.

Plano de cimentación de mampostería

Siempre es necesario verificar el nivel de desplante de la cimentación en los planos de cimientos y utilizar los de mampostería para paredes. 

Materiales y herramientas para construcción de cimentación

Los materiales para construcción de cimentación de una casa determinan la seguridad y durabilidad de la edificación, a través de las propiedades de resistencia y calidad que cada material posee.

En el mercado existe una gran variedad de materiales para construir, por tipo y según cada necesidad específica. Con el avance de la tecnología la construcción se ha beneficiado con el desarrollado productos que responden a necesidades muy específicas y que facilitan obtener buenos resultados en un menor tiempo.

La calidad de la mezcla de concreto que se prepare, es determinante para aprovecha las características deseables de cada ingrediente que compone la cimentación de la casa.

Materiales básicos para construcción de cimentación

Madera 

Los materiales para construcción del encofrado en la etapa de cimentación de una casa, van a depender del diseño en los planos de construcción, ya que  el concreto puede ser vertido directamente en la zanja excavada para este fin, con lo cual, no es necesario encofrar la fundación, esto sucede siempre que la capacidad de resistencia del suelo lo permita.

En caso de ser requerido el uso de encofrado; lo usual es emplear materiales para construcción tales como la madera, para llevar a cabo el vaciado de la mezcla de concreto en la fundación de la casa. La madera que se utilice para encofrado de cimentaciones puede ser reutilizada en etapas posteriores de la construcción de la casa.

Acero

El material para construcción del refuerzo de las vigas dentro de la cimentación, es el acero, este material viene en diferentes diámetros y longitudes comerciales.

El tipo de acero empleado en la construcción de la cimentación para casa de un piso, oscila entre varillas N°3 y varillas°4, con menos frecuencia se emplearán varillas N°5 y la numeración va dada en base a octavos de pulgada, es decir, para una varilla de acero N°4, la medida va a estar dada por 4/8 (cuatro octavos de pulgada). En otras palabras, estamos hablando de una varilla de acero de 1/2″; media pulgada de diámetro, de igual manera para las demás numeraciones del acero, la nomenclatura se realiza en base a octavos de una pulgada.

Hormigón

Para obtener una mezcla de hormigón homogénea, que cumpla con las propiedades de resistencia para la cual han sido diseñadas, se requiere de mezclar en las proporciones necesarias, el cemento, agua, arena y grava. Cumpliendo con los estándares de calidad que permitan durabilidad y seguridad para la edificación.

Cemento

Es en material indispensable para obtener la mezcla de hormigón que se usa para vaciar o colar las cimentación de una vivienda. La proporción de este material viene dada por la resistencia de diseño requerida para la mezcla de hormigón.

El principal ingrediente para producir el cemento es el clinker, producto que se obtiene de un proceso de calcinación a los 1450°C. Este ingrediente con otros elementos como yeso y aditivos químicos, dan como resultado el cemento, material indispensable para la construcción.

El cemento como material para la construcción aporta propiedades deseables, tales como:

    • Resistencia a la compresión (capacidad para soportar una carga por unidad de área).
    • Durabilidad.
    • Estética de los acabados.

Ejemplo de Materiales para construcción de cimentación: cemento

Votorantim Cimentos

SACO CEMENTO GRIS 25 KG 32,5 - MG SAAVEDRA, materiales de construcción y saneamiento

LafargeHolcim

Portal DirectA | Login

Cemex

Cemento Gris | CEMEX Colombia

Cemento argos

Ganancia de Argos cae en 2017 - BNamericas

arena

La arena para construcción puede ser de diferentes tipos, con características propias para la actividad específica que se requiera, comercialmente encontramos arenas finas o arenas gruesas. Para la mezcla de hormigón se utiliza la arena gruesa.

La arena es el material para construcción de cimentación que se produce a partir de la desintegración o trituración natural o artificial de las rocas, es extraída generalmente del cauce de los ríos, se transporta y almacena bajo ciertas condiciones que permitan conservar sus propiedades.

Para obtener mezclas de gran resistencia es requerida una arena gruesa con granulometría que pasa por el tamiz con aberturas de 5mm y es retenida totalmente en el tamiz con 2.5 mm de diámetro.

Grava

La grava para la mezcla de hormigón, es el agregado grueso que aumenta la resistencia a la compresión de la mezcla de hormigón resultante, es por ello que este material debe cumplir con las especificaciones técnicas que el diseño requiere. El agregado grueso del concreto aporta también volumen a la mezcla y debe cumplir con estándares de calidad en base a normas de granulometría.

La grava es clasificada en base a su tamaño, que van desde las gravas finas, pasando por las de diámetro medio, hasta las gravas gruesas. La grava gruesa utilizada en la elaboración del concreto para cimentación cumple con una granulometría de tamaño superior a los 4.76 mm y que es un material 100 % retenido en el tamiz N°4.

El agregado en la mezcla de hormigón reduce los costos de producción, controla los cambios volumétricos que puedan ocurrir al momento de fraguado de la mezcla y como se menciono al principio, aumenta la resistencia del producto final.

agua

El agua que se vierte para mezclar los materiales del hormigón, debe estar libre de partículas contaminantes, que puedan alterar las propiedades de los ingredientes que componen la mezcla. Su proporción va a estar dada por la resistencia de diseño de la mezcla que se realiza.

Bloques

Los bloques de hormigón utilizados para la construcción de fundaciones pueden ser fabricados a base de hormigón o morteros de cemento. En la cimentación se emplean bloques mas robustos que aquellos que componen las paredes de la casa, pueden ser de 6″ de espesor para la fundación y de 4″ de espesor los que se usen en la edificación de las paredes de la vivienda.

Los bloques de hormigón son más fuertes que los de cemento, ya que han sido fabricados con piedra o arena fina triturada, materiales que mejoran las propiedades de resistencia.

Al igual que cualquier otro material para construcción, los bloques deben cumplir con normas de calidad estandarizadas, que garantizan las propiedades, dimensiones y durabilidad a lo largo del tiempo.

Los bloques de hormigón brindan grandes ventajas si los comparamos con otros tipos de materiales de funciones similares. Dentro de las ventajas podemos mencionar:

  • Menor gasto de mortero al pegarlos.
  • Aislamiento acústico y barrera cortafuegos.
  • Menor tiempo de construcción y posterior mantenimiento.
  • Por sus dimensiones disminuye el costo por mano de obra de su colocación.

Herramientas básicas para construcción de la cimentación

    • Mezcladora manual
    • Pala
    • Pala coa o zacho
    • alicate o pinza
    • Cinta métrica
    • Llana
    • Martillo
    • Carretilla
    • Palaustre

Para un adecuado proceso constructivo, disminución de desperdicios y ahorro en costos, es necesario conocer cómo calcular la cimentación, ya que de esta forma se optimiza tiempo y se obtienen mejores resultados.

Como hacer la cimentación de una casa

Paso 1. Limpieza del terreno y marcación del área a trabajar con hilos para construcción. El terreno debe estar libre de basura, cobertura vegetal o cualquier elemento que pueda alterar las propiedades de los materiales de construcción.

Paso 2. Excavación de la zanja en ancho y profundidad, acorde a plano para construcción o normativa de construcción de la zona. Generalmente el vaciado o colado del concreto se realiza contra terreno natural, aprovechando el soporte lateral del terreno como encofrado.

Paso 3. Armado y colocación del acero en las zanjas, asegurándose que el acero quede suspendido sobre el terreno natural. No debe estar en contacto con el terreno natural, para que la mezcla pueda alcanzar y rellenar todos los espacios alrededor de la armadura.

Paso 4. Vertido de mezcla de concreto sobre la armadura de acero a lo largo de toda la cimentación. se realiza por capas y vibrando por medios mecánicos o manuales, con el fin de llenar todos los espacios y eliminar vacíos a lo largo de toda la sección de la fundación.

Paso 5. Se deja la proyección del refuerzo vertical para todas las columnas que van en la estructura de la casa. De esta manera la estructura de la casa se comportará como un bloque, transmitiendo adecuadamente los esfuerzos hacia el terreno.

Paso 6. Sobre la viga vertida dentro del terreno se construyen hiladas de bloque de concreto u hormigón relleno de mortero. Los bloques se pegan en varias hiladas hasta llegar a la superficie del terreno natural, desde donde se construirán las paredes.

Paso 7. Limpieza de la zona de trabajo. Una vez finalizado es necesario asegurarse que ninguna herramienta o suciedad pueda alterar las propiedades de la mezcla colocada. Así como también se recomienda eliminar todos los residuos de mezcla en las zona y de las herramientas de trabajo.

Ejemplos de otros materiales para construcción de cimentación 

Cuando las viviendas son diseñadas con una cimentación diferente a la mezcla típica de concreto, el método constructivo va a variar del anteriormente expuesto.

Una cimentación bien diseñada y construida puede brindar mayor capacidad de soporte al suelo.

Por ejemplo, la mampostería confinada para cimentación, se realiza empleando un concreto ciclópeo, en donde la mezcla se colocará dentro de la zanja y la misma contiene piedras de mediano tamaño, en una proporción de 40% en relación a la mezcla de hormigón.

Algunos materiales que  también se utilizan para construir los cimientos son: las piedras naturales, compactación con tierra, ladrillos, bloques de concreto u hormigón, bambú, hasta materiales como la madera, son empleados en está etapa de la construcción de la vivienda.

Otras consideraciones en el cálculo de cimentaciones

Tipos de suelo

Existen diferentes tipos de suelo, tales como aquellos en los que predominan las arcillas, las gravas, limos o arenas. Basados en el tipo de terreno las actividades de trazo y nivelación pueden tomar mayor tiempo en algunos tipos de suelos.

Puede resultar particularmente complicada la excavación y remoción inicial, en aquellos suelos duros con presencia de materiales rocosos.

Es importante determinar la resistencia del suelo, como resultado, se conocerá la capacidad de soporte del terreno.

A través de estudios geotécnicos del suelo se puede determinar la capacidad de resistencia, que va a estar relacionado al tipo de sustrato presente en cada capa de terreno. En consecuencia, los estudios geotécnicos son necesarios cuando se van a desarrollar los diseños en los planos de construcción.

Es importante determinar el tipo de terreno sobre el cual se va a construir. La profundidad a la que se debe cimentar una vivienda viene indicada en los planos, como resultado de la capacidad de resistencia que posea los sustratos que componen el terreno. 

Fallos en construcción de cimentación

  • Diseño inadecuado.
  • Método constructivo que no cumple con lo requerido en planos.
  • La distribución o la cantidad de acero de refuerzo es insuficiente para brindar capacidad de soporte a la edificación.
  • La mezcla de hormigón empleada es de resistencia menor a la requerida en planos.

Ver ofertas de cimentación 

Entradas relacionadas…

Resumen
Cálculo de cimentación de una casa
Nombre del artículo
Cálculo de cimentación de una casa
Descripción
El cálculo para la cimentación de una casa nos ayuda a conocer las cantidades de material para la construcción de la casa en esta etapa.
Autor
Publisher Name
Arquitectura Civil
Publisher Logo

10 comments

  1. José Omar Rodríguez Millán. dice:

    acero número 4 de cuantos mm es.

    1. Gracias por escribir estimado José,

      Una barra de acero N°4 tiene 12.7 mm de diámetro ó 4/8 de pulgadas, es decir, 0.5 pulgadas de diámetro.

      Saludos.

Deja un comentario