En el sector de la construcción ¿Qué es un asentamiento en estructuras?
Es la deformación vertical de un área del terreno producto de la aplicación de cargas puntuales o distribuidas (Esto es dependiente del sistema estructural de la estructura).
Las cargas que son transmitidas por la cimentación hacia el suelo proporcionan lugar a su deformación, y este se traduce en asentamientos, desplazamientos horizontales o giros de la estructura, que de exceder los parámetros permitidos según norma de cada país (En el caso peruano E.030 Diseño Sismorresistente en el tema de las Derivas), tienen la posibilidad de originar fisuras, agrietamientos, u otras eventualidades.
Uno de los asentamientos más conocidos en una edificación o composición es la Torre de Pisa. Popular por su plano inclinado, cuya concepción se dio un 9 de agosto de 1173 y siendo concluida el año 1271 (¡Casi 100 años!).
Más allá de que se pretendía que permaneciera en posición vertical, gracias a la inestabilidad del terreno en el que fue construida (cerca de la ribera del río Arno), empezó a inclinarse inclusive desde el tiempo en que fue construida, a razón de 1,1 minutos de nivel todos los años.
El arquitecto Bonano Pisano, la comenzó a crear en 1173, como un campanario exento, pero lo logró sobre un terreno cuyo subsuelo era desequilibrado con una cimentación de solamente 5 m de profundidad, la torre debía medir 55 metros de altura, pero al poco de comenzar el proyecto, la torre comenzó a hundirse.
Mostrando el mejor ejemplo sobre esta manifestación, podemos recalcar lo siguiente:
“Se entiende como asiento o asentamiento al movimiento descendente vertical del terreno debido a la aplicación de cargas que causan cambios en las tensiones dentro del terreno o al movimiento descendente de un elemento constructivo como consecuencia de la modificación del terreno que lo sustenta debido a la acción de agentes externos”
Causas de los asentamientos en los terrenos
El factor del clima es el principal causante de estas variaciones dentro del suelo, sobre todo en periodos de lluvias, los pisos están en contacto con enormes proporciones de agua, los terrenos que son ricos en arcillas se llenan y se expanden creciendo su volumen y provocando el fenómeno de imbibición.
En caso contrario, en temporadas de calor, los terrenos se contraen y se crea un fenómeno de secado. Los dos periodos se repiten año tras año de forma cíclica, afectando de esta forma a la cimentación y a la estructura. Cuando la tensión llega al límite el edificio primero se deforma, después se hunde y se muestran grietas peligrosas en los muros.
Otra causa que hace los asentamientos en las construcciones son los movimientos sísmicos, que debilitan el terreno y las cimentaciones de los edificios causando inconvenientes de inestabilidad y aparición de «lesiones» peligrosas en los muros. Un óptimo terreno (con buena capacidad portante) bajo la cimentación es el más destacable punto de partida para una buena optimización sísmica en las construcciones para salvaguardar las vidas de la gente que los habitan.
Tipos de Asentamientos
Asentamiento total
Debido a la aplicación de una carga, el asiento total es la suma de tres tipos de asiento:
- Instantáneo (Si): se produce de forma simultánea a la carga por un incremento de las tensiones totales en el suelo. Sucede por el peso de la estructura, sin que tenga que ver nada con el movimiento del agua (sin drenaje). Domina en pisos granulares
- Consolidación principal (Sc): establecimiento diferido en el tiempo provocado por el drenaje de la humedad del suelo lo que genera cambios en las tensiones funcionales. La expulsión de humedad del suelo por lo general es un proceso que toma mucho tiempo que puede durar de semanas a años.
- Fluencia o taburete de compresión secundaria (Ss): asiento elástico que se activa luego de que toda el agua drenable haya sido echada del suelo. Sucede con el tiempo a una tensión efectiva y constante.
Asentamiento diferencial
El asiento diferencial se define como la distingue de asiento entre dos puntos de una cimentación. Los asientos diferenciales en cimentaciones además tienen la posibilidad de expresarse en términos a distorsión angular.
Las causas frecuentes de asientos diferenciales son:
- Cálculo incorrecto de la estructura.
- Apoyo de la misma cimentación sobre terrenos con diferentes propiedades geotécnicas.
- Apoyo de la cimentación sobre terreno de relleno no compactado.
- Descenso del nivel freático.
- Lavado del terreno por infiltraciones de agua.
- Desecación del lote en lapso estival gracias a las altas temperaturas y/o a una sequía prolongada.
- Sobrecarga por sobreelevación o ediciones estructurales sin refuerzo previo de las cimentaciones.
- Excavaciones llevadas a cabo en las proximidades de las cimentaciones.
- Cercanía de árboles al inmueble.
- Vibraciones inducidas por tráfico pesado o ferroviario en las inmediaciones del edificio.
¿Cómo tenemos la posibilidad de entender si nos encontramos frente a un establecimiento diferencial?
Si una sección de nuestra vivienda o edificación sufre un establecimiento diferencial, es decir, desciende una más que otra, se causan grietas y fisuras en muros de fachada y tabiquería interior. Estas, en la mayoría de los casos son en diagonal, se muestran como “Bigotes o pelos” en las esquinas de puertas y ventanas con ángulos comprendidos entre 45 y 60 grados. Tienen la posibilidad de manifestarse además verticales, siguiendo las juntas de la obra, inclusive en los cambios de material.
Este sería el primero de los indicios y, su aparición es muy clara, no existe duda de que se está dando el proceso. En la mayor parte de las situaciones, en casas que no tuvieron jamás inconvenientes, empiezan a aparecer tras una fuga de agua, o en cambios estacionales.
Soluciones frente a asentamientos diferenciales
Antes de ofrecer algunas resoluciones debo recalcar la consideración de hacer el Estudio de Mecánica de Pisos en el lote que se quiere edificar. Como expertos debemos velar que nuestros diseños se hacen de forma impecable acatando la normativa que sea correcto.
Para tener un concepto impecable, me guiaré de nuestros colegas de DIFECH que brindan un alcance sobre resoluciones de baja invasividad y achicado encontronazo en la edificación.
Recalce de cimentaciones por medio de pilotes
La instalación se ejecuta por hincamiento de elementos modulares metálicos por medio del empleo de un gato hidráulico y monitorizando de forma continua la presión aplicada sobre el micropilote asegurándonos de esta forma de haber alcanzado el estable en cada punto. La unión a la cimentación que existe se ejecuta por medio de placas metálicas, siempre aplicando antes cargas próximas a las de trabajo para achicar el establecimiento primario a corto período.
Consolidación del terreno por medio de inyección de resinas expansivas
Radica en consolidar el lote sobre el que apoya la cimentación por medio de unas resinas que, expandiendo, aceptan compactar el lote y alzar milimétricamente la composición. Para su ejecución se emplean tubos de inyección preparados con válvulas de goma que se abrirán bajo unos valores de presión determinados y que van a permitir una compactación homogénea de todo el lote objeto de participación.