Plateas de fundación

Una platea de fundación no es más que una gran losa monolítica de hormigón armado que tiene la misión de repartir las cargas del edificio sobre una superficie de apoyo mucho más amplia del terreno. Su diseño puede ser sencillo (espesor constante) o incorporar nervios o vigas de rigidez (superiores o inferiores) para aumentar su capacidad estructural.

Este tipo de cimentación es sinónimo de continuidad estructural, lo que ayuda a reducir los asientos diferenciales, simplifica la estrategia de impermeabilización y agiliza los trabajos en obra.

Para tomar la decisión de implementarla con fundamento, el primer paso es conocer a fondo el suelo (mediante un estudio geotécnico con ensayos SPT y clasificación unificada) y, solo después, analizar su comportamiento estructural frente a las cargas del proyecto.

Plateas Nervuradas: El Estándar en la Edificación

En el diseño de la mayoría de las cimentaciones continuas, la lógica nos lleva a optar por la platea nervurada, un sistema compuesto por:

• Una losa de espesor optimizado (la "placa").

• Una retícula de vigas de fundación que le otorga rigidez, estratégicamente ubicadas bajo muros portantes, ejes de columnas y en el perímetro.

¿Por qué la Preferencia por el Diseño Nervurado?

Esta combinación no es casual; responde a un principio de optimización de material y desempeño:

• Eficiencia Material: Permite concentrar el hormigón y el acero precisamente donde la estructura necesita mayor resistencia y rigidez (las vigas), aligerando las zonas intermedias de la losa.

• Control Geométrico: Ofrece un mejor control de flechas y fisuras en luces importantes o en puntos críticos, como bajo columnas con cargas elevadas.

• Adaptabilidad: Facilita la resolución de cambios de rigidez o discontinuidades en la geometría de la planta.

Por esta razón, cuando en un proyecto se menciona una "platea de fundación", implícitamente se está refiriendo casi siempre a una platea nervurada, ya que es la opción que mejor equilibra resistencia y economía.

Flujo de Diseño para una Platea Nervurada

El proceso de diseño tiene como objetivo encontrar la combinación óptima de losa y vigas. Es esencial cumplir con tres pilares: tensiones admisibles en el suelo, deformaciones y asientos diferenciales controlados, y una adecuada resistencia interna (punzonamiento, flexión y corte).

1. Caracterización del Terreno:

   • Utilizando el informe geotécnico, definimos un rango de módulo de balasto (K) con valores bajo, medio y alto. Es vital recordar que este módulo no es fijo, ya que la relación entre el largo y ancho de la platea, así como su rigidez global, lo modifican. Simular esta variabilidad real del suelo es crucial para garantizar la robustez del diseño.

2. Definición de la Retícula Inicial:

   • Las vigas se alinean con los elementos estructurales que transmiten las cargas: muros portantes y ejes de columnas.

   • Se añaden vigas perimetrales y elementos especiales en torno a huecos, núcleos rígidos o cualquier cambio de nivel.

3. Modelado y Verificación de Estados Límite:

   • La platea se modela como una losa sobre fundación elástica, incluyendo la geometría de las vigas.

   • Se verifican rigurosamente: el punzonamiento en los puntos de apoyo, la flexión y corte en la línea de las vigas, y, como punto crítico, los asientos diferenciales entre los apoyos.

4. Ajuste Fino y Decisión Final:

   • Las secciones (espesor de la losa y canto de las vigas) se ajustan iterativamente, evaluando el desempeño en los tres escenarios de suelo (K bajo, medio, alto).

   • El criterio de cierre es elegir aquella combinación que no solo cumpla con todas las verificaciones, sino que también minimice el consumo de materiales y simplifique los detalles constructivos en obra.

Plateas Macizas sin Nervios: El Nicho de Especialización

Las plateas macizas de espesor uniforme y sin elementos de rigidez adicionales quedan reservadas para aplicaciones muy concretas donde la masa o la rigidez monolítica son prioritarias:

• Bases de Maquinaria Pesada: Necesitan una masa considerable para absorber vibraciones, requiriendo una respuesta estructural excepcionalmente rígida y uniforme.

• Fundaciones de Tanques y Bases Aisladas: Típicas en estructuras con cargas uniformemente distribuidas o proyectos de dimensiones reducidas.

• Justificación por Simplicidad: En proyectos muy pequeños, la simplicidad del encofrado de una placa maciza puede justificar el mayor volumen de hormigón.

En estos casos especiales, la verificación se enfoca en las tensiones bajo la huella de carga, el control de vibraciones y la fisuración por efectos térmicos y de retracción, ya que el diseño se comporta como una losa pura sobre el suelo. No suelen ser la opción más económica para edificios convencionales.

 La Ventaja Práctica de las Nervuradas

El inicio del diseño con una platea nervurada ofrece beneficios palpables en la fase de ejecución:

• Facilidad Constructiva: La retícula de vigas ordena la armadura en planta y facilita el replanteo de la estructura superior, ya que columnas y muros se "encajen" de forma precisa.

• Control de Costos: Se optimiza el uso de materiales, concentrando el hormigón y el acero en las zonas de mayor exigencia, lo que se traduce en menores volúmenes totales respecto a una platea maciza sobredimensionada.

• Menor Riesgo de Patologías: Una retícula bien concebida es la mejor manera de reducir las fisuras por deformaciones excesivas, prevenir asientos diferenciales problemáticos y minimizar conflictos en bordes.

En conclusión, la platea nervurada es la herramienta más versátil, técnica y económica para la mayoría de los proyectos de edificación de poca altura, reservando la platea maciza para requerimientos de rigidez y masa muy específicos.