Tu encepado no falla por el hormigón

El encepado es la pieza de hormigón armado que conecta el pilar de un edificio con los pilotes de su cimentación. Es invisible: queda enterrado bajo el suelo del sótano o de la planta baja, y nadie lo ve nunca terminado. Pero es la pieza que decide si el edificio se queda quieto durante 50 años o empieza a moverse.

Su función es recibir la carga axial del pilar y repartirla entre los pilotes que tiene debajo. Para hacerlo, el hormigón trabaja por dentro con un modelo llamado bielas y tirantes (strut-and-tie): la carga del pilar baja en forma de bielas comprimidas inclinadas que se abren hacia cada pilote, y esa apertura genera tracciones horizontales en la base del encepado.

Esas tracciones son el punto crítico. El hormigón en masa no aguanta apenas tracciones (su resistencia a tracción es del orden del 10 % de su resistencia a compresión). Si la armadura inferior no está bien dimensionada, las tracciones rompen el encepado por la base, aparece una fisura horizontal que separa la parte inferior del resto del encepado, y el pilar lo atraviesa como una bala. Es el modo de fallo más habitual en encepados mal armados.

No todos los edificios se cimentan con pilotes y encepados. Se hace cuando la cimentación directa con zapatas no llega al terreno firme o cuando el terreno superficial no aguanta las cargas. Los casos típicos:

• Terreno superficial blando: arcillas blandas, fangos, rellenos antrópicos, vegas inundables, suelos orgánicos.
• Nivel freático alto que satura el terreno superficial.
• Edificios pesados de 4 o más plantas.
• Cargas concentradas grandes: pilares de transferencia, núcleos de comunicación, pilares de esquina muy cargados.
• Zonas costeras mediterráneas, donde la combinación de freático alto y suelos blandos hace que la cimentación pilotada sea la solución habitual en residencial.

En estos casos, los pilotes bajan hasta encontrar roca firme (bedrock) o un estrato resistente, y el encepado es la pieza que recoge la carga del pilar y la reparte entre los pilotes que tiene debajo. Pueden ser encepados de 1 pilote (mono-pilote, requiere obligatoriamente vigas riostras en dos direcciones), 2 pilotes, 3 en triángulo (el más común en residencial) o 4 o más para pilares muy cargados.

Un encepado correctamente armado lleva tres conjuntos de armaduras trabajando juntas. Si falta cualquiera de los tres, el sistema falla por ese punto.

1. Armadura principal inferior (de tracción). Es la armadura más crítica. Se coloca en la cara inferior del encepado, concentrada sobre los pilotes o distribuida en parrilla, y es la que recoge las tracciones horizontales generadas por las bielas que bajan desde el pilar. Cuantía insuficiente en esta armadura = fallo por flexión = el modo de rotura más habitual del encepado.

2. Jaula perimetral / armadura secundaria. Cercos verticales en las caras laterales más armadura horizontal en la cara superior. Confina el encepado por fuera, controla la fisuración y absorbe el cortante en encepados flexibles. En encepados muy rígidos (de canto grande respecto al vuelo) su función es menor; en encepados flexibles es imprescindible.

3. Esperas / anclajes embebidos. Las armaduras verticales del pilote sobresalen por arriba y entran en el encepado (esperas del pilote); las armaduras del pilar arrancan desde dentro del encepado y suben (esperas del pilar). Estas esperas son lo que materializa la conexión real entre pilote-encepado y entre encepado-pilar. Regla práctica de obra: longitud de anclaje mínima medio canto del encepado. Sin anclaje suficiente, las esperas se descuelgan y la conexión cede aunque el hormigón esté perfecto.

Encima de estos tres armados, las vigas riostras o centradoras atan los encepados entre sí en dos direcciones perpendiculares para evitar desplazamientos relativos por sismo, asientos diferenciales o excentricidades. Son obligatorias en mono-pilote y muy recomendables en cualquier cimentación pilotada de vivienda.

Los cuatro fallos típicos de un encepado mal armado o mal ejecutado son:

• Flexión. Armadura inferior insuficiente. Aparece una grieta horizontal en la cara inferior y el encepado se parte. Es el fallo más habitual.
• Punzonamiento. Canto del encepado insuficiente para la carga del pilar. El pilar atraviesa el encepado como un punzón, dejando un cono de hormigón roto alrededor.
• Anclaje insuficiente. Esperas del pilote o del pilar mal embebidas (longitud por debajo del medio canto). La conexión cede y el pilote o el pilar se desconecta del encepado aunque éste siga intacto.
• Cortante. Cercos insuficientes en encepados flexibles. Aparece una rotura diagonal a 45 grados.

Cualquiera de estos fallos lleva al mismo resultado: asientos diferenciales del edificio, fisuras estructurales en pilares y forjados, y en los casos más graves, necesidad de recalce con micropilotes y refuerzo estructural integral. El coste del recalce de una cimentación pilotada fallida ronda los 50.000-300.000 € según el tamaño del edificio. El coste extra de un armado bien dimensionado es solo el 5-15 % del coste del propio encepado.