JUAN MIGUEL GARCIA MORALES - LIDYCCE

Transcripción

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2 DISPOSICIONES Y CONDICIONES GENERALES CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN Disposiciones y condiciones generales de aplicación del CTE, y exigencias que deben cumplir los edificios para satisfacer los requisitos de seguridad y habitabilidad en la edificación. REQUERIMIENTOS BÁSICOS (LOE) Seguridad estructural Seguridad en caso de incendio Seguridad de utilización Higiene, salud y protección del medio ambiente Protección contra el ruido Ahorro de energía y aislamiento térmico I + D SOLUCIONES MÚLTIPLES APLICACIÓN ÁMBITO INTERNACIONAL (APERTURA DE MERCADOS GLOBALES) EXIGENCIAS BÁSICAS PROYECTO CONSTRUCCIÓN MANTENIMIENTO CONSERVACIÓN CÓDIGO PRESTACIONAL REQUISITOS- PRESTACIONES DIFICULTAD DE DESARROLLO INCERTIDUMBRE EN SU APLICACIÓN COMPLEJIDAD DE DEMOSTRACIÓN DE SU CUMPLIMIENTO DOCUMENTOS BÁSICOS (DB) Su adecuada utilización garantiza el cumplimiento de las exigencias básicas. Contienen procedimientos, reglas técnicas y ejemplos de soluciones que ayudan a determinar si el edificio objeto de estudio cumple los niveles de prestación establecidos DB SI Seguridad en caso de incendio DB SU Seguridad de utilización DB HE Ahorro de energía DB SE Seguridad estructural DB SE-AE Acciones en la edificación DB SE-C Cimientos DB SE-A Acero DB SE-F Fábrica DB SE-M Madera DB HS Salubridad DOCUMENTOS RECONOCIDOS Son documentos técnicos externos independientes del CTE, sin carácter reglamentario y reconocidos por el Ministerio de Vivienda, que facilitan el cumplimiento de determinadas exigencias y favorecen la calidad en la edificación.

3 EXIGENCIAS BÁSICASB Exigencias básicas de seguridad estructural (SE) OBJETIVO Asegurar que el edificio tiene un comportamiento estructural adecuado frente a las acciones a las que estará sometido durante su vida útil. ACCIÓN Los edificios se proyectarán, construirán y mantendrán con una fiabilidad adecuada a las exigencias básicas. DOC. BÁSICOS TIPOS Los siguientes DB especifican parámetros, objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad en cuanto a Seguridad Estructural se refiere. DB SE-AE Acciones en la edificación DB SE-C Cimientos DB SE-A Acero DB SE-F Fábrica DB SE-M Madera SE 1. Resistencia y estabilidad. Serán las adecuadas para no generar riesgos indebidos SE 2. Aptitud al servicio: Será conforme al uso previsto para evitar deformaciones inadmisibles. Ha de limitarse la probabilidad de comportamientos dinámicos inadmisibles, a niveles aceptables.

4 DISPOSICIONES TRANSITORIAS Desde el 29 de marzo de 2006 NBE CT-79 Condiciones térmicas en los edificios NBE CPI-96 Condiciones de protección contra incendios en los edificios MV-1962 Acciones en la edificación (Denominada posteriormente NBE AE-88) NBE FL-90 Muros resistentes de fábrica de ladrillo NBE EA-95 Estructuras de acero en edificación Normas básicas para las instalaciones interiores de suministro de agua 6 MESES 12 MESES 29 de septiembre de de marzo de 2007 DB SI Seguridad en caso de incendio DB SU Seguridad de utilización DB HE Ahorro de energía DB SE Seguridad estructural DB SE-AE Acciones en la edificación DB SE-C Cimientos DB SE-A Acero DB SE-F Fábrica DB SE-M Madera DB HS Salubridad

5 DOCUMENTO BASICO DB SE-C CIMENTACIONES Ante la multitud de literatura y criterio, tenemos una normativa ya de referencia Gran extensión del documento, sobre todo partiendo de que no había prácticamente nada Hasta la fecha * NBE AE-88 ACCIONES EN EDIFICACION (Cap VIII-IX) * NTE. ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO. CIMENTACIONES (no obligatoria)

6 ESTRUCTURA GENERAL DEL DB-SE SE-C Capitulo 1. Generalidades Capitulo 2. Bases de calculo. Mínimos exigible. Estados últimos. Coeficientes de seguridad parciales Capitulo 3. El estudio geotécnico. Información a recopilar, investigación básica a realizar y contenido mínimo del informe. Capitulo 4. (Cim directas), Capitulo 5 (Profundas) Capitulo 6 (Elementos de contención). Se identifican los métodos de calculo para justificar el cumplimiento de los E.L previamente definidos Capitulo 7. Acondicionamiento del terreno. Excavaciones, rellenos y niveles freáticos. Capitulo 8. Mejora del Terreno. Factores para elegir procedimientos Capítulo 9. Anclajes ANEJOS

7 1. GENERALIDADES. ÁMBITO DE APLICACIÓN Seguridad estructural, capacidad portante y aptitud de servicio de las cimentaciones y contenciones en todo tipo de edificios EN RELACION AL TERRENO, INDEPENDIENTEMENTE DE LO QUE AFECTA AL ELEMENTO PROPIAMENTE DICHO (otros documento DB o EHE)

8 2. BASES DE CALCULO ESTADOS LIMITES ULTIMOS.: Las que tienen que ver con -capacidad portante del terreno Por hundimiento Por deslizamiento Por vuelco -Estabilidad global -Fallo estructural del cimiento -Fallos por efectos que dependen del tiempo ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO -Asientos -Vibraciones -Otros que afectan a la funcionalidad, apariencia

9 VARIABLES BASICAS ACCIONES (valores representativos) - Sobre la estructura y sobre la cimentación Asigna 1 a los coef. parciales para las acciones desfavorables y 0 para favorables (permanentes y variables) - Geotécnicas: cargas y empujes de suelo y agua + acciones próximas sobre el suelo que afectan a la estructura PARAMETROS DEL TERRENO Valor característico es una estimación prudente en el contexto del EL que se considere. Si su utiliza estadística, fractiles del 5% o 95% PARAMETROS MATERIALES. Refiere el DB-SE GEOMETRIA. Refiere el DB-SE

10 VERIFICACIONES BASADAS EN EL FORMATO DE LOS COEFICIENTES PARCIALES Este formato implica que para todas las situaciones no se supera ninguno de los EL pertinentes al introducir en los modelos los valores de calculo de las variables. Los valores de calculo se obtienen aplicando los coeficientes parciales a los valores representativos de las variables

11 EJEMPLOS E.γ E < R/γ R Zapatas: carga adm. por hundimiento Qa=Qh/3 (aquí R=Qh, γ R =3 γ E =1 ) Muros: Comprobación al vuelco M estab *0.9/M vuelco -1.8<1.0 (donde γ E =son 0.9 y 1.8 según sean Acciones estabilizadoras o desest.)

12 VERIFICACIONES EN E.L. DE SERVICO E ser <C lim efecto de las acciones < valor limite para ese efecto Determinación del valor limite en proyecto, en función de el tipo de estructura y materiales, tipo de cimentación, distribución de cargas, proceso constructivo, uso, grado de fiabilidad en la estimación de los movimientos Movimiento: se definirán valores limites para Mov verticales (asientos): absolutos, diferenciales, distorsiones angulares, Mov horizontales: idem

13 VIBRACIONES

14 3. ESTUDIO GEOTÉCNICO Deberá realizarse antes de que la estructura esté dimensionada Autoría: proyectista, otro técnico competente, Director de obra Deberá visarse La mayor o menor INTENSIDAD y alcance de cada actividad o reconocimiento, dependerá de: de la complejidad del terreno y de la importancia de la edificación prevista. De la extensión a reconocer El código FIJA las actividades mínimas

15 3.2. RECONOCIMIENTO DEL TERRENO PROGRAMACION Clasificación de los edificios

16 Clasificación de los terrenos

17 Grados de intensidad del reconocimiento Mínimo siempre de 3 puntos, y siempre cartografiado en un plano con x,y,z Reducciones para grandes áreas (>10.000m2) de hasta el 50% sobre el exceso Estas condiciones no son aplicables a los proyectos de urbanización. Se permiten sustituciones de sondeos por penetraciones dinámicas, según la tabla: Solamente para C-0 y T-1 se permite penetros+catas

18 PROFUNDIDAD DE LOS RECONOCIMIENTOS: No sustrato firme: el tensión provocada = 10% tensión efectiva (ábacos habituales o distribución en prof. Con lineas 1H:2V) Hay sustrato firme, Dsf> p (m), con p núm. de plantas σ ef =z.γ 0.1.σ ef σ ef Distribución en profundidad de las tensiones

19 PROSPECCIÓN GEOFISICA No será un método exclusivo; es un buen método de complemento Se recogen la sísmica de refracción, la resisitividad y lmicrogravímetria DOWN-HOLE /CROSS-HOLE: obligatorio para C-2 y C-3 cuando la Ab<0.08g CALICATAS Podrá emplearse cuando: Las profundidades sean pequeñas en terrenos excavables sin freático En terrenos cohesivos y granulares gruesos

20 SONDEOS MECANICOS -Es el principal medio de prospección Importantes profundidades y inclinación Versatilidad (cualquier tipo de terreno) Visualización directa del material Recupera muestras para ensayo Realiza ensayos de resistencia (SPT) Diferencia entre las técnicas de barrena helicolidal, percusion y rotación, con su campo de aplicación y limitaciones Especial énfasis al seguimiento de los niveles de agua, así como la protección de las instalaciones :

21 PENETROMETROS DINÁMICOS O ESTÁTICOS (CPT) Tipos, ámbito de aplicación y carácter complementario con las prospecciones directas, con correlaciones de resistencia contrastadas ENSAYOS DE CAMPO El código recoge específicamente: SPT (Resistencia) VANE TEST (Resistencia) PRESIOMETRO (Deformabilidad) LEFRANC-LUGEON (permeabilidad) CARGA CON PLACA (en superficie) BOMBEO (Pozos)

22 TOMA DE MUESTRAS Se diferencia entre muestras de tipo A (las que conservan todas las características) hasta la C (solo caract. Químicas y organolépticas). MACIZOS ROCOSOS Recoge específicamente todos los parámetros que la experiencia geotécnica viene utilizando (medida discontinuidades, índices de fracturación ) Se presta atención a -Lo sano que esté la roca matriz -Los tipos de discontinuidades (grietas) y su orientación, su espaciado, su continuidad, su rugosidad, su apertura -Si la orientación que ofrece es favorable

23 EJEMPLO DE DISEÑO DE CAMPAÑA 30 M DATOS Superficie 1500 m2 Terreno T-2 Edifcio con 2 sótanos y 5 plantas (C-2) 50 M * Máx separación entre puntos: 25 m * Profundidad bajo excavación: 25 m (luego +6 por los dos sótanos) * % de penetros permitidos: el 50% 5 puntos de prospección, a 31 m 2-3 sondeos 2-3 penetros

24 ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos granulométricos distinguirán los suelos finos (>35%finos) para posteriormente adoptar los métodos de calculo de E.L. Agresividad del agua: Se analizará agua en el 50% de los sondeos Para superficies >2000 m2, se multiplicará por (s/2000)^(1/2) Para edificios C-3 y C-4 el número se incrementará en un 50%

25 ENSAYOS EN SUELOS ENSAYOS EN ROCAS (tablas en anejo D)

26 3.3. CONTENIDO DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO Deberá recogerse - antecedentes y datos recabados - trabajos de reconocimiento efectuados - distribución de unidades geotécnicas y freáticos - caracterización de las unidades geotécnicas Se realizarán perfiles geotécnicos (min. 2-3) De cada una de las unidades, se darán parámetros de resistencia, deformabilidad, expansividad, agresividad Coeficientes sísmicos. De no llegar a 30m (NCSE), justificarlo Se recogerán si proceden las distintas alternativas de cimentación

27 RESUMEN Y CONCLUSIONES. VALORES QUE DEBE INCLUIRSE - Tipo y cota de cimentación - Presión vertical admisible de hundimiento y servicio. - Pilotes: resistencia por fuste y punta - Elementos de contención: empujes activos, pasivos y en reposo - Ley de tensiones del terreno - Módulos de balasto - Resistencia del terreno ante acciones horizontales - Asientos esperables - Excavabilidad - Freático y variaciones previsibles. Influencia - Agresividad del terreno y su calificacion - Sísmica - Problemas que pueden afectar a las excavaciones OJO! CONFIRMACION DEL CONFIRMACION DEL E.G.. ANTES DE LA EJECUCION

28 4. CIMENTACIONES DIRECTAS Son aquellas que transmiten la carga en un plano de apoyo horizontal

29 ZAPATAS AISLADAS Cuadradas, de medinería Rígidas flexibles De atado - centradoras CUIDADO CON TERRENOS EXPANSIVOS ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS Menor capacidad portantes o cargas mayores Evita asientos diferenciales y/o heterogeneidades Ayuda a centrar momentos importantes Bajo muros de sótano

30 POZOS DE CIMENTACIÓN Relleno desde la cota de cimentación con hormigón pobre Bajar la cota elevando un plinto de gran rigidez OJO CON LAS RIOSTRAS LOSAS Y EMPARILLADOS Casos con suelos blandos, heterogéneos o con mucha carga trasmitida Útil para sótanos bajo freático Cimentaciones compensadas

31 VERIFICACIONES. ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS a) Hundimiento b) Deslizamiento c) Vuelco d) Estabilidad global e) Capacidad estructural DE SERVICIO Asientos propios e inducidos OTRAS COMPROBACIONES ADICIONALES Cambios de volumen, disolución, socavación, oscilación freáticos, licuefacción MENCIÓN ESPECIAL: OJO ZAPATAS JUNTO A TALUD ROCOSO

32 VARIABLES BÁSICAS Y PARÁMETROS DEL TERRENO HUNDIMIENTO Resistencia al corte de cada estrato: ángulo φ y cohesión c TRIAXIALES!? Para GRANULARES con <30% particulas> 20mm Para granulares con >30% particulas> 20mm CROSS-HOLE!? Para SUELOS FINOS también comprobación sin drenaje φ=0 y c=c u combinar ensayos UU y CU (corte) con in situ (presiómetros) Para ROCAS se ofrecen métodos simplificados TERRENOS EXPANSIVOS: tension admisible no < a la de hinchamiento DESLIZAMIENTO Se ofrecen criterios para estimar el rozamiento terreno-zapata= 3/4 φ

33 PRESIÓN ADMISIBLE Y DE HUNDIMIENTO TOTAL BRUTA NETA Freático EFECTIVA BRUTA EFECTIVA NETA EXPRESIÓN ANALÍTICA BÁSICA Donde N son los factores de capacidad de carga s, i, t son coeficientes correctores de forma, inclinación y de influencia de talud

34 TABLA SIMPLIFICADA (terreno uniforme, horizontal, sin freático) Zapata de 2x2 a 1 m de profundidad, en suelo de φ=20º y c=2 t/m2) B/L=1 y D=1 P. hundimiento=595 Kpa P. Admisible = 595/3 = 198 Kpa = 1.98kp/cm2

35 MÉTODO SIMPLIFICADO PARA TENSIÓN ADMISIBLE EN GRANULARES Los asientos determinan más que el hundimiento No es válido para losas Correlación con los penetros y SPT OJO: Son ya las ADMISIBLES

36 MÉTODO SIMPLIFICADO PARA TENSIÓN ADMISIBLE EN ROCAS Se consideran ya ADMISIBLES En casos de rocas de muy baja resistencia a la compresión simple (qu<2,5 Mpa) fuertemente diaclasadas (RQD<25), o que estén bastante o muy meteorizadas se considerará la roca como si se tratase de un suelo.

37 E.L. DE SERVICIO Asientos producidos en nuestro edificio y los inducidos en los próximos Suele bastar considerar una profundidad de 2B con B la dimensión menor CONTAR con el efecto de sumar los bulbos en zapatas cercanas NO HAY MÁS CRITERIO QUE LAS DISTORSIONES ANGULARES DEL CAP.2 NO HAY TABLA DE ASIENTOS TOTALES (COMO EN NBE-AE88) O DIFERENCIALES

38 ASIENTOS EN CIMENTACIONES DIRECTAS Considerar que hay asiento instantáneo+consolidación (primaria+secundaria) Suelos granulares con un % de partículas > 2 cm inferior al 30%: Donde q y B son la carga y la dimensión f, I son factores de los que se dan fórmulas Suelos granulares con un % de partículas > 2 cm superior al 30%: G max : módulo de rigidez del terreno (a partir de ensayos down-hole.)

39 Suelos con un contenido de finos superior al 35%: Arcillas normalmente consolidadas, estudio especializado Arcillas sobreconsolidadas A efectos prácticos en el CTE si la q u >carga Los módulos de deformación del terreno se podrán obtener mediante: a) Ensayos triaxiales b) Ensayos presiómetricos c) Ensayos cross-hole o down-hole Eu = fp x Gmax, donde fp : d) Métodos empíricos, con correlaciones entre c u, su plasticidad, y su grado de sobreconsolidación.

40 CONDICIONES CONSTRUCTIVAS ZAPATAS 2H:1V flojos 1H:1V duros Precauciones contra defectos del terreno (blandones o p. duros) Solera de asiento (hormigón de limpieza): minimo 10 cm Terminación de las excavaciones, justo antes de la solera Prescripciones para zapatas a distintos niveles Excavación con freático Drenajes y saneamientos del terreno Precauciones contra hielo, inundaciones Ejecución de zapatas de hormigón LOSAS POZOS No agotar con sumideros (si no con pozos) si puede sifonar Excavación sótanos: levantamiento del fondo y su estabilidad Cuidar el fondo, sobre todo al agotar en presencia de agua

41 CONTROL SOBRE EL TERRENO Confirmación del E.G.; incorporación de la inspección a documentación de obra SOBRE LOS MATERIALES Su ajuste a proyecto DURANTE LA EJECUCIÓN Relaciona hasta 16 puntos a comprobar (espesores, recubrimientos, juntas ) FINALES Antes de la puesta en servicio la carga en las zapatas y sus asientos son admisibles. árboles que modifiquen la humedad del terreno En C-3 y C-4 establecimiento de un sistema de nivelación

42 5. CIMENTACIONES PROFUNDAS Una cimentación es profunda si alcanza una profundidad D superior a 8 veces el ancho (diámetro). Se recogen: PILOTES AISLADOS GRUPOS DE PILOTES ZONAS PILOTADAS MICROPILOTES (no abordados en este CTE) TIPOLOGÍAS POR LA FORMA DE TRABAJO

43 POR EL PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO PREFABRICADOS HINCADOS Producen un desplazamiento en el terreno Pueden Con encepados construirse rígidos aislados con se arrriostramiento suponen los pilotes en dos articulados direcciones en cabeza HORMIGONADOS IN SITU Se recoge la tipología tradicional (por ej. la de la NTE) En función de su Ǿ no podrán construirse aislados (<0.45 m) o sin arriostramiento en dos direcciones (<1.0m) 5.2. ACCIONES A CONSIDERAR DEL RESTO DE LA ESTRUCTURA SOBRE CIMENTACIÓN Con encepados rígidos se suponen los pilotes articulados en cabeza ofrece las fórmulas habituales

44 ROZAMIENTO NEGATIVO El asiento del terreno circundante al pilote es mayor que el del propio pilote (1 cm). Se produce un incremento de carga sobre el pilote Circunstancias más frecuentes que lo provocan: Consolidación de rellenos por su peso propio Consolidación de suelos compresibles bajo sobrecargas Variaciones del nivel freático El empleo de pinturas bituminosas en pilotes prefabricados reduce el fenómeno Se estima con la expresión donde

45 EMPUJES HORIZONTALES POR SOBRECARGAS Las cargas por pilote dependerán de: La separación entre ejes La existencia de varias filas de pilotes El calculo de esfuerzos condiciones de apoyo

46 5.3. ANÁLISIS Y DIMENSIONADO ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS (ELU) 1. ESTABILIDAD GLOBAL 2. HUNDIMIENTO 3. ROTURA POR ARRANQUE (PILOTES A TRACCIÓN) 4. ROTURA HORIZONTAL (SÓLO SI H>0.1V) 5. CAPACIDAD ESTRUCTURAL ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO (ELS) 1. ASOCIADOS EN GENERAL A MOVIMIENTOS OTRAS CONSIDERACIONES El CTE relaciona una serie de efectos a tener a cuenta (ataque químico, helada, influencia de la hinca )

47 CARGA DE HUNDIMIENTO Suma de la carga por punta y la carga por fuste + Proporcionales A las áreas de contacto El cuerpo del código recoge consideraciones Sobre resistencia punta (p.ej. Suelos blandos bajo la punta) Sobre resistencia fuste (p.ej. Cuidado con los pilotes en roca) Efecto grupo (cuando se puede despreciar) En anejo F donde se recogen fórmulas para distintos tipos de suelos en base a distintos tipos de ensayos

48 PILOTES EN SUELOS GRANULARES MÉTODOS ANALÍTICOS 1) La resistencia por punta se calcula con: 2) La resistencia por fuste se calcula con: MÉTODOS BASADOS EN PENETRACIONES DINÁMICAS si el % partículas > a 2 cm es inferior al 30% y N<50 1) La resistencia por punta se calcula con: 2) La resistencia por fuste se calcula con:

49 MÉTODOS BASADOS EN PENETRACIONES ESTÁTICAS 1) La resistencia por punta se calcula con: 2) La resistencia por fuste: 1/200 de la punta (máx 100 kpa) MÉTODOS BASADOS EN EL PRESIÓMETRO 1) La resistencia por punta se calcula con: 2) La resistencia por fuste se calcula con: (max 120Kpa) Donde k vale 3,2 en suelos granulares;

50 PILOTES EN SUELOS COHESIVOS MÉTODOS ANALÍTICOS A CORTO PLAZO 1) La resistencia por punta se calcula con: 2) La resistencia por fuste se calcula con: (máx 0.1 Mpa) MÉTODOS ANALÍTICOS A LARGO PLAZO 1) La resistencia por punta se calcula con: 2) La resistencia por fuste se calcula con:

51 MÉTODOS BASADOS EN PENETRACIONES DINÁMICAS En caso de q u > 0.1 MPa con correlaciones justificadas MÉTODOS BASADOS EN PENETRACIONES ESTÁTICAS Como en granulares, tomando aquí para el fuste 1/100 de la punta MÉTODOS BASADOS EN EL PRESIÓMETRO 1) La resistencia por punta se calcula con: 2) La resistencia por fuste se calcula con: (máx 0.1MPa) Quizás el mejor método en arcillas duras

52 PILOTES EN ROCA MÉTODOS ANALÍTICOS A LARGO PLAZO 1) La resistencia por punta se calcula con: 2) La resistencia por fuste se calcula con: Ksp es un coeficiente

53 RESISTENCIA AL ARRANCAMIENTO Se toma igual a un 70% de la carga de hundimiento RESISTENCIA A ESFUERZOS HORIZONTALES Se calcula tanto para pilote aislado como para grupo Se distingue entresuelo puramente granular y puramente cohesivo

54 ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO. ASIENTO DEL PILOTE AISLADO Será del orden del 1% del diámetro. Se puede estimar como: ASIENTO DE UN GRUPO DE PILOTES Para pilotes en roca se desprecia el efecto grupo Para suelos: zapata ficticia de B x L a una profundidad z donde:

55 MOVIMIENTOS HORIZONTALES El cálculo se basan en el modelo de Winkler Si tenemos ensayos presiométricos: Si partimos de correlaciones tenemos para el caso de arenas: Y para el caso de arcillas:

56 TOPE ESTRUCTURAL VIENEN DADOS POR LA EXPRESIÓN Donde Los valores pueden aumentarse un 25% si se garantiza la integridad con los ensayos adecuados

57 CONDICIONES CONSTRUCTIVAS Y DE CONTROL CONSTRUCTIVAS PREFABRICADOS (UNE-EN 12699) IN SITU El CTE recoge una serie de puntos, destacando: Vigilancia del lavado del hormigón por agua subterránea camisa perdida BARRENADOS: No se deben hacer Aislados, salvo En zona sísmica, salvo En terrenos inestables Uniformes no cohesivos bajo freático Flojos no cohesivos o cohesivos muy blandos

58 Se recogen especificaciones sobre materias primas y dosificación

59 CONTROL DE EJECUCIÓN: De párametros de perforación/hinca, de materiales, de los efectos de la hinca TOLERANCIAS De la excentricidad e inclinación ENSAYOS DE PILOTES Carga estática o dinámica De integridad De control De eco por impedancia Cross hole sónicos Testigo de sondeo Inclinómetros Para C-3 y C-4 con pilotes prefabricados, PRUEBAS DE HINCA Y CARGA

60 CAPITULO 6. ELEMENTOS DE PANTALLAS: CONTENCIÓN Elemento de contención para excavación Cuando terreno no estable sin sujeción Se quiera eliminar filtraciones (no si solo busca impermeabilizar) Funciona a flexión Fase crítica durante la ejecución Diferencias con MUROS: se ejecutan previas a la excavación Importante profundidad bajo la excavación empotramiento importante para la estabilidad Estructuras flexibles que resisten deformándose

61 TIPOS DE PANTALLAS EJECUTADAS IN SITU DE HORMIGON Excavadas en zanjas, por paños, ejecutadas sin contención o con ayuda de lodos DE PILOTES Si no se requiere estanqueidad (si se requiere, pilotes secantes) Funciona como efecto arco; a largo plazo, necesita protección ELEMENTOS PREFABRICADOS TABLESTACAS Paneles prefabricados hincados a golpes o vibración, enlazados Este DBE considera las de hormigón y acero

62 MUROS Elementos de contención n que establecen un diferencia de niveles en el terreno, resistiendo por su base y deformándose para contrarrestar empujes No se incluyen: de cerramiento exentos por ambas caras, de contenci nción n de fluidos, los de suelo reforzado y, en general, los particulares TIPOS

63 DE GRAVEDAD equilibran el empuje por su peso, sin producir tracciones DE GRAVEDAD ALIGERADOS, es necesaria una pequeña a armadura; el pie debe sobresalir para mantener el ancho de base EN L O EN MENSULA,, cimentación n sobre la que se eleva el alzado; necesaria armadura para absorber flexiones DE CONTRAFUERTES,, variante de la anterior, con el ancho reforzado POR BATACHES, a la vez que se excava, con placas que se van anclando y solapando; solo si no hay freático; no se empotran al terreno MUROS DE SOTANO Sometidos al empuje del terreno y cargas de forjados, que actúan como arriostramiento

64 6.2. ACCIONES Y DATOS GEOMÉTRICOS Peso propio de la contención Empujes terreno (+freático); considerar sobrecargas: edificaciones próximas, acopios Puntales y anclajes como acciones Densidad agua freática y densidad del material de relleno, s/geotécnico Variaciones térmicas t en codales Sísmico Excepcionales: expansivos, congelación n agua, compactación ANALISIS DE E.L.U.. Estado de rotura (umbral de deformación) ESTADOS DE EMPUJE ACTIVO (el mínimo), desplazam hacia el exterior PASIVO (el máximo), compresión contra el terreno REPOSO (intermedio), estado inicial del terreno

65 CÁLCULO DE LOS COEFICIENTE DE EMPUJE EMPUJE ACTIVO SIMPLIFICACIONES Terreno granular homogéneo P= K a.γ.h 2 /2 Siendo muro vertical, terreno horizontal y rozamiento con muro nulo) Ka=tg 2 (π/4-φ /2)

66 EMPUJE PASIVO EMPUJE EN REPOSO K O K O =(1-SEN φ ).(R OC ) (1/2) Con R OC razón de sobreconsolidación; SIMPLIFICACIONES Terreno con pendiente i : K oi =K o (1-sen i) P= K p.γ.h 2 /2 Kp=tg 2 (π/4+φ /2) Mención especial: Estimación del ángulo de rozamiento terreno-muro: Muro encofrado contra el terreno: δ= 2/3 φ Muro encofrado a dos caras: δ= 1/3 φ

67 EMPUJES DEL TERRENO SOBRE LA CONTENCIÓN Ley de empujes unitarios σ h =K.σ z +u z con k el coef. empuje aplicable: OJO CON EL PASIVO! Necesita mucha def. para generarse Deformación requerida es compatible?

68 PUNTOS A CONSIDERAR EN LA VALORACION DE PARÁMETROS Para el estudio en ELU se emplean distintos empujes que para los ELS, ya que en estos no se rompe el terreno La limitación de movimientos por edificación contigua el tipo de empuje (reposo) Evitar rellenos arcillosos (k=1) Cohesión: mucho cuidado con los valores empleados, y la evolución a largo plazo de este parámetro (parámetros efectivos)

69 PARA EL ANALISIS POR METODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE: Se considera empuje activo si la deformación prevista es compatible. Si hay edificios a una distancia < ½ h excavación, empuje en reposo La presión de tierras nunca <0.25 tensión vertical El empuje pasivo tendrá un coeficiente de seguridad < 0.6 Cálculo de elementos apuntalados PARA EL ANALISIS POR METODOS DE INTERACCIÓN TERRENO- ESTRUCTURA: se partirá del estado inicial con empuje en reposo

70 EMPUJES DEBIDOS AL AGUA AGUA EN REPOSO: Presiones efectivas para el terreno + El empuje hidrostático del agua AGUA EN CIRCULACIÓN: Se determinará la red de filtración presión sobre el elemento. Para ello, se deberá estimar cuidadosamente la permeabilidad Se considerará subpresión si no hay un sustrato impermeable

71 EMPUJES DEBIDOS A SOBRECARGAS Se podrán emplear los siguientes esquemas, para sobrecargas moderadas Para sobrecargas elevadas, otros métodos no lineales

72 6.3. ANÁLISIS Y DIMENSIONADO Estabilidad ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS Capacidad estructural Fallo combinado Se recomiendan los modelos de interacción suelo-estructura Deformaciones ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO Infiltraciones Afecciones al freático

73 PANTALLAS Atención especial a edificaciones próximas; se recabarán todos los datos Vigilar movimientos diferenciales (horizontales!); NO voladizos >5m, los elementos de sujeción serán convenientes para excavaciones >3-4 m Niveles de agua: situación, evolución y niveles piezométricos; se descartarán pantallas que no garanticen las estanqueidad del vaso Estudio de la red de filtración: caudales salientes y sifonamiento Vibraciones ocasionadas por hinca o caída libre de útiles

74 ESTABILIDAD GLOBAL Y POR FALLO COMBINADO El conjunto puede fallar por una rotura más profunda que la pantalla Se comprobará roturas que corten los elementos de anclaje (en este caso las fuerzas de los anclajes serán fuerzas exteriores)

75 DEL FONDO DE EXCAVACIÓN * POR AGOTAMIENTO DE LA RESISTENCIA A CORTANTE σ N cb c γ u M Por presión del terreno en el trasdós Con c u resistencia a cortante N cb factor tabulado γ M entre 2.0 y 2.5 según entorno * LEVANTAMIENTO DE FONDO POR DESCARGA (excavaciones>6m) * SIFONAMIENTO Se minorará el gradiente crítico icr por un factor de γ M =2

76 DE LA PROPIA PANTALLA Por rotación / traslación del elemento o por hundimiento Se estudiara el equilibrio empuje de terreno empotramiento+sujeciones Cálculo, Anejo F Equilibrio límite Tipo Winkler Elementos finitos DE LOS ELEMENTOS DE SUJECIÓN Relaciona unas comprobaciones a realizar, pero sin dar muchas indicaciones DE LAS EDIFICACIONES PRÓXIMAS Se consideran como sobrecargas para los empujes; se verificarán las def. admisibles DE LAS ZANJAS (PANTALLAS DE HORMIGÓN) CAPACIDAD ESTRUCTURAL

77 ESFUERZOS Y DEFORMACIONES DE LA PANTALLA Los esfuerzos resultantes del empuje a su vez son función de las deformaciones Se podrán emplear MEL aunque no se cuenta con la rigidez de la pantalla ni con las deformaciones del terreno Emplear los otros métodos (Winkler y MEF) con edificios sensibles o falta de experiencia en terrenos similares DEL TERRENO Se estimarán las deformaciones en edificaciones próximas y su afección Se emplearán métodos de Winkler o de elementos finitos

78 A) METODOS DE EQUILIBRIO LIMITE EN PANTALLAS EN VOLADIZO CON UN PUNTO DE SUJECIÓN CERCA DE CORONACIÓN

79 B) MODELOS DE WINKLER EN PANTALLAS C) MODELOS DE ELEMENTOS FINITOS A

80 DIMENSIONADO a) PROFUNDAD DE LA PANTALLA por estabilidad o por los caudales de filtración b) DIMENSIONES Y CARACTERISTICAS DE LA SECCION esfuerzos o por la rigidez necesaria para evitar movimientos CONTINUAS DE HORMIGÓN Se podrá tener en cuenta el peso propio, que ahorra armaduras Se recomienda emplear a efectos de flexión una resistencia de 18 Mpa DE PILOTES IN SITU El pilote se tomará como una viga circular a flexión simple o compuesta (P.P.) c) ELEMENTOS DE SUJECIÓN

81 MUROS Aspectos para el correcto diseño Parámetros geotécnicos a corto y largo plazo Características material del trasdós Movimientos tolerables del muro y edificios Eventual remoción del terreno del pie COMENTARIO: Mejor un correcto drenaje que dimensionarlo al empuje del agua La profundidad de la cimentación > 0.80 m Material del trasdós: Tener en cuenta a lo que sirve de soporte Permeabilidad de los mismos Se evitará el empleo de suelos finos

82 JUNTAS Habrá juntas en cambios de sección, entre tramos contiguos, con < 30 m Falsas juntas cuando haya problemas de retracción (cada 8-12 m) La abertura de las juntas será entre 2-4 cm Se evitará el paso de armaduras a través de las juntas DRENAJE Se considerarán; Drenes verticales granulares e inclinados Láminas drenantes Tapices drenantes Drenes horizontales a través del relleno Drenes longitudinales en la base del relleno Mechinales en contacto con el suelo, con algún dren interior (el CTE recoge recomendaciones) En suelos problemáticos, estudio especial COMENTARIOS: el CTE recoge que el mejor sistema es el de cuña de relleno granular filtrante, y debe preferirse en primer lugar a los demás

83 ESTABILIDAD GLOBAL Y FALLO COMBINADO HUNDIMIENTO De forma análoga a pantallas, se refiere a mecanismos de rotura que involucren a la estructura completa Se le aplicará la misma seguridad que en el caso de zapatas Se procurará que la resultante esté lo más centrada posible

84 DESLIZAMIENTO (cuando la Rh > 10% Rv) T ( N tgφ + c* B) / γr c* es la cohesión reducida = 0.5 c k con un máx de 5 ton/m2 VUELCO Se prescindirá cuando la resultante se aplique en el núcleo central de la base OJO!!!! En ambos casos, no se contará con el empuje pasivo CAPACIDAD ESTRUCTURAL DEL MURO Alguna indicación para comprobación de distintas tipologías

85 DIMENSIONADO (1) DE GRAVEDAD. Las tensiones serán pequeñas y normalm. no se comprobarán (2) DE GRAVEDAD ALIGERADOS. Comprobar la sección más crítica (3) EN L O MÉNSULA. Las tres ménsulas se tomarán empotradas en las base (4) DE CONTRAFUERTES. Las placas entre ellos, se tomaran empotradas en 3 lados (5) MUROS DE SÓTANO No trabajan en voladizo; no generan empuje activo Solicitaciones verticales La F por forjado puede requerir la deform del cimiento Con varios niveles pueden estudiarse como viga continua (6) MUROS POR BATACHES Se podrán estudiar como placa con varios apoyos o como placas independientes

86 CONDICIONES CONSTRUCTIVAS * PANTALLAS (UNE-EN 1538) Se deberá detallar todo el proceso constructivo Garantías de que no hay pérdidas de agua y afecciones al freático Muretes guía: los trata con mucho detalle!? HORMIGÓN DOSIFICACION: recoge recomendaciones de contenido en cemento según condiciones y tamaños de árido, así como relaciones agua/cemento

87 PUESTA EN OBRA Vertido del hormigón con perforación limpia y armaduras en posición Cuidar con el hormigón rellene la sección completa Lodos tixotrópicos: especificaciones tabuladas Especial dedicación al tubo Tremie de hormigonado, así como ritmos y tiempos COMENTARIO: El CTE dedica un espacio importante a este capítulo, tanto para dosificación como para puesta en obra del hormigón * MUROS Cuidar las afecciones vecinas, sobre todo si hay agotamiento

88 CONTROL DE CALIDAD INCLINOMETROS TOPOGRAFÍA Se cumplirán las especificaciones de la EHE Se vigilará las aguas agresivas y la generación de movimientos excesivos PANTALLAS Se comprobará que se mantienen durante el hormigonado la docilidad y fluidez, con ensayos de consistencia sobre el hormigón fresco MUROS Controlar los elementos de impermeabilización y del material del trasdós

89 7. ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO EXCAVACIONES Se refiere a todo vaciado limitado por un talud sin que se contemple contención Se considerarán problemas de inestabilidad Procesos de erosión Cambios humedad/sequedad ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS TALUDES EN SUELOS Forma de inestabilidad, fuerza de filtración, parámetros resistentes y método de análisis (numérico informático) NO SE DAN MÉTODOS TALUDES EN ROCAS (roturas en cuña, planares,exhaustivo conocimiento de las discontinuidades.

90 ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO Subsidencias por cambios en los freáticos, fluencia del terreno y perdidas de suelo Se actuará sobre la resistencia del suelo y mediante la vigilancia de movimientos Instrumentar si no se parte de datos fiables o cabe la aparición de EL RELLENOS SELECCIÓN DEL MATERIAL DE RELLENO (procedencia en proyecto) Requisitos de resistencia, rigidez y permeabilidad (cumplen los suelos granulares) Aspectos a considerar: granulometría, plasticidad, permeabilidad, agresividad Pueden mejorarse con estabilizaciones de cal/cemento, corrigiendo sus tamaños.. No se emplearán suelos expansivos o solubles; en cualquier caso, se ensayarán NO DA PARÁMETROS DE REFERENCIA

91 PROCEDIMIENTOS DE COLOCACIÓN DE RELLENO El proceso se definirá en función de material, De la función del relleno del método de colocación humedad, Espesores, naturaleza del subsuelo existencia de construcciones adyacentes CONTROL DEL RELLENO Se comprobará la humedad y grado final de compacidad (norm. Ensayo Proctor) Para rellenos gruesos, tramos de prueba, comprobación de asentamientos, placas Evitar la sobrecompactación, que puede originar efectos indeseables

92 GESTIÓN DEL AGUA AGOTAMIENTOS Y REBAJAMIENTOS DEL FREÁTICO Cualquier sistema debe considerar: La estabilidad y asientos en construcciones vecinas La modificaciones de freáticos en el entorno y las pérdidas de suelo ROTURAS HIDRÁULICAS No da métodos de cálculo a) por subpresión b) Por levantamiento del fondo c) Por erosión interna d) Por tubificación Las medidas para la reducción de gradiente pueden ser: a) Incrementar el camino de filtración b) Filtros que impidan el lavado de finos c) Pozos de alivio

93 8. MEJORA O REFUERZO DEL TERRENO Se recogen una serie de técnicas, sin dar criterios de empleo mezclas con aglomerantes hidráulicos vibrosustitución Precarga y compactación dinámica inyecciones Los factores que habrá que tener en cuenta son Espesor y propiedades del suelo a mejorar Estructura a apoyar Efectos en el entorno Corto o largo plazo, evolución de los materiales Se establecerá las propiedades del terreno tras la mejora, así como los criterios de aceptación, consistente en unos valores mínimos de unas propiedades del terreno (adecuadamente contrastadas)

94 9. ANCLAJES AL TERRENO De aplicación a sostenimiento de estructuras estabilización de laderas resistencia a subpresión No incluye bulones Pruebas de carga ensayos de aceptación, adecuación e investigación ANÁLISIS Y DIMENSIONADO ESTADOS LÍMITES: Relaciona hasta un total de 8 situaciones de rotura o excesiva deformación de cada elemento del anclaje No ofrece métodos de comprobación

95 Análisis de estabilidad a) Para la tensión admisible del tirante b) Para el deslizamiento del tirante dentro del bulbo c) Para el arrancamiento del bulbo

96 ANEXOS A. Terminología B. Notación y unidades C. Técnicas de prospección D. Criterios de clasificación, correlaciones y valores tabulados E. Interacción suelo-estructura F. Modelos de referencia para el cálculo de cimentaciones y contenciones G. Normas de referencia

97 ANEJO C. TÉCNICAS DE PROSPECCIÓN C.1 CALICATAS C.2 SONDEOS MECÁNICOS C.3 PRUEBAS DE PENETRACIÓN CONTÍNUA C.4 GEOFÍSICA Este anejo describe y relaciona el alcance y las posibilidades de empleo de cada una de las técnicas de prospección

98 ANEJO D. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN, CORRELACIONES Y VALORES ORIENTATIVOS DE REFERENCIA Incorpora un total de 29 tablas con numerosas correlaciones, comprobaciones, etc. de la bibliográfica geotécnica

99 EJEMPLOS DE TABLAS INCLUIDAS

100 VALORES ORIENTATIVOS DE CARGA ADMISIBLE Y MÓDULOS DE BALASTO!!

101 ANEJO E. INTERACCIÓN SUELO-ESTRUCTURA Conceptualmente muy interesante Se desarrollan los conceptos de rigidez relativa suelo-estructura y los modelos de módulo de balasto (Winkler) RIGIDEZ SUELO-ESTRUCTURA RIGIDEZ EN ZAPATAS

102 TAMAÑOS DE CIMENTACIÓN Y EFECTO DE GRUPO MÓDULOS DE BALASTO

103 ANEJO F. MODELOS DE REFERENCIA Modelos de cálculo, tanto cargas admisibles como asientos para zapatas y pilotes Metodologías para el estudio de pantallas