FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

Transcripción

1 Msc Ing. Norbertt Quispe A. FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

2 CIMENTACIONES 50 a 100 Kg/cm2 SOBRECIMIENTO 1:8 + 25% DE P.M. variable min 0.30 NPT 0.20 min min CIMIENTO CEMENTO HORMIGON 1: % DE P.G. 6" max. No menor 100 Kg/cm2 -Grava y arena 0.6min - M. Suelto 0.8 min min. 0.4 min

3 Material Material para para cimientos cimientos corridos corridos CIMENTACIONES PG: tamaño máximo de 6 plg. PROPORCIÓN 1 : % PG CEMENTO (bolsa) 2.66 MATERIALES POR M3 HORMIGÓN (M3) P. GRANDE (M3) AGUA (M3) 0.16 Material Material para para sobrecimientos sobrecimientos PM: tamaño máximo de 10 cm. PROPORCIÓN 1 : % PM. CEMENTO (bolsa) 3.65 MATERIALES POR M3 HORMIGÓN (M3) P. MEDIANA (M3) AGUA (M3) 0.16 Materiales Materiales para para elementos elementos de de concreto concreto simple simple (falso (falso piso, piso, falsa falsa zapatas, zapatas, solados, solados, etc.) etc.) PROPORCIÓN CEMENTO (bolsa) MATERIALES POR M3 HORMIGÓN (M3) AGUA (M3) 1 : 6 1 : 8 1 : 10 1 :

4 CIMENTACIONES NPT 0.3 min NIVEL DE FONDO DE ZAPATA

5 CIMENTACIONES CRITERIOS PARA PARA ELEGIR EL EL TIPO TIPO DE DE CIMENTACION 1.- Siempre que se posible debe emplearse zapatas aisladas por el menor costo y por que con ellas se puede resistir no solo cargas axiales sino también momentos. 2.- Cuando aumenta la excentricidad producida por los momentos y aumenta desproporcionadamente las dimensiones de la zapata se debe examinar la posibilidad de profundizar la cimentación, reduciendo sus dimensiones a lo necesario para resistir la carga axial, resistiendo los momentos por acción de la reacción lateral de suelo en las caras laterales de la zapata, tal como se hace en los postes. 3.- Para el caso de columnas perimetrales, cuando la carga axial no es muy elevada, se usa zapatas aisladas excéntricas, siempre que este unida a una losa o viga en la parte superior. 4.- Una alternativa a este caso es el empleo de vigas de cimentación a lo largo del perímetro de la edificación. 5.- Si la carga axial en las columnas perimetrales es muy elevada es recomendable el uso de zapatas conectadas. 6.- Cuando las columnas muy cerca y la zapata se superpone, se emplea zapatas combinadas. Así mismo se emplea en cajas de ascensor.

6 Requisitos de de una una buena buena cimentación CIMENTACIONES Deberá cumplir tras requisitos fundamentales: 1.- El nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad tal que encuentre libre del peligro de heladas, cambio de volumen del suelo, capa freática, excavaciones posteriores, etc. 2.- Tendrá unas dimensiones tales que no superen la estabilidad o capacidad portante del suelo. 3.- No deberá producir un asiento que no sea absorbible por la estructura.

7 Por Por qué quéun un estudio estudio de de Suelo? Suelo? CIMENTACIONES Un estudio de suelos se realiza para responder a las siguientes preguntas: - Qué tipos de suelos existen en el lugar? - Existe agua superficial en el sitio? - Que alternativa de cimentación se tendrá en función de la calidad del suelo? - Peligros potenciales debido a trabajos de excavación en tierra. - Determinación de problemas potenciales en la cimentación (suelos expansivos, suelos colapsables, rellenos sanitarios). - Establecimiento del nivel freático. - Establecimiento de métodos de construcción debido a cambios en las condiciones del subsuelo. - Cuando se necesite calzar un edificio, otros.

8 CIMENTACIONES REQUISITOS ESENCIALES DE UNA CIMENTACION LAS CIMENTACIONES DEBEN SER DISEÑADAS ATENDIENDO A LOS CRITERIOS DE: ESTABILIDAD DEFORMACION

9 CIMENTACIONES Transmisión de de cargas cargas de de la la edificación

10 Zapatas rígidas rígidas y flexibles CIMENTACIONES

11 DISTRIBUCION DE DE TENSIONES CIMENTACIONES Superficie que limita En la práctica se admite una transmisión de presiones causada por una zapata con un ángulo de 30 y su distribución uniforme sobre las capas de terreno.

12 CRITERIOS DE DE ESTABILIDAD CIMENTACIONES Si se somete a carga una cimentación se tiene dos tipos de falla:

13 CIMENTACIONES Modos de de falla falla por por capacidad portante en en zapatas Ref. (Vesic. 1963)

14 Cimentación en en taludes taludes CIMENTACIONES

15 Asentamiento Diferencial CIMENTACIONES

16 Asentamiento Diferencial CIMENTACIONES

17 Cimentaciones directas CIMENTACIONES

18 CIMENTACIONES

19 CIMENTACIONES

20 CIMENTACIONES Zapatas conectadas. Tipos Tipos de de vigas vigas de de conexión

21 CIMENTACIONES Procesos de de evaluación de de la la seguridad Deslizamiento Vuelco Hundimiento Estabilidad global Estabilidad Deslizamiento Estructural

22 Estabilidad frente frente al al deslizamiento CIMENTACIONES

23 Estabilidad frente frente al al vuelco vuelco CIMENTACIONES

24 Estabilidad frente frente al al vuelco vuelco CIMENTACIONES

25 Estabilidad de de la la cimentación CIMENTACIONES

26 Estabilidad global global CIMENTACIONES

27 EMPUJES Y DESPLAZAMIENTOS

28 Muros de gravedad hormigón en masa, fábrica y mampostería. Estabilidad dependiente del peso. Pendiente en intradós (estética) Pendiente en trasdós.

29 Muros de gravedad. Escolleras. - Construido con piedra - Elevado rozamiento - Drenante - Flexibilidad - Acabado (recibido de mortero) - Flexibilidad

30 Muros de gravedad. Gaviones. - Construido con piedra - Elevado rozamiento - Drenante - Flexibilidad - Acabado (recibido de mortero)

31 Muros de gravedad. Jaula. - Piezas prefabricadas - Relleno granular - Sensibilidad a asientos con piezas de hormigón

32 Muros de gravedad. Suelo reforzado Formados por hileras de tierra reforzada envueltas en geotextil y cubiertas de vegetación. Otros múltiples acabados de paramento

33 Muros de gravedad. Suelo reforzado Jardineras Bloques

34 Muros de gravedad. Bloques macizos

35 Muros de gravedad. Jardinera con macizo de anclaje

36 Muros de gravedad. Bloques prefabricados. Módulos verdes

37 Muros aligerados de fabrica y hormigón.

38 Muros de hormigón armado, en L o T invertida. In situ Nomenclatura Pantalla Talón Puntera Zarpa Tacón Llave de cortante

39 Muros de hormigón armado, en L o T invertida. ESQUEMAS DE CÁLCULO

40 Muros de hormigón armado, en L o T invertida. Prefabricados En L, de pantalla prefabricada y zapata in situ

41 Muros de hormigón armado, en L o T invertida. Prefabricados Pantalla prefabricada con contrafuertes y zapata in situ

42 Muros de hormigón armado, en L o T invertida. Prefabricados Pantalla prefabricada con contrafuertes y zapata in situ

43 Muros de hormigón armado, en L o T invertida. Prefabricados Pantalla prefabricada con contrafuertes y zapata in situ

44 Losa Losa sometida a cargas cargas de de servicio CIMENTACIONES

45 CIMENTACIONES

46 SUBZAPATAS CIMENTACIONES

47 CIMENTACIONES SUBZAPATAS Arcilla: H = 0.33 D Arena: H = 0.50 D Conglomerado H = 0.75D La altura de columna se reduce Subzapata Línea de presión Cuando existe excesiva altura de columna El nivel del fondo de las subzapatas favorece del ángulo de reposo del suelo

48 CIMENTACIONES SUBZAPATAS Subzapata Cimentación de cisterna D = 0.15 mínimo SUB ZAPATA Concreto f c = 100 kg/cm % PG de 8 máximo

49 CIMENTACIONES PILOTES: Resisten toda la carga en la cimentación, pueden ser de madera, fierro, C A, etc. Se clasifican en: - Pilotes rígidos: - 1er orden.- Se hincará hasta llegar a un estrato de suelo firme, lo suficiente para soportar a la carga. Se apoyan sobre terrenos de gran espesor. - 2do orden.- Se hunde en una terreno suelto más una capa de terreno firme de poco espesor, son costosos por su longitud. b) Pilotes sumergidos o flotantes. Si el terreno está a una profundidad considerable entonces quedará sumergido en los estratos blandos. Trabaja más a fricción cuanto más largos más soporta por rozamiento. Y debe de ser el doble de la carga que debe de soportar.

50 PILOTES: CIMENTACIONES

51 Pilotes: Pilotes: CIMENTACIONES

52 CIMENTACIONES Casos Casos donde donde pueden necesitarse pilotes pilotes a) Pilote de punta. b) Pilotes a fricción c) Pilotes a fricción negativa d) Y e) Pilotes o grupo de pilotes que proporcionan anclajes a efectos de subpresión, efectos de volteo u otro que trate de levantar la estructura. f) Alcanzar con los pilotes profundidades estables. g) Para evitar daños en excavaciones a edificaciones aledañas. h) En suelos colapsables o expansivos.

53 CIMENTACIONES

54 CIMENTACIONES

55 CIMENTACIONES