Cimentaciones 2014-II

8/16/2019 Cimentaciones 2014-II

1/92


2/92

CIMENTACIONES


3/92

CIMENTACIONES

Se denomina cimentación al conjunto deelementos estructurales cuya misión estransmitir las cargas de la estructura al suelodistribuyéndolas de forma que no superen suesfuerzo admisible ni produzcanconcentraciones de cargas diferenciales(enequilibrio asentamiento cero).


4/92

CIMENTACIONES


5/92

CIMENTACIONES

• Cuando una estructura transmite sus cargas alterreno a través de la cimentación se produceninevitablemente deformaciones (fundamentalmenteasientos).

• !l arte de cimentar consiste en obtener a partir de

las caracter"sticas tanto del terreno como de laestructura las condiciones m#s favorables deapoyo de manera que los asientos no resultenperjudiciales.


6/92

CIMENTACIONES

$a ingenier"a de cimentaciones puededefinirse como el arte de transmitir demanera eficiente eficaz y económicacargas estructurales al terreno de forma

que no se produzcan asentamientose%cesivos.


7/92


8/92

CIMENTACIONESSUPERFICIALES


9/92


10/92

CIMENTACIONES

SUPERFICIALES


11/92

CIMENTACIONES

SUPERFICIALES


12/92

CIMENTACIONES

SUPERFICIALESSon aquellas en las que el plano de contactoentre la estructura y el terreno est# situado bajoel terreno que la rodea a una profundidad queresulta peque a cuando se compara con elanc*o de la cimentación.

&ara comportarse de modo aceptable lascimentaciones superficiales deben tener doscaracter"sticas elementales .


13/92


14/92

1.- Los c ! "#$os #o %"&"'(# )o*c+'s" o %"s* ,+'s" so&'""* $"''"#o.2.- +s$+ %o#%" s"+ os &*"/ %"&"# ") $+'s" *os+s"#$+! "#$os %" *+ co#s$' cc #/ "# c+so %" s"'#") $+&*"s o' *+s co#% c o#"s %"* s &s "*o/ s" %"&"'('")"' "# "* % s" o %" *+s c !"#$+c o#"s +'+ 3 " s"'o "c$"# "*"!"#$os %" co#$'o* 5 %'( * c+/ "'o "# # #67#

c+so s" +c" $+# +s"#$+! "#$os % 8"'"#c +*"s.9.- E# ,o#+s %" +*$o ' "s6o s:s! co/ s" %"&"# '")"' *+s8o'!+s %" co#$'+''"s$+' s s "8"c$os ;P "%"# ' 6 % ,+'s"*+s "s$' c$ '+s


15/92

E# "s$" $"!+ #os '"8"' '"!os ">c* s )+!"#$" + *+sc !"#$+c o#"s s "'8 c +*"s/ "s %"c ' *+s 3 " "s$(#%"s *+#$+%+s so&'" "* $"''"#o s $ +%o #!"% +$+!"#$"%"&+=o %" *+ ! s!+ ;0.00 ! + 9.00 ! %" 'o8 #% %+% + 'o>.< $"# "#%o "s$+ *+ s 8 c "#$" c+ +c %+% %" c+'6+ +'+so o'$+' *+s co#s$' cc o#"s +s: + o +%+s.

4.- E# # #67# #$o %" *+s c !"#$+c o#"s *+s c+'6+s# $+' +s so&'" "* $"''"#o ">c"%"'(# *+ c+ +c %+% %" c+'6+

%"* ! s!o ;$"''"#o


16/92


17/92

+apata aislada, reciben cargas puntuales !stas suelen sercuadradas rectangulares dados y puntales ( raramente circulares) yse construyen para soportar columnas a fin de transmitir menorespresiones al terreno de acuerdo al #rea propia de la zapata. !stas seconstruyen de concreto reforzado y pueden ser de lindero esquina yzapata central.

-ados, suales en terrenosrocosos.+apatas, suales en terrenos duros y semisuave (o suaves conestructura ligera). &ueden ser cuadradas rectangulares redondaspoligonales o circulares. /ambién pueden ser con carga al centro o

aun e%tremo.&untales, suales en terrenos duros y semisuaves. Con estructuraligera y provisionales0 puede ser a base de *incar polines vigasvigetas met#licas etc.


18/92

Z+ +$+ co#$ # +@ '"c &"# c+'6+s * #"+*"s %" +'"%"s.

Z+ +$+ co!& #+%+@ c +#%o s" so*+ +# %os o !+s ,+ +$+s.

Los+s %" c !"#$+c #@ E# c+sos %" +*$+s c+'6+s "# '"*+c # +*so o'$" %"* s "*o/ s" $ * ,+# *os+s %" co#c'"$o 3 " +c$7+# %"+s "#$o co!7# + $o%+ *+ "s$' c$ '+.1ota.2 Como protección adicional contra asentamientos diferenciales

producidas por poca capacidad de carga del estrato o pore%pansión se recomienda ligar la cimentación y la estructura pormedio de,

3).24igas de cimentación, ( nión a nivel de zapatas).

5).2 -alas o cadenas intermedias, ( nión a mitad de castillos encimientos o muros).

C).2 -alas o cadenas de cerramiento, ( nión a nivel de altura depuertas y ventanas)


19/92

Z+ +$+ co'' %+ co#$'+$'+&"s .-Es$+s s "*"# s"' %" co#c'"$o'"8o',+%o %" 8o'!+ '"c$+#6 *+'/ co# #+ *o#6 $ % ! c5o

!+ o' 3 " s +#c5o s" $ * ,+# +'+ so o'$+' ! 'osc+'6+%o'"s o )+' +s co* !#+s co#s"c $ )+s so&'" *:#"+s"s "c 8 c+s. A $'+) s %" *+s ,+ +$+s co'' %+s s" $'+s! $"# +*$"''"#o '"s o#"s !+s &+=+s/ %" $+* 8o'!+ 3 " so# ">c"*"#$"s"# c+so %" s "*os %" &+=+ '"s s$"#c + o c +#%o s" '"3 "'" *+

$'+#s! s # %" c+'6+s 6'+#%"s. So# '"co!"#%+&*"s +'+%"s *+#$+' "# "s$'+$os % 'os/ s"! % 'os s +)"s.

Co#$'+$'+&"s@Us +*"s "# $"''"#o 'ocoso.+apatas corridas @ Us +*"s "# $"''"#o % 'o/ s"! % 'o

s"! s +)"/ "%"# s"' co# c+'6+ +* c"#$'o / %" * #%"'o o">c #$' c+s o +'+ ! 'os %" co#$"#c #.

'amposter"a corrida, s +*"s "# $"''"#os % 'os/ s"! % 'os / os +)"s +'+ "s$' c$ '+ * 6"'+


20/92

CIMENTACIONESSUPERFICIALES+3&3/3S 3 S$3-3S


21/92

CIMENTACIONESSUPERFICIALES+3&3/3S 3 S$3-3S


22/92


23/92


24/92

Los+ %" c !"#$+c # ;D"*6+%+s G' "s+s


25/92

Los+ %" c !"#$+c # ;D"*6+%+s G' "s+s<


26/92

Columna

Zapata cuadrada

+3&3/3 3 S$3-3 C 3-63-3

Pedestal o dado

Columna

Pedestal odado

Zapata cuadrada

5

5

5

- f NAF

S !$7

+apata


27/92

+3&3/3S 3 S$3-3 6!C/318 $36

Zapatarectangular

Columna

$

5

&edestal odado

+apata

$

5

Zapata rectangularde lindero

$

5

Zapata rectangularde esquina


28/92

+3&3/3S C71/ 1 3S 7 C766 -3S

$7S3S -! C '!1/3C 71


29/92

Sótano

Sótano

/rabes y columnasreforzadas

$osa de cimentación de concreto reforzado

$osa de cimentación de concreto reforzado

Sótano

Sótano

'uro viga reforzadosColumnas de concreto reforzado

$7S3S -! C !1/3C 71

!mpleo de losasde cimentación y

aprovec*amientopara sótanos ocuartos paramaquinaria einstalaciones.


30/92


31/92

C +#%o #+ 8 #%+c # 'o% c" c+'6+ +* s &s "*o s" 'o% c"#+s"#$+! "#$os / s *+ c+'6+ s" #c'"!"#$+ *o s 8 c "#$"/ s"8o'!+# "# "* s "*o s "'8 c "s %" %"s* ,+! "#$o/ + *o *+'6o %"

*+s c +*"s s" so&'" +s+ *+ '"s s$"#c + +* "s8 "',o co'$+#$" 8 #+*!"#$" s" 'o% c" # co*+ so o 8+**+ o' c+ +c %+% %"c+'6+ .

T os %" 8+**+ o' c+ +c %+% %" c+'6+@

1.- F+**+ 6"#"'+* o' co'$". 2.- F+**+ *oc+* o' co'$". 9.-F+**+ o' co'$" #,o#+%o.1.- F+**+ 6"#"'+* o' co'$". - P+$' # %" 8+**+ & "# %"8 # %o. ;c +%" s "*o %os s "'8 c "s %" %"s* ,+! "#$o< - L+ s "'8 c " %"*$"''"#o + *+ ,+ +$+ s" *")+#$+ "%" 'o$+' ; #c* #(#%os"< - L+8+**+ "s ) o*"#$+ c+$+s$' 8 c+. - G"#"'+*!"#$" oc ''" "# s "*os#co! '"s &*"s ;s "*os 6'+# *+'"s %"#sos co5"s )os %"

co#s s$"#c + % '+ + ':6 %+<


32/92

2.- F+**+ *oc+* o' co'$". -P+$' # %" 8+**+ s *o "s$+ & "#%"8 # %o %"&+=o %" *+ ,+ +$+. - T"#%"#c + ) s &*" *")+#$+! "#$o %"* $"''"#o +*'"%"%o' %" *+ ,+ +$+. -No s"

'o% c '( # co*+ so c+$+s$' 8 co %" *+ ,+ +$+ # #+ 'o$+c #%" *+ ! s!+. - Co#s$ $ " # !o%o $'+#s c o#+* "#$'" 8+**+6"#"'+* 8+**+ o' #,o#+%o.

9.- F+**+ o' #,o#+%o. - P+$' # %" 8+**+ "# "s$" c+so #o "s8(c * %" o&s"')+' ; + !"% %+ 3 " s" #c'"!"#$+ *+ c+'6+/ s"co! ' !" "* s "*o #!"% +$+!"#$" %"&+=o %" *+ ,+ +$+'o% c "#%o %"s *+,+! "#$o )"'$ c+*.. -E* s "*o 8 "'+ %"* ('"+"'!+#"c" '(c$ c+!"#$" #+*$"'+%o #o s" 'o% c" 'o$+c #.- L+ 8 #%+c # s" +s "#$+# !"% +#$" "3 " os !o) ! "#$os

)"'$ c+*"s '" "#$ #os. -S" 'o% c" "# +'"#+s ! s "*$+s o "#s "*os co5"s )os &*+#%os o ! &*+#%osF+c$o'"s 3 " +8"c$+# *+ c+ +c %+% %" c+'6+@1. L+ 'o8 #% %+% %" *+ c !"#$+c #.2. E* # )"* 8'"($ co.9. #6 *o %" 8' cc # #$"'#+ 4. Es$'+$ 8 c+c # %"* s "*o.


33/92

(a)

B

Superficiede falla!n suelo

qu

Carga9#rea unitaria q

3sentamiento

(b)

B

Superficiede falla

qu (:)


3sentamiento

q u


34/92

(c)

B

Superficiede falla

qu (:)


3sentamiento

q uq u

+apatasuperficial

1aturaleza de las fallas por capacidad de carga en suelos, (a) falla de cortantegeneral0(b) ;alla de cortante local0 (c) falla de cortante por punzonamiento.

L B

BL B

+= 2

-onde B < anc*o de la cimentación L < longitud de la cimentación

(1ota, L es siempre mayor que B.)

&ara cimentaciones cuadradas B < L0 para cimentaciones circulares0 B < L < di#metro

!ntonces B* = B


35/92

TEOR A DE LA CAPACIDAD DE CARGA LTIMA

DF E

G G A B

B

=> 2 φ9? => 2 φ9?=> 2 φ9? => 2 φ9?

J I

qu q = γ Df

α α

B

;alla por capacidad de carga en un suelo bajo una cimentación r"gida continua rugosa

γ γ BN qN cN q qC u2

1++= (Cimentación en franja)

-ondec < Co*esión del sueloγ < &eso especifico del sueloq < γ Df

N c , N q , N γ = ;actores de capacidad de carga adimensionales que son unicamente

funciones del #ngulo de fricción del suelo φ.


36/92

π φ tan22

45tan e Nq

+=

Se e%presan como,

( ) φ cot1+= qc N N ( ) φ γ tan12 += q N N

id sqiqd qsqcicd cscu F F F BN F F F qN F F F cN q γ γ γ γ γ 21++=

Capacidad de carga ultima neta

qneta( u) = q u – q

-onde qneta( u) < capacidad de carga ultima neta


37/92

B1ivel del aguafre#tica

B

Caso I D f

d 1ivel del aguafre#tica

'odificación de las ecuaciones de capacidad de carga por nivel de agua.

γ sat < peso especifico saturado

Caso II

!l factor de Seguridad

FS q

q uadm =

D 1


38/92

Sin embargo algunos ingenieros en la pr#ctica prefieren usar un factor de seguridad de

I#c'"!"#$o %"* "s8 "',o #"$o so&'" "* s "*o H C+ +c %+% %" c+'6+ *$ !+ #"$+FS

$a capacidad de carga @ltima neta se define como

qqq uuneta −=)(Sustituyendo esta ecuación en la ecuación 3nterior se obtiene

ncremento del esfuerzo neto sobre el suelo

< carga por la superestructura por #rea unitaria de la cimentación

FS qq

q uadmneta −=)(

!l factor de seguridad definido por la ecuación debe ser por lo menos A en todoslos casos.

C !"#$ #" C '6 % E #$' !"#$"


39/92

C !"#$+c o#"s C+'6+%+s E>c #$' c+!"#$"

L B M

BLQ

q 2max6+=

L B M

BLQq 2min

6−= -onde Q < carga vertical total M < momento sobre la cimentación

Q M

B

B X L

B

e

&ara e < B/6

qma%

qma%

&ara e < B/6

(a)

L’

?e B’ (b)


40/92

:. $a distancia e es la e%céntrica.

Q M

e =

+=

Be

BLQ

q 6

1max

y

−= Be

BL

Qq

61

min

( )e B LQ

q23

4max −=

?. -etermine las dimensiones efectivas de la cimentación como B’ < anc*o efectivo < B B ?e L’ < longitud efectiva < L


41/92

A. se la ecuación para la capacidad de carga @ltima como

id sqiqd qsqcicd cscu F F F N B F F F qN F F F cN q γ γ γ γ γ '21

' ++==. $a carga @ltima total que la cimentación soporta es

)')('(' L BqQ uú t =

A’

>. !l factor de seguridad contra falla por capacidad de carga es

donde A < #rea efectiva

QQ

FS ú t =


42/92

C !"#$+c o#"s co# E>c"#$' c %+% "# %os D '"cc o#"s

ú t

! B

Q

M e =

Q@lt

'

B B X L

(a)

B

L

B

(b) (c) (d)

y

M

Q@lt Q@lt

M x

M y eL

eB


43/92


44/92

B

B1

L:L

rea efectiva para el caso

reaefectiva

Q@lt

e B

e L

61

61 // ≥≥ B !e Le B L

C+so I,61

61 // ≥≥ B !e Le B L

!l #rea efectiva para esta condición se muestra

1121' L B # =


45/92

−= Be

B B B3

5.11

donde

−=

L

e L L L

35.1

1

$a longitud efectiva L’ es la mayor de la dosdimensioneses decir B1, o L1. !l anc*oefectivo es entonces

''

' L #

B =


46/92

B reaefectiva

rea efectiva para el caso e L9L D E.> y E D eB 9BD :9F

$as magnitudes de L1 y L2 .

!l anc*o efectivo es

$a longitud efectiva es

L’ < L1 o L2 (la que sea mayor)


47/92

C+so III , e L 9 L D :9F y E De B 9 B D E.>. !l #rea efectiva es

( ) L B B # 2121

' +=

!l anc*o efectivo es

L #

B '

'=

B:

L

reaefectiva

Q@lt

e B

e L

B?B


48/92

TIPOS DE ASENTAMIENTOS DE CIMENTACIONES


49/92

TIPOS DE ASENTAMIENTOS DE CIMENTACIONES

3sentamiento nmediato

&erfil delasentamiento(a)

&erfil delasentamiento(b)

&erfil de un asentamiento inmediato y presión de contacto en arcilla


50/92

Cimentación B X L

3sentamientode cimentación

r"gida

3sentamientode cimentaciónfle%ible

Suelo

µ s < relación de &oisson $ s < modulo de elasticidad

6oca

D1

3sentamiento el#stico de cimentaciones fle%ible y r"gida.


51/92

( )2

1 2α µ S

s

%e $

BqS −= (esquina de la cimentación fle%ible)

( )α µ 21 S s

%e $

BqS −= (centro de la cimentación fle%ible)

-onde

−+

+++

−+

++=11

111

1

11

12

2

2

2

m

mnm

mm

mmn

π α

m < L/B B < anc*o de la cimentación L < longitud de la cimentaciGn

!l asentamiento inmediato promedio para una cimentaciGn fle%ible también se e%presacomo

( ) a& s s

%e $

BqS α µ 21−= (promedio para una cimentaciGn fle%ible)


52/92

As"#$+! "#$os #!"% +$o %" c !"#$+c o#"s so&'" +'c **+s s+$ '+%+s

D f

' 'odulo de elasticidad < $ s

q% 3rcilla

saturada

H

Cimentación sobre arcilla saturada

B X L

&ara la notación usada en la figura la ecuación es.-onde A1 "s 8 #c # %" B L B. A2 "s 8 #c #%" D8 B. s

%e $

Bq # #S 21=


53/92

6ango de los par#metros del material para calcular el asentamiento inmediato

$as ecuaciones de asentamientos contienen par#metros el#sticos E s y m sS #o s" $ "#" '"s *$+%os %" ' "&+s %" *+&o'+$o' o/ s" $ "#" 3 " +s ! '.

-onde N f < nImero de penetracion estandar. Similarmente

!l modulo de elasticidad de arcillas normalmente consolidadas se estima como

E s H 2?0c + ?00c

E s H J?0c + 1000cJ para arcillas preconsolidadas como

-onde c < co*esión no drenada del suelo de arcilla

E s H 2qcqc = resistencia por penetración de cono estática

E s = (kN / m2 ) = 766 N f

ó d bl d b d d


54/92

&resión admisible de carga en arena basada en consideracionesde asentamiento$a presión admisible neta se define como

f admnetaadm Dqq γ −=)(-e acuerdo con la teor"a de 'eyer*of para ?>mm de asentamientom#%imo estimado

( ) c%( netaadm N m)N q 98.11/ 2)( ==( )

22

)( 28.3128.3

799/

+==

B B

N m)N q c%( netaadm

-onde N cor < n@mero de penetración est#ndar corregida

CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE


55/92

CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE

E# *os c % 6os %" "% 8 c+c # s" "s "c 8 c+# *+ c+ +c %+% %" c+'6+

A%! s &*" %" c !"#$+c o#"s so&'" )+' os $ os %" s "*os. P+'+

Co#s$' cc o#"s !"#o'"s/ s" %+# )+*o'"s &+s$+#$" +c" $+&*"s/ "sos)+*o'"s

%" c+ +c %+% %" c+'6+ s" &+s+# ' #c +*!"#$" "# c*+s 8 c+c # ) s +*%"

s "*os c"'c+#+s + *+ s "'8 c ".

P+'+ 6'+#%"s 'o "c$os/ #"c"s+' +!"#$" s" %"&"# "="c $+' "s$ % os# s $

' "&+s %" *+&o'+$o' o.


56/92

L# B C D $


57/92

∆

# B C D $ #B

ρ maxδ #B Perfi !e

"#entamiento

(a) "#entamiento #in inc inaci$n

βa+

L

∆

# B C D $ #B

δ #B

Perfi !e"#entamiento

(%) "#entamiento #in inc inaci$n

η #Bω

P+'(!"$'os +'+ *+ %"8 # c # %" +s"#$+! "#$o $o*"'+&*"

Z+ +$+ C !& #+%+ Y C !"#$+ # # L +


58/92

Z+ +$+s Co!& #+%+s Y C !"#$+c # co# Los+s

+apata 6ectangular Combinada

:

A

?

=

$indero depropiedad

$indero depropiedad

: +apata rectangular combinada? +apata /rapezoidal combinadaA +apata en 4oladizo= $osa de Cimentación

(a)


59/92

Q &Q


60/92

$indero de&ropiedad

&lanta

(b)

L

B

L2 X L3

L1Q1&Q2

Q1 Q2

Seccion

B q(a!mneta) / on it ! nitaria

(a) +apatas combinadas (b) zapata rectangular combinada0 (c) zapatatrapezoidal combinada0 (d) zapata en voladizo

Q &Q


61/92

L2 X L3

L1Q1&Q2

Q1 Q2

B1 q(a!mneta) / on it ! nitaria B2 q(a!mneta) / on it ! nitaria

ecci$n

L B2

*in!ero !e

Pro+ie!a!

P anta

(c)


62/92

Sección

&lanta

$indero depropiedad

(d)

Z+ +$+ T'+ ",o %+* Co!& #+%+

!s a veces usada como una cimentación aislada para una columna que soporta una gran carga y donde el espacio es escaso.

Si se conoce la presión admisible neta -e la propiedad de un trapezoide tenemos


63/92

)(

21

netaadmq

QQ # += L

B B # 2

21 +=

32

21

212

L B B B B

L X

++=+

del suelo determine el #rea de lacimentación

p p p

Z+ +$+ "# Vo*+% ,o!ste tipo de construcción de zapata combinada usa una contratrabe para conectar unacimentación de columna cargada e%céntricamente a la cimentación de una columna inferior

C !"#$+c # co# Los+


64/92

!ste tipo de cimentación es una zapata combinada que cubre toda el #rea bajo unaestructura que soporta varias columnas y muros

T os Co! #"s %" C !"#$+c o#"s co# Los+s


65/92

T os Co! # s % C ! #$ c o# s co# Los s

:. $osa plana. $a losa es de espesor uniforme.?. $osa plana con mayor espesor bajo columnas

ecci$nen # - #

ecci$nen # - #

# #

P anta

(a)

# #

P anta

(b)/ipos de $osas de cimentación, (a) losa plana0 (b) losa reforzada bajo columnas0(c) vigas losa0 (d) losa con muros de sótano


66/92

ecci$n

en # - #

ecci$nen # - #

# #

P anta

(c)

A. 4igas y losa. $as vigas corren en ambas direcciones y las columnasse localizan en las intersección de las vigas=. $osa con muros de sótano como parte de losa. $os muros act@an como

rigidizadores de la losa.

# #

P anta

(d)


67/92


68/92

C+ +c %+% %" C+'6+ %" C !"#$+c o#"s co# Los+s


69/92

id sqiqd qsqcicd cscu F F F BN F F F qN F F F cN q γ γ γ γ γ 21++=

C+ +c %+% %" C+'6+ %" C !"#$+c o#"s co# Los+s

$a capacidad de Carga ultima total de una losa de cimentación se determina c la misma ecuación usada para cimentaciones superficiales.

$a Capacidad de carga u !i"a #e!a es

qqq uuneta −=)(&ara arcillas saturadas con φ < E y condición de carga vertical la ecuación da

q F F N C q cd cscuu +=

L B

L B

N

N

L B

F c

qcs

195.1

14.51

11 +=

+=

+=

-onde C u < co*esión no drenada. (1ota, N c < >.:= N q < : y N γ < E.) para φ < E

y


70/92

y

+= B

D F f cd 4.1

$a sustitución de la forma precedente y factores de profundidad en la ecuación da

q B

D

L B

cq f uu +

+

+= 4.1195.114.5

&or consiguiente la capacidad de carga ultima neta es

+

+=−=

B

D

L B

cqqq f uuuneta 4.1195.

114.5)(

&ara F$ < A la capacidad de carga admisible neta del suelo es entonces

+

+==

B

D

L B

c FS

qq f u

unetanetaadm 4.1

195.1713.1)()(

&ara cimentaciones superficiales tenemos


71/92

&ara cimentaciones superficiales tenemos

( )

+=

2528.3128.3

98.11/2

2)(

ed c%( netaadm

S F

B B

N m)N q

-onde N c%( < resistencia a la penetración est#ndar corregida B < anc*o (m) F d < :KE.AA ( D f /B ) L :.AAS e = asentamiento (mm)

Cuando el anc*o B es grande la ecuación anterior es apro%imada(suponiendo A.?M B K:


72/92

sando esta lógica y suponiendo en forma conservadora que F d es igual a : 3pro%imamos la ecuación como

( ) c%( N m)N q netaadm 96.23/2

)( ==$a presión neta aplicada sobre una cimentación se e%presa como

f D #Q

q γ −=-onde Q < peso muerto de la estructura y carga viva # < #rea de la losa

&or consiguiente en todos los casos q debe ser menor que o igual a qadm.neta


73/92

:. Cuando el terreno no posee la resistencia suficiente al esfuerzo cortante por ser


74/92

p pmuy suave se buscan estratos mas resistentes a mayor profundidad claro estasin descuidar el factor económico.

?. Cuando el edificio es muy masivo y las presiones a transmitir son grandes y

rebasan la capacidad resistiva del terreno para ser cimentado sobre una losa decimentación.A. /ambién suelen utilizarse las cimentaciones profundas en suelos muy arcillosos o

arcillas e%pansivas muy potentes es decir de gran espesor. !n este caso serecurre al uso de pilotajes por fricción.

$as cimentaciones profundas por pilotes son especiales en el caso de puentessobre r"os caudalosos o en zonas pantanosas e inclusive se *an utilizado conmuc*o é%ito en la construcción de plataformas petroleras.


75/92


76/92

L+ $o''" %" P s+ "s # "="! *o%" "s$' c$ '+ c !"#$+%+ so&'"*o$"s %" !+%"'+ %" c"%'o 3 "

+c$7+# co!o *o$"s %" 8' cc #.Es$os s" % s s "'o#s ! $' c+!"#$" "# % s$' & c #co#c #$' c+ so&'" *+ &+s"c 'c *+' %" %"s *+#$" %" *+ $o''".E# 1 2/ T"''+c #+ '"s"#$o #+")+* +c # %" *os +s"#$+! "#$o3 " 5+ "> "' !"#$+%o *+ $o''"/'"s"#$(#%os" # 5 #% ! "#$o%" !+s %" 1.00 !"$'o ! %"* *+%o#o'$"/ ! "#$'+s 3 " %"* *+%o s '"* +s"#$+! "#$o "s %"* o'%"# %"*os 9.00 !"$'os.

L+ !"#$+ #" ' 8 #%+ "*"# "' %" )+' $ / "#$'"


77/92

L+s c !"#$+c o#"s 'o8 #%+s s "*"# s"' %" )+' os $ os / "#$'""**+s s" c "#$+#@

1. P *o$"s.-So# "s$' c$ '+s 6"#"'+*!"#$" %" co#c'"$o '"8o',+%o/

"'o "%"# s"' %" "'8 *"s %" +c"'o " #c* so %" !+%"'+s %"c"%'o "#c #o o #o s ! *"!"#$". So# "*"!"#$os ! "s&"*$os s s"cc # $'+#s)"'s+* # "s !+ o' %" 1/20 !$s/ *os !+sco! #"s so# %" co#c'"$o '"8o',+%o c 'c *+'"s co# % (!"$'os %"90 + 0 c!s.

2. P *+s.-C +#%o *os "*"!"#$os % so o'$" so# %" s"cc o#"s !+ o'%" 120 c!s "'o #o ">c"%"# %" s %o&*"/ s" %"#o! #+# *+s "%"# s"' %" s"cc # c 'c *+'/ o)o %"+ '"c$+#6 *+'"s. So#

co! #"s *+s *+s %" *os "#$"s ) +*"s/ ! s!+s 3 " s "! '"so# %" co#c'"$o '"8o',+%o.

9. C * #%'os o C+=o#"s.- So# "*"!"#$os %" co#c'"$o '"8o',+%o 3 "s" co#s$' "# 5 "cos o' c "s$ o#"s "co# ! c+s %" "so/s s % (!"$'o s "*" )+' +' "#$'" 9.00 .00 !"$'os. S" **+!+#c * #%'os c +#%o s s"cc # "s c 'c *+' c+=o#"s c +#%o co#+'+*"*" : "%os. Es$os "%"# $'+&+=+' s ! *"s o "# &+$"':+.

/ipos de cimentaciones profundas


78/92

6oca sana

Suelosuave

&ilote&ila Cilindro o

cajón Cajones enbater"a

Los *o$"s s" $ * ,+# co# )+' os 8 #"s/ "#$'" "**os "s$(#@


79/92

1. P+'+ $'+#s! $ ' *+s c+'6+s %" *os "% 8 c os + !+ o' 'o8 #% %+%5+s$+ *os "s$'+$os %" s "*os !+s '"s s$"#$"s/ co#oc #%os" "s$osco!o *o$" %" #$+..

2. T'+#s! $ ' *+ c+'6+ +* ! s!o s "*o &*+#%o +'3 " o' 8' cc #6+'+#$ c" *+ "s$+& * %+% %" *+s "s$' c$ '+s

9. P'o o'c o#+' "* +#c*+=" +%"c +%o + c "'$+s "s$' c$ '+s ;co!o$+&*"s$+c+%os< o '"s s$ ' 8 "',+s *+$"'+*"s ; c+so %" *+s %" "#$"s


80/92

D" +c "'%o + *+ 8o'!+ "# 3 " $'+&+=+'+#/ "s %"c '/ co!o$'+#s! $ '(# *+s c+'6+s +* $"''"#o/ *os *o$"s s" c*+s 8 c+# co!o@

1. P *o$"s %" #$+.-"s$os so# 5 #c+%os + #+ 'o8 #% %+% "# *+c +* s" #c' s$+# "# # "s$'+$o '"s s$"#$"/ $'+#s! $ "#%o *+sc+'6+s %"* "% 8 c o "# "s$" "s$'+$o.

2. P *o$" %" 8' cc #.-Es$os so# +3 "**os 3 " $'+#s! $"# *+ c+'6+ +*! s!o "s$'+$o so&'" "* 3 " "s$(# 5 #c+%os/ !"% +#$" *+ 8' cc #3 " s" 6"#"'+ "#$'" "* *o$" "* s "*o 3 " *o 'o%"+.

9. P *o$" ! >$o.-Es$os *o$"s $'+#s! $"# #+ +'$" %" *+ c+'6+ o'#$+ *+ c+'6+ '"s$+#$" s" % s$' & " o' 8' cc # so&'" "* s "*o.

C +#%o *+s co#% c o#"s "s$'+$ 6'+8:+ %"* * 6+' *o "'! $+/ *os*o$"s %" #$+ s "! '" %"&"'(# s"' *os ' !"'os "# s"*"cc o#+'s"/+ 3 " so# *+s !+s s"6 'os "s$o 3 " +* $'+#s! $ ' *+s c+'6+s +!+ o' 'o8 #% %+%/ "* "% 8 c o #o "> "' !"#$+'+ #c* #+c o#"s #+s"#$+! "#$os 8 "'$"s s "s$+& * %+% s"'( !+ o'.


81/92

Los *o$"s %" co#c'"$o "%"# s"' '"8+&' c+%os " 5 #c+%os +


82/92

6o* "s co# !+3 #+ *o$"+%o'+ ; **+!+%+ M+'$ **o/ co!o s" )" "# *+8o$o< o 5 #c+%os o' '"s # #" !($ c+. A%"!(s *os *o$"s $+!& #"%"# s"' co*+%os "# "* * 6+'/ "# #+ ">c+)+c # '"+* ,+%+

'") +!"#$".

L+ c+ +c %+% %" c+'6+ "# *o$"s/ s" %"$"'! #+ co!7#!"#$" o' )+' os' $"' / "#$'" * 3 " " "%"# !"# # ' * 6 "#$"@


83/92

c' $"' os/ "#$'" *os 3 " s" "%"# !"#c o#+' *os s 6 "#$"@

1. C' $"' o % #(! co.- S" &+s+ "# *+ + * c+c # %" 8o'! *+s % #(! c+s "# *+s

c +*"s #$"') "#" *+ "#"'6:+ co! # c+%+ +* *o$" o' "* ! +c$o %"*!+'$ **o %" 5 #c+. S" + * c+ ">c* s )+!"#$" + *os *o$"s %" #$+5 #c+%os +* 6o* ".L+ 8+**+ %" "s$" ! $o%o co#s s$" "# 6#o'+' *+ '"s "s$+ %" *os !+$"' +*"s+* ! +c$o/ "s s" %"s+''o**+# 8 "',+s '"s s$"#$"s ) scos+s %" #"'c +"# "* s s$"!+ *o$"-s "*o/ %"& %o + 3 " *+ "#"$'+c # $ "#" * 6+' % '+#$"# &'")" $ "! o / co!o s+&"!os "s$+s 8 "',+s ) scos+s " #"'c +*"s #os" '"s"#$+# "# "* c+so "s$($ co 5+c"# 3 " *+ co''"*+c # "#$'" *+'"s s$"#c + % #(! c+ *+ "s$($ c+ s"+ c+s ! os &*" %" '"+* ,+'. Po' "s$o*$ !o/ *+s 8o'! *+s % #(! c+s #o s" '"co! "#%+# "# # #67# c+so #o%"&"# %" $ * ,+'s" +'+ "* c+*c *o %" *+ c+ +c %+% %" c+'6+ "# *o$"s.

2. C' $"' o "! :' co.- S" &+s+ "# *+ + * c+c # %" 8o'! *+s %" c+ +c %+% %"c+'6+ %" *o$"s + +'$ ' %" c' $"' os o "> "' "#c +s *oc+*"s. M c5+s8o'! *+s so# $+*"s 3 " +%o $+# 8+c$o'"s %" s"6 ' %+% %"!+s +%o +*$os/*o 3 " co#% c" + c !"#$+c o#"s ! cos$os+s / o' $+* !o$ )o/ $+! ocos" = s$ 8 c+ *+ "s$ !+c # %" *+ c+ +c %+% %" c+'6+ %" *o$"s $o!+#%o "#c "#$+ "s$os c' $"' os.


84/92

A. Criterio est#tico.2 !n este la capacidad de carga del pilote se determina apartir de una teor"a que val@e la capacidad de carga del suelo a partir deensayes de resistencia. !n este criterio se e%ige que se tenga unacompleta e%ploración del suelo y se realicen los ensayes de laboratorio yen el lugar. 3 partir de estos resultados de laboratorio e Nin situO elingeniero podr# utilizar alguna de las formulas ya indicadas en el capitulocuatro de este mismo trabajo. Se debe de considerar un factor deseguridad del orden de A cuando las cimentaciones se calculen con lascargas vivas y muertas permanentes.

!l mejor método para determinar la capacidad de carga de un pilote es elrealizar una prueba de carga en el lugar. -esgraciadamente no siempre serealiza por el costo y el tiempo que este tipo de ensaye requiere sin embargorecomendamos que no se escatime esta recomendación dada la importanciay el costo del edificio.

n aspecto que no debe pasarse por alto es la interpretación de losresultados de un ensaye de prueba ya que este siempre se realiza sobre unsolo pilote cuando en realidad el edificio esta desplantado sobre muc*os deellos y la capacidad de carga de un conjunto de pilotes no es proporcional a lacapacidad de carga del numero de pilotes *incados.

3 través de un prueba de carga sobre un pilote se puede obtener la siguiente


85/92

3 través de un prueba de carga sobre un pilote se puede obtener la siguienteinformación,

:. $a capacidad de carga ultima por punta del pilote para esto esnecesario el realizar primero la e%cavación *incando un tubo *uecoe introducir dentro de este ultimo el pilote e *incarlo sobre el estratoresistente determin#ndose as" la capacidad por punto del pilote.

?. $a capacidad de carga por fricción lateral del pilote es determinadacuando este se *inca sobre estratos potentes de arcilla blanda.

$os pilotes colados en el lugar son aquellos que se construyen en el sitiomediante el colado de concreto reforzado en una e%cavación previamenterealizada. $a capacidad de carga de los pilotes colados en el lugar sedetermina como se indico anteriormente para los pilotes prefabricados*incados al golpe.

$os pilotes de acero suelen ser perfiles tubulares de gran calibre o seccionesP&. $as secciones tubulares se *incan en el terreno y posteriormente serellenan de concreto cuando los perfiles alcanzan la profundidad dedesplante. &ueden *incarse en suelos muy firmes en donde es dif"cil *incarlos pilotes de concreto.

!l ingeniero debe estudiar la econom"a relativa de la cimentacionfi i l f d @ l i b d b


86/92

superficial o profunda seg@n sea el caso sin embargo debecuestionarse lo siguiente,

:. Q3 que profundidad deber"a de cimentarse un edificioR?. QPabr"a que proteger la e%cavación mediante un muro o pantalla

durante la construcción para evitar la penetración odesprendimiento del terrenoR

A. QSeria necesario abatir el nivel fre#tico para e%cavar y construir lacimentaciónR J en caso afirmativo Q que método deber"aemplearse para elloR

=. QPabr"a peligro de da os a los edificios adyacentesR

>. QCu#nto se asentar"a el edificio terminadoR Qseria uniforme esteasentamientoR

F. Q ué esfuerzos y distribución de los mismos deber"anconsiderarse para el proyecto de la placa de cimentaciónR


87/92


88/92

P *o$"s "'8o'+c #


89/92

P o$ s 8o +c #


90/92


91/92


92/92

863C 3S &76 $3 3/!1C 71

ALUMNOS@ECTOR MANUEL GONZALEZ PUPPI J? 4 -A DIEGO DAVID ESPINOZA OLAZABAL 0 041 -D MA BEN AMIN BONILLA TORRES 0409 4-

OLAZABAL ALBERCA ONN

Documents

Cimentaciones 2014-II