[Geotecnia] Manuel Romana - Cálculo de Asientos Admisibles

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ASIENTOS ADMISIBLESManuel Romana. STMR - UPVOctubre 2001

Interaccin terreno-estructuraACCIONES MATERIAL geometria Deformacin

Rotura TERRENO REACCIONES

La materializacin constructiva de los puntos de apoyo de la estructura constituye la cimentacin. La cimentacin debe garantizar las coacciones impuestas a la estructura y que REACCION < RESISTENCIA

FactoresCargas Tipo de estructura Dimensiones Rigidez Cimiento Proceso constructivo Uniformidad del suelo VelocidadFlexible Zapata Corrida Rgida Seccin Cerramiento ligero Estructura de acero Muro de ladrilloCimentacin flexible Cimentacin rgida

Objetivos del diseoSeguridad (equilibrio)La Resistencia se moviliza con la Deformacin

Funcionalidad (deformacin)(movimientos inducidos)

goce esttico (Vitrubio, 30 a.d.C)

DISEO................................... ADMISIBLE

Objetivos del DiseoEl diseo de una cimentacin cumplir los requisitos anteriores (Bjerrum, 1963) 1963 Estimar los movimientos de la cimentacin Evaluar la seguridad de la misma Determinar si los movimientos as determinados garantizan el correcto funcionamiento de la estructura.

Patologia y dao asumibleEl mal funcionamiento de la estructura est asociado, en muchos casos, a elementos que no afectan a la seguridad de la estructura Se manifiesta en aspecto o incomodidad

Estas patologas son en reparables a un coste adecuado.

principio

El grado de aceptacin de un determinado tipo de mal funcionamiento depende de la funcin del edificio.

Patologia y dao asumiblePatologa (Sndrome)= Disfuncin(SINTOMAS)

Se asocia a movimientos Limitar movimientos = evitar patologas?En muchos casos los daos se deben a deformaciones de la propia estructura, generadas por otras causas Un estudio analtico de la interaccin terreno/estructura teniendo presente el comportamiento y la geometra de todos los elementos de un edificio es inabordable.

Patologia y dao asumibleLos edificios son muy diferentes entre s, tanto desde un punto de vista general (tipologa, estructura, materiales), como desde un punto de vista concreto (disposiciones constructivas, geometra) por lo que es difcil establecer reglas de tipo general.

Los edificios, e incluso las cimentaciones, responden de modo diferente a como fueron diseados, debido a que los materiales de construccin rara vez funcionan de acuerdo con las hiptesis establecidas en los clculos

Patologia y dao asumibleDiseo implica: (Peck, 1956)Incertidumbre Riesgo

Dao asociado

un diseo de estructura que evitara cualquier tipo de fisuracin exigira un sobrecoste del orden del 10%.

Tipos de movimientos

Grietas

hinchamiento T < To

To > T

Flujo de humedad

Isotermas

Definicin de trminosxM xk

M

M0

MAX

P PQ

Asiento diferencial=

K K = (xk)

QAsiento mximo

Definicin de trminosN-1 (N)- >0 N+1

+

Rotacin Deformacin angular

N

(N)+>0

N =(N)- -(N)+

N (N) >0+

N0

N-1

(N)- 0 BC1/300. Dao estructural : >1/150.

Para un valor dado de o , el asiento mximo admisible es mayor para una cimentacin por losa que para una cimentacin por zapatas

GRANT et al. (1974) max = m max o

max = n max o

o = 25.4 mm (1)

BJERRUM (1963)

Bjerrum (1963)

Arcillas

Arenas

POLSHIN Y TOKAR (1957)Valores de Polshin y Tokar (Estructuras) Arena y arcilla dura 0.002 0.007 0.005 0.003 0.004 Arcilla blanda

Estructuras reticuladas de acero u hormign armado Cerramientos pilares de ladrillo entre

0.002 0.001 0.005 0.003 0.004

Estructuras isostticas Carriles de gra y puentes gra Inclinacin (w) de edificios esbeltos

POLSHIN Y TOKAR (1957)Valores de /L Polshin y Tokar (Muros) Arena y arcilla dura Arcilla blanda

Edificios de varios pisos L/H 5 Edificios industriales de una planta 0.0003 0.0005 0.0010 0.0004 0.0007 0.0010

crit = 0.05% L/H

Burland et al. (1977)Burland (1977) et al.

(mm)

max (mm) losas zapatas65 25-40

Arcilla Arena

40 20-25

65-100 50-65

EUROCDIGO 1Eurocdigo 1 Basis of design (1993)(6th Draft)

Asiento total (mm) Zapatas LosasAsiento diferencial (mm)

25 50

Sin cerramientos Revestimientos flexibles Revestimientos rgidosDistorsin angular Inclinacin

20 10 5 1/500 diseo

EUROCODIGO 7.(Geotechnical design)PrincipiosValores admisibles de los movimientos deben considerar: Tipo y funcin de la estructura Tipo de materiales Tipo de cimentacin Modo de deformacin

Asiento diferencial y distorsin deben definirse : No se alcance el lmite de servicio

Los clculos deben tener en cuenta: Variabilidad de cargas, propiedades del terreno Rigidez de la estructura Mtodo constructivo

EUROCODIGO 7.(Geotechnical design)Reglas de aplicacin:1/2000<