Cálculo de cimentaciones de naves industriales

Introducción al cálculo de cimentaciones de naves industriales. Para más información acerca de aplicaciones de cálculo contacte Procedimientos-Uno, SL ([phone] [email protected]

1. arqui.com Juan López Peñalver nº 8, 29590 Parque Tecnológico de Andalucía, Campanillas (Málaga) [email protected] 95 20 20 165 Curso de cimentaciones superficiales en edificios industriales. Aplicación ESwin.

2. 24/11/2009 2 EL TERRENO. INFORME GEOTÉCNICO. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE CIMENTACIONES. COMPROBACIONES A ESTADO LÍMITE ÚLTIMO. Hundimiento Vuelco Deslizamiento Capacidad estructural COMPROBACIONES A ESTADO LÍMITE DE SERVICIO. ZAPATAS EXCÉNTRICAS. MODELO DE CÁLCULO EN ESWIN . CASOS PRÁCTICOS. CONTENIDO arqui.com

3. 24/11/2009 3 2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO. Código Técnico de la Edificación: en sus Documentos Básicos de Seguridad Estructural: Seguridad estructural (DB-SE). Cimientos (DB-SE-C). Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08). Norma de construcción sismorresistente (NCSE-02). NORMATIVA DE APLICACIÓN. arqui.com

4. 24/11/2009 4 2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO. ¿QUÉ DEBEMOS SABER ANTES DE DISEÑAR UNA CIMENTACIÓN? ¿Hay Informe Geotécnico? SÍ NO Sólo podemos hacer un predimensionado de la cimentación. arqui.com ¿Hay interferencias con instalaciones? ¿Hay medianerías?

5. 24/11/2009 5 2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO. TIPOS DE CIMENTACIONES. CIMENTACIONES DIRECTAS. CIMENTACIONES PROFUNDAS (pilotes, grupos de pilotes y micropilotes) arqui.com

6. arqui.com 24/11/2009 6 2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO. PELIGROSIDAD DE LOS TERRENOS EXPANSIVOS: Capa activa

7. 24/11/2009 7 2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO. AGRESIVIDAD DEL TERRENO: En función de la agresividad del terreno debemos: Elegir un cemento adecuado. Fijar el contenido mínimo de cemento. Fijar la relación mínima agua/cemento. Debemos elegir una resistencia de las recomendadas por la EHE arqui.com r nom

8. 24/11/2009 8 2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO RECUBRIMIENTOS MÍNIMOS arqui.com r nom =r min +10 mm

9. 24/11/2009 9 3. COMPROBACIONES DE E.L.U. COMPROBACIÓN DEL HUNDIMIENTO POR EL MÉTODO DE MEYERHOF arqui.com Método sencillo y rápido para cálculos manuales. Propuesto por el DB-SE-C.

10. 24/11/2009 10 3. COMPROBACIONES DE E.L.U. COMPROBACIÓN DEL HUNDIMIENTO POR EL MÉTODO CLÁSICO arqui.com Equivalente al método de Meyerhof cuando q adm =1,33·q max . Supone las presiones variables (comportamiento más real). Se acepta que la presión máxima sea mayor que la admisible (33%) e≈0 e<A/6 e>A/6

11. 24/11/2009 11 3. COMPROBACIONES DE E.L.U. VUELCO arqui.com A S M R Z El DB-SE-C introduce un coeficiente de seguridad muy alto a vuelco. Suele ser la comprobación más desfavorable en naves industriales.

12. 24/11/2009 12 3. COMPROBACIONES DE E.L.U. DESLIZAMIENTO arqui.com Capacidad del terreno para oponerse a las reacciones horizontales. El terreno tiene tres mecanismos para oponerse: R Z R H F R E P

13. 24/11/2009 13 3. COMPROBACIONES DE E.L.U. CAPACIDAD ESTRUCTURAL - FLEXIÓN arqui.com La EHE define dos comprobaciones, dependiendo del vuelo de la zapata: v<2h → RÍGIDA v>2h → FLEXIBLE CASO DE ZAPATA RÍGIDA CASO DE ZAPATA FLEXIBLE En todas las comprobaciones de capacidad estructural, g F = 1,60

14. 24/11/2009 14 3. COMPROBACIONES DE E.L.U. CAPACIDAD ESTRUCTURAL - PUNZONAMIENTO Y CORTANTE arqui.com Son comprobaciones similares, con las que se verifica que el canto de la zapata es suficiente como para que el hormigón soporte el esfuerzo cortante. CORTANTE PUNZONAMIENTO

15. 24/11/2009 15 4. COMPROBACIONES DE E.L.S. ASIENTOS arqui.com Asiento máximo (s). Asiento diferencial ( d s ). Distorsión angular ( b ). Importante tenerlos en cuenta en: Estructuras articuladas Puentes grúa FISURACIÓN Cálculo de la abertura máxima de fisura, que debe ser inferior a 0,3 mm (0,2 mm en Qa, y 0,1 mm en Qb,Qc ) 1,7 Separación entre fisuras. Depende de: Ø mayor Recubrimiento mínimo Alargamiento de las armaduras

16. 24/11/2009 16 5. ZAPATAS EXCÉNTRICAS arqui.com “ Autoestable ” Implica unas dimensiones enormes Necesidad de colocar una centradora Posible inversión de momentos -> Armadura superior.

17. 24/11/2009 17 6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO arqui.com PLANTEAMIENTO CLÁSICO: calcular la estructura como perfectamente empotrada y llevar las reacciones a cimentación.

18. 24/11/2009 18 6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO arqui.com ¿Y si fallara una zapata? ¿Se caería todo? ¡NO! La estructura sólo se desplomaría hasta un cierto límite , ya que la parte que queda en pie sustentaría a la parte que ha quedado descalzada

19. 24/11/2009 19 6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO arqui.com ¿Y si fallara una zapata? ¿Se caería todo? Al fallar la zapata de la estructura de la figura, la parte que queda en pie se comportaría como un voladizo, redistribuyéndose los esfuerzos. Si hubiéramos diseñado la estructura sabiendo que la zapata fallaría, no pasaría nada

20. 24/11/2009 20 6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO arqui.com CONCLUSIÓN: Cuando falla la cimentación, antes de llegar al colapso debe fallar la estructura. Si ésta resiste, no habrá ningún problema. Luego, si reducimos la cimentación, haremos trabajar más a la estructura, pero no fallará necesariamente. Esto es lo que ocurre en las estructuras articuladas en cimentación . ¿Y por qué no plantear una solución intermedia ?

21. 24/11/2009 21 6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO arqui.com La solapa “MODELO” del cuadro de propiedades de la zapata permite liberar los desplazamientos de ésta, en 5 grados de libertad: x, y, z, q x y q y GIRO (Distribución de presiones) EMPOTRADO UNIFORME Con esta solución el terreno no puede recibir momentos; por tanto, los momentos flectores se redistribuyen M

22. ESFUERZO HORIZONTAL 24/11/2009 22 6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO arqui.com EMPOTRADO LIBRE Con esta solución estamos “enviando” el esfuerzo horizontal a otra parte de la estructura F F

23. 24/11/2009 23 6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO arqui.com MODELO RÍGIDO MODELO DE WINKLER MODELO ELÁSTICO DESPLAZAMIENTO VERTICAL Basado en el módulo de balasto . Modifica la distribución de presiones Basado en el módulo de elasticidad . Modifica la distribución de presiones y la absorción de esfuerzo horizontal Desplazamiento totalmente impedido El programa sigue calculando los asientos. Este modelo no puede coexistir con modelos elásticos . N N N

24. 24/11/2009 24 Juan López Peñalver 8, Parque Tecnológico de Andalucía 29590 Málaga, España, [email protected] [phone]