Presentación de clase de cimentaciones para Ingenieros

Presentación de cimentaciones

1. CIMENTACIONES

2. Contenidos

3. Evaluación Tareas Exposiciones y Talleres Exámenes

4. Aspectos básicos: 1. Se debe asegurar la estabilidad general de la estructura, la cual debe ser estable al volcamiento, deslizamientos y asentamientos. 2. Una vez que esto está garantizado, se debe estudiar la distribución interna de esfuerzos en los elementos que conforman la fundación. Deberá cumplir tres requisitos fundamentales: a). El nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad tal que se encuentre libre del peligro de heladas, cambios de volumen del suelo, capa freática, excavaciones posteriores, etc. b). Tendrá unas dimensiones tales que no superen la estabilidad o capacidad portante del suelo. c). No deberá producir un asiento en el terreno que no sea absorbible por la estructura.

5. Clasificación Una primera clasificación divide las cimentaciones en dos grupos: - Superficiales: cuando el nivel de cimentación es inferior a cuatro veces la dimensión menor del cimiento. - Profundas: cuando el nivel es superior a diez veces la dimensión menor. Entre ambos grupos evidentemente hay gran cantidad de casos intermedios.

6. Tipos de fallas: Falla por adherencia. Falla por punzonamiento.

7. Tipos de fallas: Falla por cortante. Falla por flexión de zapata (bidireccional).

8. Suelo El suelo es la formación superficial de la corteza terrestre, que resulta de la alteración de las rocas por meteorización y por acción de los organismos (agua, viento, seres vivos...) Los suelos formados por arenas medias y gruesas cuentan con una granulometría favorable para sustentar estructuras con un cierto nivel de resistencia, debido a su gran estabilidad y su resistencia a los cambios de humedad y temperatura. Estos suelos cuentan con varias clasificaciones, que las hacen más o menos factibles para las construcciones.

9. Clasificación Para su identificación, todos los suelos pueden agruparse en cinco tipos base: arenoso, arcilloso, limosos, grava y materia orgánica y varias de sus combinaciones. La identificación y clasificación se basa en el reconocimiento de los tipos de base de suelos y de las características de los compuestos.

10. Otra forma de clasificar las cimentaciones por la dureza del suelo podría ser la siguiente: Para suelos blandos: Losas de cimentación o pilotes. Para suelos semi -blandos o duros: Zapatas aisladas o corridas. Es necesario realizar estudio de mecánica de suelos para determinar con exactitud el tipo de suelo de su futura obra o proyecto. Para que, en base a ello se pueda recomendar el tipo de cimentación y estructura que mejor se adapte al terreno.

11. Videos Asentamientos: https://www.youtube.com/watch?v=afUTuwiqH4Q Suelos: https://www.youtube.com/watch?v=iuniLGKD_c4

12. Ensayo SPT Se trata de uno de los ensayos más utilizados en el ámbito de la geotecnia por su sencillez, rapidez y economía. El ensayo SPT básicamente consiste en la hinca en el terreno de una puntaza metálica mediante golpes por lo que da idea de la resistencia del terreno ya que se contabilizan el número de golpes necesarios para clavar el ensayo pero debido a su amplio uso, este ensayo puede correlacionarse con numerosos parámetros geotécnicos. El nombre SPT proviene de las siglas en ingles Standard Penetration Test. Es decir, ensayo de penetración estándar.

13. Consideraciones Geotécnicas: Estabilidad Global Capacidad Portante y Asentamientos Verificación al Deslizamiento, Volcamiento y Levantamiento.

14. Proceso de diseño: Estado Límite de Servicio: Asentamientos excesivos, deformaciones laterales excesivas, vibraciones excesivas o deterioro físico y estético de la fundación. Estado Límite de Resistencia: Exceder la capacidad portante del suelo que la sustenta, falla por deslizamiento o falla de alguno de los componentes estructurales.

15. Tipos de fallas: Falla General por Corte Falla Local por Corte Falla por Punzonamiento

16. Asentamientos: El asentamiento total a ser calculado, será el resultado de la suma delos: • Asentamientos inmediatos. • Asentamientos por consolidación (primaria y secundaria). • Asentamientos inducidos por sismos. Asentamientos tolerables para las edificaciones En términos del asentamiento promedio total que experimente la cimentación de una estructura durante un lapso de 25 años la norma Nec-15 establece: • Se considera las cargas muertas de servicio y 50% de cargas vivas máximas. • Para construcciones aisladas 20 cm. • Para construcciones entre medianeros 10 cm.

17. Asentamientos diferenciales: Este tipo de asentamiento se entiende como la diferencia vertical entre dos puntos distintos de la cimentación de una estructura. La Tabla 7 de la norma Nec-15 muestra los máximos de asentamientos diferenciales calculados, expresados en función de la distancia entre apoyos o columnas, L.

18. Recomendaciones: Cuando las zapatas aisladas sobre suelo compresible ocupan arriba del 30% del área de la planta del edificio o cuando los asentamientos diferenciales permisibles no son satisfechos, resulta más económico y conveniente usar zapatas continuas. El considerar el diseño de la cimentación como dos actividades totalmente separadas (Geotécnica y Estructura), puede ocasionar importantes debilidades que pueden acarrear diseños que no estén en sintonía con el comportamiento global de la edificación. Cuando se consideren las combinaciones de carga del estado límite de servicio, en las cuales estén presentes los efectos sísmicos o de viento, la capacidad portante admisible del suelo se incrementará en un 33%. Esto no aplica en el caso de suelos cohesivos cuya resistencia se degrada por la acción sísmica (arcillas sensibles o suelos licuables).

19. Cimentaciones superficiales

20. Se identifican como inicialmente como fundaciones superficiales cuando la relación Df /B <= 4 (Norma NEC-15). Tipos de zapatas aisladas : Rígidas o poco deformables. Flexibles o deformables. Centradas. Excéntricas.