03 b fonaments_tipologies_v02
TRANSCRIPT
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 1
FONAMENTS
Principis bàsics, tipologies, disseny...
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 2
Definició de fonament
De la vikipèdia:
El fonament és un element constructiu funcional constituït per dos components:
-L'element estructural o fonament pròpiament dit és qui té la funció de "rebre, donar resposta i transmetre al terreny o roca, els esforços que s'exerceixen sobre l'estructura resistent o en el propi fonament.
-El terreny o roca és el component que ha de suportar i donar resposta als esforços que els transmet el fonament durant tota la vida prevista de la construcció.
Sí però.... PER QUÈ DIANTRE SERVEIX UN FONAMENT?
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 3
Definició de fonament respecte a la funcionalitat
Funcions del fonament:
-Assegurar l’estabilitat de la construcció: condició SE-1 (referida a la “resistència” del terreny)
- Garantir la seva funcionalitat: condició SE-2 (referida a la deformabilitat del terreny)
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 4
Funcionalitat del fonament
Qüestió de superfície?
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 5
funcionalitat del fonament
Qüestió d’encastament?
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 7
Fonaments: concepte “fonament directe i superficial”
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 8
Fonaments: concepte “fonament directe semiprofund”
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 10
... fonamentar en llosa no sempre és la solució
Cap. 4: Fonamentacions superficials – lloses: problemes
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 11
Fonamentacions directes: disseny - qad (1)
Tensió admissible i d’enfonsament (estat límit últim):
Mètodes de verificació: analític
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 12
Fonamentacions directes: disseny - qad (2)
Tensió admissible i d’enfonsament (estat límit últim):
Mètodes de verificació: simplificat (qad deduïda directament de NSPT)
Condició: per sdif tolerable = 25 mm i distorsió ≤ 2 %0 L = 12.5 m ( ! )
B: ample del fonament
D: encastament
St: assentament tolerable
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 13
- Pressions admissibles per a fonamentació en roca:
- únic cas en que s’admet un criteri de disseny “segons norma” (relació entre tipologia i estat de la roca i tensió admissible).
- alternativa de càlcul analític simplificat.
Fonamentacions directes: disseny - qad (3)
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 15
- Assentament de fonamentacions directes Mètodes de càlcul:
sòls coherents:
quan qw < qprec
-mètode elàstic -> s = f (q, B, E, Iz)
-valorar E a partir d’assaigs de laboratori o de qc
-no aplicable NSPT (o amb moltes reserves i experiència)
(quan qw > qprec)
-mètode edomètric
Fonamentacions directes: disseny – s (1)
Paradigma: fonamentació profunda: L > 8b
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 17
fonamentacions profundes: pilots (o pilons)
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 18
fonamentacions profundes: enceps (1 pilar = + d’un pilot)
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 19
-classificació de les fonamentacions profundes, segons:
- la transmissió de càrregues al sòl: fuste / punta
- els materials: formigó “in situ”, prefabricats, d’acer, fusta
- el procediment constructius: per excavació / per desplaçament
- la forma: secció circular, prismàtica, H
... cas especial: pilots – pantalla
Fonamentacions profundes: classes
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 20
-classificació de les fonamentacions profundes:
- la transmissió de càrregues al sòl: fuste / punta
Fonamentacions profundes: classes
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 21
Fonamentacions profundes: classes
-classificació de les fonamentacions profundes, segons:
-els materials: formigó “in situ”, prefabricats, d’acer, fusta
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 22
Fonamentacions profundes: classes
-classificació de les fonamentacions profundes, segons:
-els materials: formigó “in situ”, prefabricats, d’acer, fusta
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 23
Fonamentacions profundes: classes
-classificació de les fonamentacions profundes, segons:
-els materials: formigó “in situ”, prefabricats, d’acer, fusta
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 24
Fonamentacions profundes: classes
-classificació de les fonamentacions profundes, segons:
-El mètode d’emplaçament: perforats, clavats:
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 25
Fonamentacions profundes: classes
-classificació de les fonamentacions profundes, segons:
-El mètode d’emplaçament: perforats, clavats:
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 26
Fonamentacions profundes: pantalles
Mur pantalla
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 29
Fonamentacions profundes: disseny i càlcul: ELU
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 30
Fonamentacions profundes: disseny i càlcul:ELU: resistència per punta
fp: factor corrector per tipus de pilot (clavat o perforat)
Sòls granulars (sense cohesió):
Mètode analític: (MPa)
Mètode empíric: qp = fp ·NSPT (MPa)
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 31
Fonamentacions profundes: disseny i càlcul:ELU: resistència per punta
Sòls coherents (amb cohesió) pilots perforats:
Mètode analític: en condicions drenades
en condicions no drenades Np: factor corrector per encastament
Mètode empíric: No aplicable de forma realista cap correlació amb NSPT
Pilots clavats: adoptar fórmules de “hinca” específiques
Sòls granulars (sense cohesió):
Mètode analític: τf = σ’v · k · tg φ’ · f (kPa)
f: factor corrector per tipus de pilot
Mètode empíric: τf = 2.5 NSPT (kPa)
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 32
Fonamentacions profundes: disseny i càlcul:ELU: resistència per fregament
Sòls coherents (amb cohesió) pilots perforats:
Mètode analític: τf = c + σ’v · k · tg φ’ · f (kPa) en condicions drenades
(kPa) en condicions no drenades
Mètode empíric: No aplicable de forma realista cap correlació amb NSPT
Pilots clavats: adoptar fórmules de “hinca” específiques
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 33
Fonamentacions profundes: disseny i càlcul:ELU: resistència per fregament
Defectes en pilots
Fonamentacions profundes - control
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 34
Font: CFT & Assoc.
eco / impedància
Fonamentacions profundes - control
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 35
Font: INGECIM
Fonamentacions profundes - control
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 36
Font: INGECIM
Fonamentacions profundes - control
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 37
Font: INGECIM
cross hole
Fonamentacions profundes - control
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 38
Font: INGECIM
Fonamentacions profundes - control
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 39
Font: INGECIM
Fonamentacions profundes – control proves de càrrega estàtica
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 40
Font: CFT & Assoc.
Fonamentacions profundes - control
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 41
Statnamic test
Fonamentacions profundes – controlanalitzador de clava de pilots (“hinca”)
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 42
Font: TERRATEST
Método Ventajas Inconvenientes
Sónico con martillo de mano
No se requiere preparación especial del pilote. Rapidez, sencillez y economía. Detecta los fallos importantes en la calidad.
Requiere interpretación especializada. La punta del pilote no se detecta bien cuando la esbeltez es importante o hay varios cambios de sección. Se debe esperar a que el hormigón tenga una cierta resistencia.
Ultrasónico "cross-hole"
Se emplea en pilotes hormigonados "in situ" de cualquier diámetro o longitud. Los defectos se identifican claramente a cualquier profundidad.
Requiere que se dejen colocados tubos embebidos en el hormigón. En pilotes prefabricados esto no suele ser posible. Los tubos a veces se deterioran y quedan inservibles. Se debe esperar a que el hormigón tenga una cierta resistencia.
Ensayos rápidos de carga
Permiten una evaluación del pilote no solo estructural sino también geotécnica, obteniéndose su capacidad de carga.
Requiere una masa importante de impacto (ensayo dinámico) o un equipo especial (Statnamic).
Pruebas de carga estáticas
Son los ensayos de carga mas similares al comportamiento de la cimentación en servicio.
Requiere un sistema de reacción que permita aplicar cargas elevadas superiores a las de servicio e incluso próximas a las de hundimiento.
Control automático de ejecución
Facilitan datos en tiempo real durante la ejecución del pilote, lo que permite optimizar el empleo de materiales y detectar fallos en edad temprana.
Solo están desarrollados para pilotes hincados y para pilotes barrenados.
comparativa dels mètodes de control de fonamentacions profundes (1)
(font: CFT& Assoc. SL)
Fonamentacions profundes - control
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 43
Método Ventajas Inconvenientes
Sónico con martillo de mano
No se requiere preparación especial del pilote. Rapidez, sencillez y economía. Detecta los fallos importantes en la calidad.
Requiere interpretación especializada. La punta del pilote no se detecta bien cuando la esbeltez es importante o hay varios cambios de sección. Se debe esperar a que el hormigón tenga una cierta resistencia.
Ultrasónico "cross-hole"
Se emplea en pilotes hormigonados "in situ" de cualquier diámetro o longitud. Los defectos se identifican claramente a cualquier profundidad.
Requiere que se dejen colocados tubos embebidos en el hormigón. En pilotes prefabricados esto no suele ser posible. Los tubos a veces se deterioran y quedan inservibles. Se debe esperar a que el hormigón tenga una cierta resistencia.
Ensayos rápidos de carga
Permiten una evaluación del pilote no solo estructural sino también geotécnica, obteniéndose su capacidad de carga.
Requiere una masa importante de impacto (ensayo dinámico) o un equipo especial (Statnamic).
Pruebas de carga estáticas
Son los ensayos de carga mas similares al comportamiento de la cimentación en servicio.
Requiere un sistema de reacción que permita aplicar cargas elevadas superiores a las de servicio e incluso próximas a las de hundimiento.
Control automático de ejecución
Facilitan datos en tiempo real durante la ejecución del pilote, lo que permite optimizar el empleo de materiales y detectar fallos en edad temprana.
Solo están desarrollados para pilotes hincados y para pilotes barrenados.
comparativa dels mètodes de control de fonamentacions profundes (2)
(font: CFT& Assoc. SL)
Fonamentacions profundes - control
DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS
diap. 44