10) ing. cimentaciones - clase 10(16-02-16) (2)
Post on 07-Jul-2018
218 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
1/114
INGENIERÍA DE CIMENTACIONES
CLASE 10
docente
MSc. -ing. Natividad Sánchez Arévalo17/02/2016 1
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
2/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 2
CONTENIDO
1. Aclaraciones referidas a la estabilidad aldeslizamiento (factor de seguridad, dentellones)
2. Aclaraciones referidas al diseño
3. Escaleras
3. Muros de Sótano
4. Losas macizas
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
3/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 3
Aclaraciones referidas a la estabilidad aldeslizamiento (factor de seguridad, dentellones)
1) K. Terzaghi, R. Peck, «Mecánica de Suelos en laIngeniería Práctica »
Segunda Edición. Editorial El Ateneo. Buenos Aires.
2)Peck-Hanson-Thornburn «Ingeniería deCimentaciones». 1996. editorial Limusa. México
3) A. Nilson, «Diseño de Estructuras De Concreto
Armado». 12 edición. Mc Graw Hill. México
4) J. Calavera, «Muros de Contención y Muros de
Sótano». 2ª edición, Intemac, Madrid-España
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
4/114
17/02/2016MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A.
4
Nilson, «Si hay dudas con
respecto a la confiabilidad
del relleno por encima de lapunta, debe suponerse mas
conservadoramente que la
superficie libre del terreno,
se ubica en el nivel superiorde la zapata, en cuyo caso
el empuje pasivo se toma a
partir de ese nivel»
Calavera, «La profundidad mínima de cimentación debe ser
1.00 m y el proyectista debe asegurarse de que el terreno
existe frente al muro en distancia suficiente igual a 2hf»
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
5/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 5
1. Aclaraciones referidas a la estabilidad al deslizamiento (factor deseguridad, dentellones)
• El factor de seguridad al deslizamiento es 1.5 (Terzaghi ,fundador de la
Mecánica de Suelos). Peck (primero coautor del libro publicado conTerzaghi y después coautor del libro publicado con Hanson y
Thornburn) dice: «El factor de deslizamiento no debe ser menor que
1.5. Además la presión pasiva de tierra debe despreciarse al calcular el
factor de seguridad, a menos que las condiciones locales permitan
obtener una evaluación segura del valor de su límite inferior y a menosque se asegure la existencia de la presión durante la colocación del
relleno detrás del muro»
• Continúa Peck, «Si el factor de seguridad contra deslizamiento es
menor que 1.5, debe modificarse el proyecto. Puede aumentarse la
resistencia al deslizamiento usando un dentellón que se incruste en el
suelo, debajo de la base o puede aumentarse la base para aumentar la
superficie de deslizamiento. Para el mismo volumen de concreto,
ordinariamente se considera el dentellón más efectivo que el aumento
del ancho de la base, pero, por otra parte, el ancho de la base puede
aumentarse con un costo menor.»
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
6/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 6
2. Influencia de los sismos en laestabilidad de los muros en voladizo
Existen los métodos de Seed y el de Monobe-Okave,ambos se basan en suponer la superficie de fallaplana. Emplearemos el método de Seed por ser massimple, aún cuando sea menos exacto.
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
7/114
17/02/2016MSc. Ing. Civil Natividad
Sánchez A. 7
MÉTODO DE SEEDEs una simplificación delmétodo de Monobe Okabe.Se usa para terrenosgranulares ordinarios(Calavera)
f.s deslizamiento sismo = 1.2(Calavera, también Morales)
El método supone superficie de
rotura plana, que se extiende hasta
un punto A, cuya distancia
horizontal a la coronación es 0.75H la altura del muro.
Se supone también que el
incremento de empuje debido a laacción sísmica es horizontal, igual
a la fuerza de inercia de la cuña
del suelo, de lo que resulta que el
empuje por sismo «Es» :
Es = 0,5wH²(0.75 S); S = 0.5ZZ es el factor de zona (Nte-030)(recomendación Ing. Antonio Blanco)
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
8/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 8
2. Aclaraciones referidas al diseño
Nilson, «Si hay dudas con
respecto a la confiabilidad del
relleno por encima de la
punta, debe suponerse mas
conservadoramente que lasuperficie libre del terreno, se
ubica en el nivel superior de
la zapata, en cuyo caso el
empuje pasivo se toma a
partir de ese nivel»
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
9/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 9
Diseño de los dentellones
Los dentellones se diseñancomo vigas en voladizo
sometidas a flexión o como
braquetes según se cumplan las
siguientes relaciones:
a/(H-6) < 1 Braquetes
a/(H-6) > 1 viga volado
Si resulta viga en volado, ya
saben como diseñar
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
10/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 10
LOS BRAQUETES
Ó MÉNSULAS
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
11/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 11
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
12/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 12
Avf = Vu/(0.85fyµ)
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
13/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 13
a
DISEÑO DEBRAQUETES
El dentellón tiene un ancho mínimo de 0.40 y una altura de
0.30 a 0.40 m. MacCormac,recomienda altura entre 2/3 a 1 del
peralte total de la zapata.
-Verificar : a/d < 1; diseñar como braquete; si sucede lo
contrario se diseña como viga esbelta, tal como aprendieron en
concreto.
-Se encuentra la ubicación y la resultante «a» y Pp.
-Calcular Vu = Pp x 1.7; Vn = Vu/ϕ; ϕ = 0.85
-Vn ≤ menor valor de 0.2f ́cbd o 55bd.
-Calcular Mu = Vu*a y se calcula el refuerzo Af
-Calcular el refuerzo por corte fricción Avf = Vu/(0.85fyµ); µ=0.6
( concreto - concreto endurecido)El -área de refuerzo principal de tracción Asc es el mayor entre
Af; 2/3Avf; y 0.04f´c/fy
-El área total Ah≥ 0.5 Asc y se distribuye en los 2/3d
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
14/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 14
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
15/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 15
Hp
Hp= 6075
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
16/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 16
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
17/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 17
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
18/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 18
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
19/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 19
Af = 1.02 cm2
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
20/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 20
Asc
Ah
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
21/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 21
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
22/114
DIMENSIONAMIENTOS
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
23/114
Medidas de contrapasos:
Monumentales, 13 a 15 cmEdificios, 15 a 17.5 cmSecundarias, 18 a 20 cm
Medida mínima de pasos:
En general = 25 cm
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
24/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
25/114
ESCALERAS DE UN TRAMO
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
26/114
ESCALERAS CONVENCIONALESDE DOS TRAMOS
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
27/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
28/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
29/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
30/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
31/114
ESCALERA CON PELDAÑOS EN VOLADIZO
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
32/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
33/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
34/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
35/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
36/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
37/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
38/114
ESCALERA TIPO ALFOMBRA
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
39/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
40/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
41/114
ESCALERA UCCI
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
42/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
43/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
44/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
45/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
46/114
ESCALERAHELICOIDALCONPELDAÑOSEN VOLADIZO
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
47/114
ESCALERA AUTOPORTANTE
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
48/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
49/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 49
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
50/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
51/114
PREDIMENSIONAMIENTO LOSA: LUZ HORIZONTAL/25 Ó 20
PARA EL METRADO DE CARGAS TENER EN CUENTA:
PARA 1 M HORIZONTAL CORRESPONDE UNA DETERMINADACANTIDAD DE LONGITUD INCLINADA OBTENIDA DE LAHIPOTENUZA QUE CORRESPONDE A LOS CATETOS PASO YCONTRAPASO.
SE EFECTUARÁ UN TALLER CONJUNTO CON LOS ALUMNOS
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
52/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 52
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
53/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 53
MUROS DE S TANO LOSAS Y
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
54/114
Mag. Nati vi dad Sánc hez
MUROS DE SÓTANO, LOSAS Y
TANQUES
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
55/114
DIFERENCIA ENTRE LOS MUROS EN
VOLADIZO Y LOS MUROS DE SÓTANO
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
56/114
TIPOS DE EMPUJE
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
57/114
TIPOS DE EMPUJE •La presión del terreno sobre un mu ro está muy condic ionada po r la
deformabi l idad del muro. Esta deform abi l idad se ref iere no sólo a la
qu e experimenta el mu ro , sin o también a la deformabil id ad que
produc e el mu ro en el terreno.
•En la interacc ión entre el muro y el terreno s obre el que cim ienta
puede ocur rir que las deform acion es sean práctic amente nulas, de
lo qu e se puede deducir q ue la masa se encuentra en estado de
reposo y se está en el caso del empu je al reposo . En este caso s eencuentran los muros de sótano.
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
58/114
•Si el mu ro se desplaza, permit iendo la expansión lateral del suelo, se
pro du ce un fallo p or co rte del suelo y la cuña de rotur a avanza hacia
el muro y desciend e. El empu je se reduc e desde el valor del empuje al
reposo h asta el denom inado valo r de empuje activo , qu e es el mínim o
valor posib le del empu je.
•Por el con trario , si se aplic an fu erzas al mu ro d e forma que éste
empuje al relleno, el fallo se p rod uce med iante un a cuña mu cho m as
amplia, que exper imenta un ascenso . Este es el empu je pasivo. Es el
mayor valor que puede alcanzar el empu je.
•Por lo tanto , el empuje al reposo es de valor intermedio entre el
empu je act ivo y el empu je pasivo
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
59/114
MUROS DE SÓTANO
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
60/114
Ó
Son muros d i ferentes a los que hemo s venido estudiando, porque estos
tienen mínim amente apoy os en la base y en la parte superio r. El empuje que
reciben estos mu ros es de los suelos en reposo . Se puede simpl i f icar con
una var iación de empu je uniform emente repart ido equ ivalente a 0.65 ca wH,
para suelos de bu ena cal idad
•Este tipo de muro ya no es un voladizo, ya no se puede voltear, ya No
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
61/114
recibe empuje activo, sino otro tipo de empuje, denominado de lossuelos en reposo (ko = 0.5, 0.8).•Si no se va ha voltear no necesita talón•Para que se produzca empuje tiene que haber deformación
(desplazamiento). En este caso no ocurrirá porque hay techo.•Los espesores que generalmente se usan en los muros de sotano,son generalmente de 25 cm para un sotano; de 30 cm para dossotanos; de 35 cm para tres sotanos. Estos valores son para alturasnormales, de piso a piso de 2.80 m a 3.00 m.•El muro de sotano se calcula como una losa de uno o mas tramos
HIPOTESIS DE DISEÑO EN MUROS DE SÓTANO
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
62/114
HIPOTESIS DE DISEÑO EN MUROS DE SÓTANO
1) No se produce empuje y las cargas verticales son
máximas. Esto se puede dar en el caso de muros desótano que no están sometidos a empuje y sirvende apoyo a muros portantes. Ej. EdificioAdministrativo - UNCP
2) Se produce empuje y las cargas verticales sonmínimas. Esto se puede dar en estructuras depórticos ó duales con sótano.
3) Se produce empuje y las cargas verticales sonsignificativas. Esto se puede dar en estructuras demuros portantes con sótano que soporta empujesdel suelo.
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
63/114
CASOS EN LOSCOMPORTAMIENTOSDE LAS LOSA DE LOSMUROS DE SOTANO
MUROS DE SÓTANO CON COMPORTAMIENTO
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
64/114
MUROS DE SÓTANO CON COMPORTAMIENTO
UNIDIRECCIONAL (CASO 1)
0.65 ca wH
MUROS DE SÓTANO CON COMPORTAMIENTO
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
65/114
MUROS DE SÓTANO CON COMPORTAMIENTO
UNIDIRECCIONAL (CASO 2)
MUROS DE SOTANO CON LOSAS DE
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
66/114
MUROS DE SOTANO CON LOSAS DECOMPORTAMIENTO BIDIRECCIONAL
Se trabaja con el empuje promedio recomendado por el
Ing. Harmsen
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
67/114
Un muro de sótano de 3.00 m de altura de piso a piso, estará
sometido fundamentalmente a fuerzas de empuje del terreno.
Teniendo en consideración que las columnas que enmarcan el muro
están distanciadas a 9 m. entre sí. Se pide:
1)Diseñar el muro de contención, sólo, para los empujes del suelo
2) Diseñar el muro para empujes y sobrecarga equivalente a 500
k/m2.3) Si las columnas estuvieran distanciadas entre sí a 5 m. ¿Cómo lo
resolverias?. Justifique su respuesta.
DATOS: qadm. = 3 k/cm2; ɸ=300 ; w = 2000 kg/m3; µ = 0.45.
LOSAS CON COMPORTAMIENTO BIDIRECCIONAL
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
68/114
LOSAS CON COMPORTAMIENTO BIDIRECCIONAL
LAS LOSAS QUE TIENEN SUS BORDES APOYADOS
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
69/114
Losas apoyadas en vigas.
(www.ing.unlp.edu.ar)
21
lc LL
Lc
LAS LOSAS QUE TIENEN SUS BORDES APOYADOSEN VIGAS O MUROS
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
70/114
LAS LOSAS MACIZAS DE CONCRETO
ARMADO
Si los paños son cuadrados, sedeforman con igual curvatura enlas dos direcciones.
Si los paños son rectangulares conrelaciones largo/ancho menor o iguala 2, las losas macizas continúantrabajando en dos direcciones, perola mayor curvatura es hacia el ladomás corto y la menor curvatura eshacia el lado más largo.
Si los paños rectangulares tienenla relación largo/ancho mayorque 2, las losas macizas trabajan
en la dirección corta lc.
DISEÑO DE UNA LOSA MACIZA EN DOS
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
71/114
DIRECCIONES
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
72/114
TABLA DE COEFICIENTES PARA EL CALCULO DE LOS
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
73/114
MOMENTOS DE DISEÑO DE LOSAS APOYADAS EN VIGAS
JOINT COMITEE ASLE-ACI 1940)
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
74/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
75/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
76/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
77/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
78/114
1. Aclaraciones referidas a la estabilidad al deslizamiento (factor deseguridad, dentellones)
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
79/114
17/02/2016
MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A.
79
segu dad, de te o es)1) K. Terzaghi, R. Peck, «Mecánica de Suelos en la Ingeniería Práctica »
Segunda Edición. Editorial El Ateneo. Buenos Aires.
2)Peck-Hanson-Thornburn «Ingeniería de Cimentaciones». 1996. editorial Limusa. México
3) A. Nilson, «Diseño de Estructuras De Concreto Armado». 12 edición.
Mc Graw Hill. México4) J. Calavera, «Muros de Contención y Muros de Sótano». 2ª edición, Intemac, Madrid-España
Nilson, «Si hay dudas con
respecto a la confiabilidad del
relleno por encima de la punta,
debe suponerse mas
conservadoramente que la
superficie libre del terreno, se
ubica en el nivel superior de la
zapata, en cuyo caso el empuje
pasivo se toma a partir de ese
nivel»
Calavera, «La profundidad mínima debe ser 1.00 m y el proyectista debe asegurarse
de que el terreno existe frente al muro en distancia suficiente igual a 2hf»
1. Aclaraciones referidas a la estabilidad al deslizamiento (factor deseguridad dentellones)
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
80/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 80
seguridad, dentellones)
• El factor de seguridad al deslizamiento es 1.5 (Terzaghi ,fundador de la
Mecánica de Suelos). Peck (primero coautor del libro publicado con
Terzaghi y después coautor del libro publicado con Hanson y
Thornburn) dice: «El factor de deslizamiento no debe ser menor que
1.5. Además la presión pasiva de tierra debe despreciarse al calcular el
factor de seguridad, a menos que las condiciones locales permitan
obtener una evaluación segura del valor de su límite inferior y a menos
que se asegure la existencia de la presión durante la colocación delrelleno detrás del muro»
• Continúa Peck, «Si el factor de seguridad contra deslizamiento es
menor que 1.5, debe modificarse el proyecto. Puede aumentarse la
resistencia al deslizamiento usando un dentellón que se incruste en el
suelo, debajo de la base o puede aumentarse la base para aumentar lasuperficie de deslizamiento. Para el mismo volumen de concreto,
ordinariamente se considera el dentellón más efectivo que el aumento
del ancho de la base, pero, por otra parte, el ancho de la base puede
aumentarse con un costo menor.»
2 Influencia de los sismos en la
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
81/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 81
2. Influencia de los sismos en laestabilidad de los muros en voladizoExisten los métodos de Seed y el de Monobe-Okave,ambos se basan en suponer la superficie de fallaplana. Emplearemos el método de Seed por ser massimple
MÉTODO DE SEED El método supone superficie de
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
82/114
17/02/2016MSc. Ing. Civil Natividad
Sánchez A. 82
Es una simplificación delmétodo de MonobeOkabe. Se usa para
terrenos granularesordinarios (Calavera)
El f.s deslizamiento = 1.2(Calavera, también Morales)
p p
rotura plana, que se extiende hasta
un punto A, cuya distancia
horizontal a la coronación es 0.75 Hla altura del muro.
Se supone también que el
incremento de empuje debido a la
acción sísmica es horizontal esigual a la fuerza de inercia de la
cuña del suelo, de lo que resulta
que el empuje por sismo Es :
Es = 0,5wH²(0.75 S); S = 0.5ZZ es el factor de zona (Nte-030)(recomendación Ing. Antonio Blanco)
2. Aclaraciones referidas al diseño
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
83/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 83
Nilson, «Si hay dudas con
respecto a la confiabilidad del
relleno por encima de la
punta, debe suponerse mas
conservadoramente que la
superficie libre del terreno, se
ubica en el nivel superior de
la zapata, en cuyo caso el
empuje pasivo se toma a
partir de ese nivel»
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
84/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 84
LOS BRAQUETESÓ MÉNSULAS
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
85/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 85
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
86/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 86
Avf = Vu/(0.85fyµ)
En el caso de los dentellones, no existe la fuerza «Nu».
Por tanto se sigue el siguiente proceso:
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
87/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 87
Por tanto se sigue el siguiente proceso:
1) Generalmente, según algunos autores, el dentellón tiene
un ancho mínimo de 0.40 y una altura de 0.30 a 0.40 m.
Otros autores, como por ejemplo, Mac Cormac,
recomienda que la altura del dentellón esté entre 2/3 alperalte total de la zapata.
2) Debe verificarse que a/d < 1; caso contrario se diseña
como viga esbelta (esto ya sabe el alumno). Lo que
continua está especificado para braquetes(a/d < 1)
3) Se encuentra la ubicación y la resultante Pp y la
distancia a. Se encuentra Vu = Pp x 1.7; Vn = Vu/ϕ; ϕ =0.85
4) El valor límite de Vn, es el menor valor entre 0.2f´cbd o
55bd.
5) Se calcula Mu = Vu*a y se calcula el refuerzo Af
6) Se calcula el refuerzo por corte fricción Avf =
Vu/(0.85fyµ); µ=0.6 (el concreto de la zapata serácolocado sobre concreto endurecido del dentellón)
7) El área de refuerzo principal de tracción Asc es el mayor
entre Af; 2/3Avf; y 0.04f´c/fy
8) El área total Ah≥ 0.5 Asc y se distribuye en los 2/3d
DISEÑO DE DEPÓSITOS RECTANGULARES DE AGUA
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
88/114
. El diseño de estas estructuras requiere que además de
satisfacer requisitos de resistencia, deben tambiénsatisfacer requisitos de utilidad. Un tanque debesoportar las fuerzas generadas por el agua sin fisuras, paraevitar fugas de agua.
El objetivo de diseñar y construir un tanqueestructuralmente efectivo sin presentar fisuras se consigue:1)proporcionando la cantidad y distribución necesaria derefuerzo; 2) el espaciamiento apropiado y el detallado de las
juntas de costrucción; y 3) el uso de concreto de buenacalidad, usando prácticas de construcción apropiadas,
CODIGO ACI 350-ESTRUCTURAS DE CONCRETO ENINGENIERÍA AMBIENTAL
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
89/114
INGENIERÍA AMBIENTAL
• Métodos de diseño: Existen 02 métodos de diseño: a)
diseño por resistencia; y b)diseño por esfuerzos admisibles
• El ACI-350, recomienda procedimientos para el usocombinado del método de esfuerzos admisibles , con elmétodo de la resistencia para las estructuras de losdepósitos de retención de líquidos.
• El análisis con el método de esfuerzos admisibles, bajocargas en estado de servicio incluye cálculo de los anchos
de las fisuras y sus efectos a largo tiempo en la estructuraen términos de su estabilidad y desempeño funcional.
MODIFICACIONES DEL CODIGO ACI 350 EN ¨LOS MËTODOS DE DISEÑO
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
90/114
• El factor de carga a ser usado para la presión de líquidos laterales(F), es 1.7
• Los componentes del tanque, tienen que ser diseñados para alcanzar la
cantidad de fuerza ultima (U) de acuerdo al método de la resistencia en laNTE-060. Pero el ACI 350, requiere que el valor de U de los momentosflectores, sea incrementado usando un un amplificador adicional llamadocoeficiente sanitario. El coeficiente sanitario, incrementará las cargas dediseño para proporcionar un diseño mas conservador con menos fisuras. Deesa manera la FUERZA REQUERIDA es:
1. Los coeficientes sanitarios son:
1.30, para flexión1.65, para tracción directa1.30, para fuerza cortante
DURABILIDAD
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
91/114
DURABILIDAD (CONTINÚA)
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
92/114
Condiciones de Carga
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
93/114
CONTROL DE FISURAS
El h d l fi ti l í i ibl d d l
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
94/114
El ancho de las fisuras tiene que ser lo mínimo posible, para cada uno de loscomponentes del tanque, para prevenir fugas y corrosión de refuerzo. Uncriterio para limitar el ancho de las fisuras lo da el ACI, en función de un
parámetro z
z = parámetro límite para la distribución del refuerzo de tracción por flexiónfs = esfuerzo del acero bajo cargas de servicio ≈ 0.6 fydc= espesor del recubrimiento de concreto, medido desde la fibra extrema en
tracción al centro de gravedad del acero traccionado a esa fibra.A = área efectiva del concreto en tracción (cm²), que rodea al refuerzo principalde tracción y cuyo centroide coincide con el de dicho refuerzo. Cuandotomamos en cuenta el espaciamiento S.A = 2dcS; S o bw = espaciamiento máximo. S o bw, se obtiene de reemplazar ,A, en la expresión de Z, tal como se muestra:
Los valores de z de acuerdo al Aci-350
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
95/114
Para tanques z ≤ 20580 k/cm, que corresponde a
rajaduras de 0.025 cm
Para condiciones severas z ≤ 17000 k/cm, quecorresponde a rajaduras de 0.02 cm
También el código ambiental recomienda que la longitudmáxima de la pared de un tanque no debe exceder de 18m. El rango de longitud máxima debe estar entre 9 a 15m.
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
96/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 96
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
97/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 97
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
98/114
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
99/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 99
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
100/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 100
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
101/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 101
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
102/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 102
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
103/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 103
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
104/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 104
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
105/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 105
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
106/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 106
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
107/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 107
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
108/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 108
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
109/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 109
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
110/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 110
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
111/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 111
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
112/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 112
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
113/114
17/02/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Sánchez A. 113
-
8/19/2019 10) ING. CIMENTACIONES - CLASE 10(16-02-16) (2)
114/114
top related