cap. i - estudio de mecánica de suelos
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Capitulo I.“Estudio de Mecánica de Suelos
con fines de Cimentación”
Comentario a laNORMA TECNICA DE EDIFICACIONES E.050
“ SUELOS Y CIMENTACIONES ”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE ANCASH“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
Docente : MSc. Ing. Reynaldo Reyes Roque
PROYECTO DE LA NORMA TÉCNICA DE EDIFICACIÓNE.050 SUELOS Y CIMENTACIONES
01 de diciembre del 2004
Elaborado por:COMITÉ ESPECIALIZADO DE LA NTE E.050Secretario Técnico: Ing. Pablo Medina Quispe
Participantes:
• Ministerio Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción
• Pontificia Universidad Católica del Perú• Sociedad Peruana de Geotecnia• Colegio de Ingenieros del Perú• Geotecnia y Pavimentos• Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas – UPC• SENCICO
CONTENIDO:
CAPITULO 1. GENERALIDADES
CAPITULO 2. ESTUDIOS
CAPITULO 3. ANALISIS DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION
CAPITULO 4. CIMENTACIONES SUPERFICIALES
CAPITULO 5. CIMENTACIONES PROFUNDAS
CAPITULO 6. PROBLEMAS ESPECIALES DE CIMENTACION
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CAPÍTULO 1GENERALIDADES
• OBJETIVO• ÁMBITO DE APLICACIÓN• OBLIGATORIEDAD DE LOS ESTUDIOS• ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS (EMS) • ALCANCE DEL EMS• RESPONSABILIDAD PROFESIONAL POR EL EMS• RESPONSABILIDAD POR APLICACIÓN DE LA
NORMA• RESPONSABILIDAD DEL SOLICITANTE
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
OBJETIVO
• Establecer requisitos para la ejecución de EMS
• Para Cimentación de Edificaciones y otras obras
• Asegurar estabilidad y permanencia de las obras
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
ÁMBITO DE APLICACIÓN
• Todo el territorio nacional.• Exigencias de esta Norma se consideran mínimas.• No se aplica en casos de fenómenos de geodinámica externa• No se aplica en casos de presunción de existencia de
ruinas arqueológicas; galerías u oquedades subterráneas de origen natural o artificial.
• En estos casos deberán efectuarse estudios específicos que confirmen y solucionen dichos problemas
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
• Edificaciones para servicios• Edificación de 1 a 3 pisos, con más de 500 m2
de área techada en planta.• Edificación de 4 o más pisos de altura.• Edificaciones industriales, fábricas, talleres, etc.• Edificaciones especiales con peligro de falla.• Edificación que requiera pilotes, pilares o
plateas de fundación.• Edificación adyacente a taludes o suelos
inestables.
OBLIGATORIEDAD DE LOS ESTUDIOS
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS (EMS)
• Aquellos que cumplen con la presente Norma
• Basados en el metrado de cargas
• Cumplen los requisitos para el Programa de Investigación
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
ALCANCE DEL EMS
• El EMS es válido sólo para el área y tipo de obra indicado
• No podrán emplearse en otros terrenos o para otras edificaciones.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
RESPONSABILIDAD PROFESIONAL POR EL EMS
• El EMS es firmado por el PR• El PR es responsable del
contenido y conclusiones del EMS
• El PR no podrá delegar a terceros dicha responsabilidad.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
RESPONSABILIDAD POR APLICACIÓN DE LA NORMA
• Las Entidades (ejecutan obras y otorgan Licencia de Construcción) son responsables de hacer cumplir la Norma.
• No autorizarán ejecución de obras, sin EMS
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
• Facilitar la información necesaria.• Garantizar el libre acceso al terreno.
RESPONSABILIDAD DEL SOLICITANTE
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CAPITULO 2ESTUDIOS
• INFORMACIÓN PREVIA• TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN• PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN• INFORME DEL EMS
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
INFORMACIÓN PREVIA
• Requerida para ejecutar el EMS.• Es proporcionada por el solicitante del
EMS• Otros datos serán obtenidos por el PR.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…información previa
Del terreno a investigar• Plano de ubicación y accesos.• Plano topográfico con curvas de nivel (linderos,
usos del terreno, obras anteriores, obras existentes, situación y disposición de acequias y drenajes y ubicación prevista para las obras).
• La situación legal del terreno.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…información previa
De la obra a cimentar• Número de pisos, cotas, áreas, estructura,
sótanos, luces y cargas estimadas.• Casos especiales; cargas concentradas,
maquinaria pesada o vibraciones, etc.• Movimientos de tierras ejecutados y previstos.• Programa de Investigación Mínimo (PIM) del
EMS, según la Tabla.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…información previa
TABLA N° 2.1.2
TIPO DE EDIFICACIÓN
N° DE PISOS (Incluidos los sótanos)
TIPO DE ESTRUCTURA
DISTANCIA MAYOR ENTRE
APOYOS
(m) 3 4 a 8 9 a 12 > 12
APORTICADA DE ACERO
< 12 C C C B
PÓRTICOS Y/O MUROS DE CONCRETO
< 10 C C B A
MUROS PORTANTES DE ALBAÑILERÍA
< 12 B A --- ---
BASES DE MÁQUINAS Y SIMILARES
Cualquiera A --- --- ---
ESTRUCTURAS ESPECIALES
Cualquiera A A A A
OTRAS ESTRUCTURAS Cualquiera B A A A
Cuando la distancia sobrepasa la indicada, se clasificará en el tipo de edificación inmediato superior.
9 m de
altura 9 m de altura
TANQUES ELEVADOS Y SIMILARES
B A
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…información previa
Otras informaciones• Usos anteriores; cultivo, cantera, minera,
botadero, relleno sanitario, etc.• Construcciones antiguas, restos arqueológicos u
obras semejantes que puedan afectar al EMS.• Datos disponibles sobre EMS efectuados.• De ser posibles tipo y nivel de cimentación.• Capacidad portante, deformabilidad y/o la
estabilidad del terreno.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
• Ensayo de penetración estándar SPT
• Clasificación de suelos (SUCS)
• Densidad in-situ; cono de arena, nuclear, balón de jebe, etc.
• Penetración cuasi-estática; cono y cono de fricción
• Clasificación de suelos (visual, manual)
• Capacidad portante; carga estática.
• Corte por veleta; suelos cohesivos
• Penetrómetro dinámico (DPL)
• Muestreo por perforaciones con barrena
• Perforación de núcleos de roca
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
Cono Dinámico Tipo Peck
• Las barras (AW) y punta usadas en el ensayo SPT, se reemplazará por un cono de 6,35 cm (2.5”) de diámetro y 60º de ángulo en la punta.
60°
63,5 mm
(2,5”)
12,7 mm(0,5”)
25,4 mm(1”)
Con
o de
scar
tabl
eA
sien
toB
arra
“AW
”
60°
63,5 mm
(2,5”)
12,7 mm(0,5”)
25,4 mm(1”)
Con
o de
scar
tabl
eA
sien
toB
arra
“AW
”
…técnicas de investigación
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
TABLA N° 2.2.2
APLICACIÓN Y LIMITACIONES DE LOS ENSAYOS
Aplicación Recomendada Aplicación Restringida Aplicación No
Permitida Ensayos In Situ
Norma Aplicable Técnica de
Investigación Tipo de Suelo(1)
Parámetro a obtener(2)
Técnica de Investigación
Tipo de Suelo(1)
Técnica de Investigación
Tipo de Suelo(1)
SPT
NTP339.
133 (ASTM D1586)
Perforación SW, SP,
SM, SC-SM
N Perforación CL, ML, SC, MH,
CH Calicata
Lo restant
e
DPSH
UNE 103 –
801:1994 Auscultación
SW, SP, SM,
SC-SM Cn ---
CL, ML, SC, MH,
CH Calicata
Lo restant
e
CPT
NTP 339.148 (ASTM D3441)
Auscultación. Todos
excepto gravas
qc, fc --- --- Calicata Gravas
DPL
NTP 339.159
(DIN 4094)
Auscultación. SP n Auscultación. SW, SM Calicata Lo
restante
Veleta de Campo(3)
NTP 339.155 (ASTM D2573)
Perforación/ Calicata
CL, ML, CH, MH Cu, St --- --- ---
Lo restant
e
Prueba de carga
NTP 339.153 (ASTM D1194)
---
Suelos granula-
res y rocas
blandas
Asentamiento. vs.
Presión --- --- --- ---
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
TABLA N° 2.2.4
TIPO DE MUESTRA
FORMAS DE OBTENER Y
TRANSPORTAR
ESTADO DE LA
MUESTRACARACTERÍSTICAS
MibNTP 339.151
(ASTM D4220)Bloques
Inalterada
Debe mantener inalteradas las propiedades físicas y mecánicas del suelo en su estado natural al momento del muestreo (Aplicable solamente a suelos cohesivos, rocas blandas o suelos granulares suficientemente cementados para permitir su obtención).
MitNTP 339.169
(ASTM D1587)
Tubos de pared delgada
MabNTP 339.151
(ASTM D4220)
Con bolsas de plástico
AlteradaDebe mantener inalterada la granulometría del suelo (partículas menores de 75 mm) en su estado natural al momento del muestreo.
MahNTP 339.151(ASTM D4220)
En lata sellada AlteradaDebe mantener inalterado el contenido de agua.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
ENSAYOS DE LABORATORIO
• Contenido de Humedad• Análisis Granulométrico• Límite Líquido y Límite Plástico• Peso Específico Relativo de Sólidos• Clasificación Unificada (SUCS)• Densidad Relativa• Peso volumétrico de suelo cohesivo• Límite de Contracción• Ensayo de Proctor Modificado
• Descripción Visual-Manual• Sales Solubles Totales• Consolidación Unidimensional• Colapsibilidad Potencial• Compresión Triaxial UU• Compresión Triaxial CD• Compresión no Confinada• Expansión o Asentamiento• Corte Directo• Contenido de Cloruros• Contenido de Sulfatos
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
PROGRAMA DE INVESTIGACION
a) Condiciones de Frontera
b) Número “n” de puntos de Investigación
c) Profundidad “p” mínima a alcanzar
c-1) Cimentación Superficial
c-2) Cimentación Profunda.
d) Distribución de los puntos de Investigación
e) Número y tipo de muestras a extraer
f) Ensayos a realizar “in situ” y en el laboratorio
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…programa de investigación
TABLA N° 2.3.2 NÚMERO DE PUNTOS DE INVESTIGACION
Tipo de edificación Número de puntos de investigación
(n)
A 1 cada 225 m2 B 1 cada 450 m2 C 1 cada 800 m2
Urbanizaciones 3 por cada Ha. de terreno habilitado
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
PRIMER PISO
Df
zDp f Edificación sin sótano
Profundidad “p” mínima de Investigación – zapatas superficiales
Z = 1.5B
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
Profundidad “p” mínima de Investigación – bajo sótano
Z = 1.5B
PRIMER PISO
SOTANO
Df
zDhp f Edificación con sótano
h
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
Profundidad “p” mínima de Investigación – en plateas o solados
P > 3.0 m
Df
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
Profundidad “p” de Investigación Cimentaciones Profundas
zDhp f
> 6.0 m
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
INFORME DEL EMS
Memoria Descriptiva
a) Resumen de las Condiciones de Cimentación
b) Información Previa
c) Exploración de Campo
d) Ensayos de Laboratorio
e) Perfil de Suelos
f) Nivel de la Napa Freática
g) Análisis de la Cimentación
h) Efecto del Sismo
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
Planos y Perfiles de Suelos
TABLA N° 2.4.2 TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
TÉCNICA DE INVESTIGACIÓN SÍMBOLO
Pozo o Calicata C – n
Perforación P – n
Trinchera T – n
Auscultación A – n
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
SIMBOLOGÍA DE SUELOS
SÍMBOLO DIVISIONES MAYORES
SUCS GRÁFICO DESCRIPCIÓN
GW
GRAVA BIEN GRADUADA
GP
GRAVA MAL GRADUADA
GM
GRAVA LIMOSA
SU
ELO
S G
RA
NU
LA
RE
S
GRAVA Y SUELOS
GRAVOSOS
GC
GRAVA ARCILLOSA
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…simbología de suelosSÍMBOLO
DIVISIONES MAYORES SUCS GRÁFICO
DESCRIPCIÓN
SW
ARENA BIEN GRADUADA
SP
ARENA MAL GRADUADA
SM
ARENA LIMOSA
SUEL
OS
GRA
NUAR
ES
ARENA Y SUELOS
ARENOSOS
SC
ARENA ARCILLOSA
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…simbología de suelosSÍMBOLO
DIVISIONES MAYORES SUCS GRÁFICO
DESCRIPCIÓN
ML
LIMO INORGÁNICO DE BAJA PLASTICIDAD
CL
ARCILLA INORGÁNICA DE BAJA PLASTICIDAD
LIMOS Y ARCILLAS (LL < 50)
OL
LIMO ORGÁNICO O ARCILLA ORGÁNICA DE BAJA PLASTICIDAD
MH
LIMO INORGÁNICO DE ALTA PLASTICIDAD
CH
ARCILLA INORGÁNICA DE ALTA PLASTICIDAD
SU
EL
OS
FIN
OS
LIMOS Y ARCILLAS (LL > 50)
OH
LIMO ORGÁNICO O ARCILLA ORGÁNICA DE ALTA PLASTICIDAD
SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS Pt
TURBA Y OTROS SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
• CARGAS A UTILIZAR
• ASENTAMIENTO TOLERABLE
• CAPACIDAD DE CARGA
• FACTOR DE SEGURIDAD FRENTE A UNA FALLA POR CORTE
• PRESIÓN ADMISIBLE
CAPITULO 3ANALISIS DE LAS CONDICIONES
DE CIMENTACION
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CARGAS A UTILIZAR
• Cargas de Servicio.• Asentamiento en suelos granulares: (CM + CV + CE) • Asentamientos en suelos cohesivos: (CM + 0.5 CV) • Asentamientos, en edificaciones con sótanos:
(CM + SC + Wlosa – Wsuelo)
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
ASENTAMIENTO TOLERABLE
• El EMS indicará el asentamiento tolerable
• El Asentamiento Diferencial no genere una distorsión angular mayor que la indicada en la Tabla.
• En suelos granulares el asentamiento diferencial será el 75% del asentamiento total.
B
L
A
L
Asentamiento diferencial
Asentamiento total de AAsentamiento total de B
Distorsión Angular =
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…asentamiento tolerable
TABLA N° 3.2.0DISTORSIÓN ANGULAR =
= /L DESCRIPCIÓN
1/150 Límite en el que se debe esperar daño estructural en edificios convencionales.
1/250 Límite en que la pérdida de verticalidad de edificios altos y rígidos puede ser visible.
1/300 Límite en que se debe esperar dificultades con puentes grúas.
1/300 Límite en que se debe esperar las primeras grietas en paredes.
1/500 Límite seguro para edificios en los que no se permiten grietas.
1/500Límite para cimentaciones rígidas circulares o para anillos de cimentación de estructuras rígidas, altas
y esbeltas.
1/650Límite para edificios rígidos de concreto cimentados sobre un solado con espesor aproximado de 1,20
m.
1/750 Límite donde se esperan dificultades en maquinaria sensible a asentamientos.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CAPACIDAD DE CARGA
• La capacidad de carga es la presión última o de falla por corte del suelo.
• En suelos cohesivos (º=0)
• Para cargas estáticas: k= 3
• Con sismo o viento k=2,5 (la más desfavorable)
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
PRESION ADMISIBLE
• Considera la Profundidad de cimentación.• Dimensión de los elementos de la cimentación.• Características físico – mecánicas de los suelos• Nivel Freático y su posible variación• Cambios en los suelos, por cambios de humedad• Asentamiento tolerable de la estructura.
Presión Admisible será la menor entre: Capacidad de carga Asentamiento admisible.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CAPITULO 4CIMENTACIONES SUPERFICIALES
• DEFINICION• PROFUNDIDAD DE CIMENTACION• PRESION ADMISIBLE• CIMENTACION SOBRE RELLENOS• CARGAS EXCENTRICAS• CARGAS INCLINADAS• CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN TALUDES
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
DEFINICION
• Relación:
Df/B < 5
zapatas aisladas, conectadas y combinadas; las cimentaciones continuas (cimientos corridos) y las plateas de cimentación
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
PROFUNDIDAD DE CIMENTACION
• No debe cimentarse sobre:
turba, suelo orgánico, tierra vegetal, relleno de desmonte o rellenos sanitario o industrial, ni rellenos No Controlados.
• Df > 0.8 m• Df losa > 0.4 m (con viga perimetral)
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CAPACIDAD DE CARGA
Solución de Brinch – Hasen
Para suelos C-
qbr* = 0.52*·B’·N·S·i·d·g+ C*·Nc·Sc i cd cg c +q* Nq Sq i qdq gq
Para suelos
qbr* = 0.52*·B’·N·S·i·d·g+ q* Nq Sq i qdq gq
Para suelos C.
qbr* = 5.14C*(1+S c’+dc’-ic’-gc’)+q*
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CIMENTACION SOBRE RELLENOS
Depósitos artificiales que se diferencian por su naturaleza y condiciones de colocación.
• Materiales seleccionados: suelo compactable, con partículas < 3” y retenido en la ¾” < 30%
• Materiales no seleccionados: no cumple (a)
4.4.1 Rellenos controlados o de Ingeniería
4.4.2 Rellenos no controlados
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…cimentación sobre rellenos
Rellenos controlados o de Ingeniería:– Más de 12% de finos, GC% > 90%– Caso contrario GC% > 95%– Un control por cada 250 m2 (mínimo tres)– Áreas menores a 25 m2, uno como mínimo– Espesor máximo por capa 0,30 m– SPT (por metro), el N 60 > 25 golpes– Densidad cada 0,50 m de espesor
Los rellenos no controlados, serán reemplazados
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CARGAS EXCENTRICAS
Q
Me x
x x
' eBB 2 y' eLL 2
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
Q
M
Qe
e = M/Q
La fuerza resultante actúa en elcentroide del área reducida.
Para cimientos rectangulares se reducen las dimensiones así:
Para un cimiento circular de radio R, el área efectiva + 2x(área del segmento circular ADC), considerar A'e como un rectángulo con L'/B' = AC/BD
(A) CARGAS EQUIVALENTES
L' = L - 2e1
B' = B - 2e2
B
L
B'
L' e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Q
e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Qe2
e1
1
2
(B) AREA REDUCIDA - CIMIENTO RECTANGULAR
e2 = M2 / Q
(C) AREA REDUCIDA - CIMIENTO CIRCULAR
A'e = 2S = B'L'
e = M / Q
L' = 2S R+e2( )R-e2
1/2
R+e2 R-e2B' = L'
2RS =
2
- [ ]e2 R - e2 + R SEN (- )2 2 2
Re2
AREA REDUCIDA
O'B = O'D
1
AREA REDUCIDA
2
1
B'
L'e2
O O'
C
B
A
D
2
-1
1
2
R = O D
Q
M
Qe
e = M/Q
La fuerza resultante actúa en elcentroide del área reducida.
Para cimientos rectangulares se reducen las dimensiones así:
Para un cimiento circular de radio R, el área efectiva + 2x(área del segmento circular ADC), considerar A'e como un rectángulo con L'/B' = AC/BD
(A) CARGAS EQUIVALENTES
L' = L - 2e1
B' = B - 2e2
B
L
B'
L' e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Q
e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Qe2
e1
1
2
(B) AREA REDUCIDA - CIMIENTO RECTANGULAR
e2 = M2 / Q
(C) AREA REDUCIDA - CIMIENTO CIRCULAR
A'e = 2S = B'L'
e = M / Q
L' = 2S R+e2( )R-e2
1/2
R+e2 R-e2B' = L'
2RS =
2
- [ ]e2 R - e2 + R SEN (- )2 2 2
Re2
AREA REDUCIDA
O'B = O'D
1
AREA REDUCIDA
2
1
B'
L'e2
O O'
C
B
A
D
2
-1
1
2
R = O D
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
Q
M
Qe
e = M/Q
La fuerza resultante actúa en elcentroide del área reducida.
Para cimientos rectangulares se reducen las dimensiones así:
Para un cimiento circular de radio R, el área efectiva + 2x(área del segmento circular ADC), considerar A'e como un rectángulo con L'/B' = AC/BD
(A) CARGAS EQUIVALENTES
L' = L - 2e1
B' = B - 2e2
B
L
B'
L' e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Q
e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Qe2
e1
1
2
(B) AREA REDUCIDA - CIMIENTO RECTANGULAR
e2 = M2 / Q
(C) AREA REDUCIDA - CIMIENTO CIRCULAR
A'e = 2S = B'L'
e = M / Q
L' = 2S R+e2( )R-e2
1/2
R+e2 R-e2B' = L'
2RS =
2
- [ ]e2 R - e2 + R SEN (- )2 2 2
Re2
AREA REDUCIDA
O'B = O'D
1
AREA REDUCIDA
2
1
B'
L'e2
O O'
C
B
A
D
2
-1
1
2
R = O D
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CARGAS INCLINADASLas cargas inclinadas modifican la superficie de falla
CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN TALUDESLa capacidad de carga considera la inclinación de la superficieSe verifica la estabilidad del talud con FS = 1.5 (estática) y FS = 1.25 (sísmicas)
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CAPITULO 5CIMENTACIONES PROFUNDAS
• DEFINICION• CIMENTACION POR PILOTES• CIMENTACION POR PILARES• CAJONES DE CIMENTACION
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
DEFINICION
• Relación:
Df/B > 5
pilotes y micropilotes, los pilotes para densificación, los pilares y los cajones de cimentación
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CIMENTACION POR PILOTES
Programa de exploración para pilotes
Estimación de la longitud y de la capacidad de carga del pilote (punta o fricción)
fpu QQQ
Qu = capacidad última
Qp = capacidad última tomada por la punta
∑Qf = capacidad última por fricción
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
• b = diámetro o mayor dimensión del pilote
TABLA 5.2.4.2 ESPACIAMIENTO MÍNIMO ENTRE PILOTES
LONGITUD (m) ESPACIAMIENTO ENTRE EJES
L < 10 3b
10 L < 25 4b
L 25 5b
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…Asentamiento
• El asentamiento tolerable de la estructura se compara con el asentamiento del pilote aislado o grupo de pilotes
• Se considerarán: asentamiento por deformación axial del pilote, asentamiento por la acción de punta y asentamiento generado por la carga transmitida por fricción.
• En suelos granulares, el asentamiento del grupo está en función del asentamiento del pilote aislado.
• En suelo cohesivo, reemplazarse al grupo de pilotes por una zapata imaginaria ubicada a 2/3 de la profundidad del grupo de pilotes, de dimensiones iguales a la sección del grupo y que aplica la carga transmitida por la estructura.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
…durante la obra
Pruebas de carga• Una por cada lote o grupos de pilotes, con un
mínimo de una prueba por cada cincuenta pilotes.• Las pruebas se efectuarán en zonas de perfil
conocido como más desfavorables.
Ensayos diversos• Verificación del buen estado físico• Prueba de carga estática lateral, de acuerdo a las
solicitaciones• Verificación de la inclinación
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CIMENTACION POR PILARES
• Vaciados “in situ” con diámetro mayor a 1,0 m, con o sin refuerzo de acero y con o sin fondo ampliado.
• Capacidad de carga: Similar a los pilotes.• Factor de seguridad: La capacidad admisible se obtendrá
dividiendo la capacidad última por el factor de seguridad.• Acampanamiento en la base del pilar: Incrementa la
capacidad de carga. Se usa sin peligro de derrumbes.• Aflojamiento del suelo circundante: Rápida excavación
del fuste y vaciado del concreto. Mediante el uso de un forro en la excavación del fuste. Por aplicación del Método del Lodo Bentonítico
• Asentamientos: Similar a los pilotes.
SUELOS Y CIMENTACIONES
NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050
CAJONES DE CIMENTACION• Se construyen sobre el terreno y se introducen por su
propio peso.• Capacidad de carga: Los mismos métodos estáticos
utilizados en el cálculo de zapatas o pilares y dependerá de la relación profundidad /ancho (Df/B) si es menor o igual a cinco (5) se diseñara como cimentación superficial, si es mayor a cinco (5) se diseñara como un pilar.
• Factor de seguridad: La capacidad admisible se obtendrá dividiendo la capacidad última por el factor de seguridad.
• Asentamientos: Según deformación axial, por la acción de punta y por la carga transmitida por fricción.
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