facultad de ingenieria de minas, geologia y civil · pdf fileusa zapatas aisladas...

Msc Ing. Norbertt Quispe A.

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL

ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CIMENTACIONES

C IM IE N T O C E M E N T OH O R M IG O N 1 :10 + 30% D E

P .G . 6 " m ax.

S O B R E C IM IE N T O 1 :8 + 25%D E P .M .

0 .4 m in

va riab le m in 0 .30

0 .20 m in

.1 0

0 .5 m in

N P T

0 .60 m in .

-Grava y arena 0.6min

- M. Suelto 0.8 min.

50 a 100 Kg/cm2

No menor 100 Kg/cm2

CIMENTACIONES

0.160.490.912.661 : 10 + 30% PG

AGUA (M3)P. GRANDE (M3)HORMIGÓN (M3)CEMENTO (bolsa)

MATERIALES POR M3PROPORCIÓN

0.160.40.973.651 : 8 + 25 % PM.

AGUA (M3)P. MEDIANA (M3)HORMIGÓN (M3)CEMENTO (bolsa)

MATERIALES POR M3PROPORCIÓN

0.210.170.140.12

1.051.131.191.23

6.25.04.23.6

1 : 61 : 81 : 10 1 : 12

AGUA (M3)HORMIGÓN (M3)CEMENTO (bolsa)

MATERIALES POR M3PROPORCIÓN

Material para cimientos corridosMaterial para cimientos corridos

Material para sobrecimientosMaterial para sobrecimientos

PG: tamaño máximo de 6 plg.

PM: tamaño máximo de 10 cm.

Materiales para elementos de concreto simple (falso piso, falsa zapatas, solados, etc.)Materiales para elementos de concreto simple (falso piso, falsa zapatas, solados, etc.)

CIMENTACIONES

NPT

NIVEL DE FONDO DEZAPATA

0.3 min

CIMENTACIONES

1.- Siempre que se posible debe emplearse zapatas aisladas por el menor costo y por que con ellas se puede resistir no solo cargas axiales sino también momentos .

2.- Cuando aumenta la excentricidad producida por los momentos y aumenta desproporcionadamente las dimensiones de la zapata se debe examinar la posibilidad de profundizar la cimentación, reduciendo sus dimensiones a lo necesario para resistir la carga axial, resistiendo los momentos por acción de la reacción lateral de suelo en las caras laterales de la zapata, tal como se hace en los postes.

3.- Para el caso de columnas perimetrales, cuando la carga axial no es muy elevada, se usa zapatas aisladas excéntricas, siempre que este unida a una losa o viga en la parte superior.

4.- Una alternativa a este caso es el empleo de vigas de cimentación a lo largo del perímetro de la edificación.

5.- Si la carga axial en las columnas perimetrales es muy elevada es recomendable el uso de zapatas conectadas.

6.- Cuando las columnas muy cerca y la zapata se superpone, se emplea zapatas combinadas. Así mismo se emplea en cajas de ascensor .

CRITERIOS PARA ELEGIR EL TIPO DE CIMENTACIONCRITERIOS PARA ELEGIR EL TIPO DE CIMENTACION

CIMENTACIONESRequisitos de una buena cimentaciónRequisitos de una buena cimentación

Deberá cumplir tras requisitos fundamentales:

1.- El nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad tal que encuentre libre del peligro de heladas, cambio de volumen del suelo, capa freática, excavaciones posteriores, etc.

2.- Tendrá unas dimensiones tales que no superen la estabilidad o capacidad portante del suelo.

3.- No deberá producir un asiento que no sea absorbible por la estructura.

CIMENTACIONES¿Por qué un estudio de Suelo?¿Por qué un estudio de Suelo?

Un estudio de suelos se realiza para responder a las siguientes preguntas:

- Qué tipos de suelos existen en el lugar?

- Existe agua superficial en el sitio?

- Que alternativa de cimentación se tendrá en función de la calidad del suelo?

- Peligros potenciales debido a trabajos de excavación en tierra.

- Determinación de problemas potenciales en la cimentación (suelos expansivos, suelos colapsables, rellenos sanitarios).

- Establecimiento del nivel freático.

- Establecimiento de métodos de construcción debido a cambios en las condiciones del subsuelo.

- Cuando se necesite calzar un edificio, otros.

CIMENTACIONES

REQUISITOS ESENCIALES DE

UNA CIMENTACION

LAS CIMENTACIONES DEBEN SER DISEÑADAS ATENDIENDO A LOS

CRITERIOS DE:

ESTABILIDAD

DEFORMACION

CIMENTACIONESTransmisión de cargas de la edificaciónTransmisión de cargas de la edificación

CIMENTACIONESZapatas rígidas y flexiblesZapatas rígidas y flexibles

CIMENTACIONESDISTRIBUCION DE TENSIONESDISTRIBUCION DE TENSIONES

En la práctica se admite una transmisión de presiones causada por una zapata con un ángulo de 30° y su distribución uniforme sobre las capas de terreno.

Superficie que limita

CIMENTACIONESCRITERIOS DE ESTABILIDADCRITERIOS DE ESTABILIDAD

Si se somete a carga una cimentación se tiene dos tipos de falla:

CIMENTACIONES

Modos de falla por

capacidad portante en

zapatas

Modos de falla por

capacidad portante en

zapatas

Ref. (Vesic. 1963)

CIMENTACIONESCimentación en taludesCimentación en taludes

CIMENTACIONESAsentamiento DiferencialAsentamiento Diferencial

CIMENTACIONESAsentamiento DiferencialAsentamiento Diferencial

CIMENTACIONESCimentaciones directasCimentaciones directas

CIMENTACIONES

CIMENTACIONES

CIMENTACIONESZapatas conectadas. Tipos de vigas de conexiónZapatas conectadas. Tipos de vigas de conexión

CIMENTACIONESProcesos de evaluación de la seguridadProcesos de evaluación de la seguridad

Deslizamiento Vuelco

Hundimiento Estabilidad global

Estabilidad Deslizamiento Estructural

Estabilidad frente al deslizamientoEstabilidad frente al deslizamiento

CIMENTACIONES

Estabilidad frente al vuelcoEstabilidad frente al vuelco

CIMENTACIONES

Estabilidad frente al vuelcoEstabilidad frente al vuelco

CIMENTACIONES

Estabilidad de la cimentaciónEstabilidad de la cimentación

CIMENTACIONES

Estabilidad globalEstabilidad global

CIMENTACIONES

EMPUJES Y DESPLAZAMIENTOSEMPUJES Y DESPLAZAMIENTOS

Muros de gravedad hormigón en masa, fábrica y Muros de gravedad hormigón en masa, fábrica y mamposteríamampostería..

Estabilidad dependiente del peso.Pendiente en intradós (estética)Pendiente en trasdós.

Muros de gravedad. Escolleras.Muros de gravedad. Escolleras.

- Construido con “piedra”- Elevado rozamiento- Drenante- Flexibilidad- Acabado (recibido de mortero)- Flexibilidad

Muros de gravedad. Gaviones.Muros de gravedad. Gaviones.

- Construido con “piedra”- Elevado rozamiento- Drenante- Flexibilidad- Acabado (recibido de mortero)

Muros de gravedad. Jaula.Muros de gravedad. Jaula.

- Piezas prefabricadas- Relleno granular- Sensibilidad a asientos con piezas de hormigón

Muros de gravedad. Suelo reforzadoMuros de gravedad. Suelo reforzado

Formados por hileras de tierra reforzada envueltas en geotextil y cubiertas de vegetación.

Otros múltiples acabados de paramento

Muros de gravedad. Suelo reforzadoMuros de gravedad. Suelo reforzado

Bloques

Jardineras

Muros de gravedad. Bloques macizosMuros de gravedad. Bloques macizos

Muros de gravedad. Jardinera con macizo de anclajeMuros de gravedad. Jardinera con macizo de anclaje

Muros de gravedad. Bloques prefabricados. Módulos verdesMuros de gravedad. Bloques prefabricados. Módulos verdes

Muros aligerados de fabrica y hormigón. Muros aligerados de fabrica y hormigón.

Muros de hormigón armado, en L o T invertida.Muros de hormigón armado, en L o T invertida.

In situ

NomenclaturaPantalla

Talón

Puntera

Zarpa

Tacón

Llave de cortante

Muros de hormigón armado, en L o T invertida.Muros de hormigón armado, en L o T invertida.

ESQUEMAS DE CÁLCULO

Muros de hormigón armado, en L o T invertida.Muros de hormigón armado, en L o T invertida.

Prefabricados

En L, de pantalla prefabricada y zapata in situ

Muros de hormigón armado, en L o T invertida.Muros de hormigón armado, en L o T invertida.

Prefabricados

Pantalla prefabricada con contrafuertes y zapata in situ

Muros de hormigón armado, en L o T invertida.Muros de hormigón armado, en L o T invertida.

Prefabricados

Pantalla prefabricada con contrafuertes y zapata in situ

Muros de hormigón armado, en L o T invertida.Muros de hormigón armado, en L o T invertida.

Prefabricados

Pantalla prefabricada con contrafuertes y zapata in situ

CIMENTACIONESLosa sometida a cargas de servicioLosa sometida a cargas de servicio

CIMENTACIONES

CIMENTACIONESSUBZAPATASSUBZAPATAS

CIMENTACIONESSUBZAPATASSUBZAPATAS

Cuando existe excesiva altura de columna

La altura de columna se

reduce

Arcilla: H = 0.33 DArena: H = 0.50 DConglomerado H = 0.75D

El nivel del fondo de las subzapatas favorece del ángulo de reposo del suelo

SubzapataLínea de presión

CIMENTACIONESSUBZAPATASSUBZAPATAS

Cimentación de cisterna

Subzapata

D = 0.15 mínimoSUB ZAPATA Concreto f ‘c = 100 kg/cm2 + 30 % PG de 8’’ máximo

CIMENTACIONES

PILOTES:PILOTES:

Resisten toda la carga en la cimentación, pueden ser de madera, fierro, C° A°, etc.

Se clasifican en:

- Pilotes rígidos: - 1er orden.- Se hincará hasta llegar a un estrato de suelo firme, lo suficiente para soportar a la carga. Se apoyan sobre terrenos de gran espesor.

- 2do orden.- Se hunde en una terreno suelto más una capa de terreno firme de poco espesor, son costosos por su longitud.

b) Pilotes sumergidos o flotantes. Si el terreno está a una profundidad considerable entonces quedará sumergido en los estratos blandos. Trabaja más a fricción cuanto más largos más soporta por rozamiento. Y debe de ser el doble de la carga que debe de soportar.

CIMENTACIONES

PILOTES:PILOTES:

CIMENTACIONESPilotes:Pilotes:

CIMENTACIONESCasos donde pueden necesitarse pilotesCasos donde pueden necesitarse pilotes

a) Pilote de punta.

b) Pilotes a fricción

c) Pilotes a fricción negativa

d) Y e) Pilotes o grupo de pilotes que proporcionan anclajes a efectos de sub-presión, efectos de volteo u otro que trate de levantar la estructura.

f) Alcanzar con los pilotes profundidades estables.

g) Para evitar daños en excavaciones a edificaciones aledañas.

h) En suelos colapsables o expansivos.

CIMENTACIONES

CIMENTACIONES

CIMENTACIONES