cimentaciones-unidad1a
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CimentacionesM. C. Tomás Amateco Reyes
INTRODUCCIÓN Y DEFINICIONES
1.1. Objetivo de una cimentación1.2. Tipos de cimentación1.3. Interacción suelo – estructura.1.4. Criterios para despreciar los hundimientos diferenciales.1.5. Obtención de cargas.1.6. Reglamentos de diseño.1.6.1. RLEEBC-1992.1.6.2. RCDF-2004 y NTC-RCDF-2004 o NTC-RCDF-20121.6.3. ACI-318-2008 o ACI-318-2011.
1.1. OBJETIVOS DE UNA CIMENTACIÓN
Los objetivos de una cimentación que se pretenda eficiente deben ser:
a) Mínimo de hundimientos y en especial los diferenciales.b) Facilidad de colocación de instalaciones.c) Procedimiento constructivo fácil y en especial cuando existe presencia de agua a poca profundidad o se requiere su conducción adecuada durante y después de la construcción.d) Previsión de corrección a futuro, en especial en zonas de espesores compresibles potentes, de hundimientos a mediano y largo plazo (posibilidad de pilotes futuros y/o subexcavación).
Adicionalmente es necesario:
• Investigación del subsuelo. • Preveer respuestas indeseables de cimentaciones.
POSIBILIDADES DE UNA CIMENTACIÓN
Estructurista de la práctica profesional
ConstructorGeotecnista
Promotor o inversionista
conciliar su propuesta
Geólogo
1.1. OBJETIVOS DE UNA CIMENTACIÓN
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
Cimentaciones superficiales
Mamposteria intermedia /ciclopeos Mamposteria de lindero/ ciclopeos
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
Cimentaciones superficiales
Zapata aislada Trabe de liga
Zapata corrida
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
Cimentaciones superficiales
Losa de cimentación
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
Cimentaciones profundas
Pilote de punta Pilote de fricción
GUIA RAPIDA PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIONES
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
CRITERIO PARA LA SELECCIÓN DE CIMENTACION Y RESISTENCIA DEL SUELO
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
CRITERIO PARA LA SELECCIÓN DE CIMENTACION Y RESISTENCIA DEL SUELO
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
VERIFICAR LOS ESFUERZOS DEBIDO A
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
COMPORTAMIENTO DE CIMENTACIONES
El comportamiento inaceptable que han tenido las cimentaciones de algunos de los conjuntos habitacionales, aún sin la presencia de sismos, pone de manifiesto:
• Mala elección del tipo de cimentación.• Erróneo procedimiento constructivo.• Desconocimiento de alguna peculiaridad en el subsuelo.• Bombeo continuo de mantos superficiales o profundos.
1.2. TIPOS DE CIMENTACIÓN
1.3. ITERACION SUELO-ESTRUCTURA
De acuerdo con el Artículo XXI.2 del RLEEBC-1992, Los esfuerzos y deformaciones en las fronteras suelo-estructura necesarios para el diseño estructural de la cimentación, incluyendo presiones de contacto y empujes laterales, deberán fijarse tomando en cuenta las propiedades de la estructura y las de los suelos de apoyo.
Con base en simplificaciones e hipótesis conservadoras se determinará la distribución de esfuerzos compatibles con la deformación (ver tabla 4) y resistencia del suelo y de la subestructura para las diferentes combinaciones de solicitaciones a corto y largo plazos, o mediante un estudio explícito de interacción suelo-estructura.
1.3. ITERACION SUELO-ESTRUCTURA
1.3. ITERACION SUELO-ESTRUCTURA
1.4. CRITERIOS PARA DESPRECIAR LOS HUNDIMIENTOS DIFERENCIALES.
De acuerdo con el artículo X.1 y X.2 del RLEEBC-1992, se deben verificar la omisión de hundimientos diferenciales, de acuerdo con la siguiente tabla.Deformación Evaluación de las deformaciones impuestas
Hundimientos diferenciales. Los efectos de hundimiento diferenciales como acciones en la estructura podrán omitirse si:
Marcos de acero hasta4 pisos ≤ 0.006. Estructuras de acero de 1 o 2 plantas, armaduras para techo, almacenes con murosFlexibles ≤ 0.006 a 0.008 El máximo hundimiento calculado ≤ 2 cm, siempre que el suelo sobre el que se apoye la construcción no posea marcadas heterogeneidades en planta y no contenga arcillasexpansivas; Toda la construcción se apoya en roca sana, o en suelo cuyo número de golpes por cada 30 cm de profundidad, en pruebade penetración estándar, sea > de 20 desde la superficie de la construcción hasta 1.5 veces el ancho de ésta y que dicho suelo no contenga arcillas expansivas, y La experiencia local con construcciones semejantes a la que se proyecta, o más vulnerables a los hundimientos queésta, es abundante e indica que los hundimientos diferencialescarecen de importancia.
1.5. OBTENCIÓN DE CARGAS
REVISIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA DEL TERRENO (XXI) La seguridad de las cimentaciones contra los estados límites de falla se evaluará en términos de la capacidad de carga neta, es decir del máximo incremento de esfuerzo que pueda soportar el suelo al nivel de desplante.
La capacidad de carga de los suelos de cimentación se calculará por métodos analíticos o empíricos suficientemente apoyados en evidencias experimentales o se determinará con pruebas de carga.
La capacidad de carga de la base de cualquier cimentación se calculará a partir de las resistencias medias de cada uno de los estratos afectados por el mecanismo de falla más crítico. En el cálculo se tomará en cuenta la interacción entre las diferentes partes de la cimentación y entre ésta y las cimentaciones vecinas.
1.5. OBTENCIÓN DE CARGAS
REVISIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA DEL TERRENO (XXI) Cuando en el subsuelo del sitio o en su vecindad existan rellenos sueltos, galerías, grietas u otras oquedades, éstas deberán tratarse apropiadamente o bien considerarse en el análisis de estabilidad de la cimentación.
1.5. OBTENCIÓN DE CARGAS
REVISIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA DEL TERRENO (XXI)
1.5. OBTENCIÓN DE CARGAS
REVISIÓN DEL DISEÑO DE CIMENTACIONES (XXIV) ACCIONES (XXIV.1) En el diseño de las cimentaciones se considerarán las acciones señaladas en el título 2, parte 2 Requisitos Estructurales de este Reglamento, así como el peso propio de los elementos estructurales de la cimentación, las descargas por excavación, los efectos del hundimiento regional sobre la cimentación, incluyendo la fricción negativa, los pesos y empujes laterales de los rellenos y lastres que graviten sobre los elementos de la subestructura, la aceleración de la masa del suelo deslizante cuando se incluya sismo, y toda otra acción que se genere sobre la propia cimentación o en su vecindad.
La magnitud de las acciones sobre la cimentación provenientes de la estructura será el resultado directo del análisis de ésta. Para fines de diseño de la cimentación, la fijación de todas las acciones pertinentes será responsabilidad conjunto de los diseñadores de la superestructura y de la cimentación.
1.5. OBTENCIÓN DE CARGAS
REVISIÓN DEL DISEÑO DE CIMENTACIONES (XXIV) ACCIONES (XXIV.1) En el análisis de los estados límite de falla o servicio, se tomará en cuenta la subpresión del agua, que debe cuantificarse conservadoramente atendiendo a la evolución de la misma durante la vida útil de la estructura. La acción de dicha subpresión se tomará con un factor de carga voluntario.
1.6. REGLAMENTOS DE DISEÑO.
Reglamento de la Ley de Edificaciones del Estado de Baja California.
Reglamento de Construcciones del Distrito Federal 2004 y sus Normas Técnicas Complementarias de Estructuras de Concreto y de Cimentaciones.
Norma ACI-318-2008 del American Concrete Institute (ACI).
1.6.1. RLEEBC-1992.
REVISIÓN DE LA MEMORIA DE DISEÑO (XVII.)
La memoria de diseño incluirá una justificación del tipo de cimentación proyectada y de los procedimientos de construcción especificados así como una descripción explícita de los métodos de análisis usados y del comportamiento previsto para cada uno de los estados límite indicados en el artículo XXIII.2, parte 2 de este Reglamento.
Se anexarán los resultados de las exploraciones sondeos, pruebas de laboratorio y otras determinaciones y análisis, así como las magnitudes de las acciones consideradas en el diseño, la interacción considerada en el diseño, la interacción considerada con las cimentaciones de los inmuebles colindantes y la distancia, en su caso, que se deje entre estas cimentaciones y las que se proyecta.
En el caso de edificios cimentados en terrenos con problemas especiales, y en particular los que se localicen en terrenos agrietados sobre taludes, o donde existan rellenos o antiguas minas subterráneas, se agregará a la memoria una descripción de estas condiciones y como éstas se tomaron en cuenta para diseñar la cimentación.
1.6.1. RLEEBC-1992.
REVISIÓN DE LA MEMORIA DE DISEÑO (XVII.)
En las edificaciones de los grupos A y B a que se refiere el art. II.1, parte 2 de este Reglamento, deberán hacerse nivelaciones durante la construcción y hasta que los movimientos diferidos se estabilicen, a fin de observar el comportamiento de las excavaciones y cimentaciones, y prevenir daños a la propia construcción, a las construcciones vecinas y a los servicios públicos.
Será obligación del propietario o poseedor de la edificación, proporcionar copia de los resultados de estas mediciones así como de los planos, memorias de cálculo y otros documentos sobre el diseño de la cimentación a los diseñadores de edificios que se construyan en predios contiguos.