6 clase 3 e050-2_0

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Norma Técnica E.050 Suelos y Cimentaciones (Parte II)

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6 clase 3 e050-2_0

  1. 1. Temas Principales del Curso NORMA TECNICA DE EDIFICACIONES E.050 (Parte 2)SUELOS Y CIMENTACIONES Comentado por: WILFREDO GUTIERREZ LAZARES
  2. 2. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 ESTUDIOS GEOTÉCNICOS CON FINES DE CIMENTACIÓN SUELOS Y CIMENTACIONES
  3. 3. 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
  4. 4. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 …programa de investigación TABLA N° 2.3.2 NÚMERO DE PUNTOS DE INVESTIGACION Número de puntos de investigación Tipo de edificación (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
  5. 5. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 Profundidad “p” mínima de Investigación – zapatas superficiales Edificación sin sótano p = Df + z PRIMER PISO Df Z = 1.5B SUELOS Y CIMENTACIONES
  6. 6. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 Profundidad “p” mínima de Investigación – bajo sótano Edificación con sótano p = h + Df + z PRIMER PISO SOTANO h Df Z = 1.5B SUELOS Y CIMENTACIONES
  7. 7. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 Profundidad “p” mínima de Investigación – en plateas o solados Df P > 3.0 m SUELOS Y CIMENTACIONES
  8. 8. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 Profundidad “p” de Investigación Cimentaciones Profundas p = h + Df + z SUELOS Y CIMENTACIONES
  9. 9. 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
  10. 10. 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
  11. 11. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 SIMBOLOGÍA DE SUELOS SÍMBOLO DIVISIONES MAYORES DESCRIPCIÓN SUCS GRÁFICO GW GRAVA BIEN GRADUADA SUELOS GRANULARES GP GRAVA MAL GRADUADA GRAVA Y SUELOS GRAVOSOS GM GRAVA LIMOSA GC GRAVA ARCILLOSA SUELOS Y CIMENTACIONES
  12. 12. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 …simbología de suelos SÍMBOLO DIVISIONES MAYORES DESCRIPCIÓN SUCS GRÁFICO SW ARENA BIEN GRADUADA SUELOS GRANUARES SP ARENA MAL GRADUADA ARENA Y SUELOS ARENOSOS SM ARENA LIMOSA SC ARENA ARCILLOSA SUELOS Y CIMENTACIONES
  13. 13. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 …simbología de suelos SÍMBOLO DIVISIONES MAYORES DESCRIPCIÓN SUCS GRÁFICO LIMO INORGÁNICO DE ML BAJA PLASTICIDAD LIMOS Y ARCILLAS ARCILLA INORGÁNICA CL (LL < 50) DE BAJA PLASTICIDAD SUELOS FINOS LIMO ORGÁNICO O OL ARCILLA ORGÁNICA DE BAJA PLASTICIDAD LIMO INORGÁNICO DE MH ALTA PLASTICIDAD LIMOS Y ARCILLAS ARCILLA INORGÁNICA CH (LL > 50) DE ALTA PLASTICIDAD LIMO ORGÁNICO O OH ARCILLA ORGÁNICA DE ALTA PLASTICIDAD TURBA Y OTROS SUELOS ALTAMENTE Pt SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS ORGÁNICOS. SUELOS Y CIMENTACIONES
  14. 14. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 CAPITULO 3 ANALISIS DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION • CARGAS A UTILIZAR • ASENTAMIENTO TOLERABLE • CAPACIDAD DE CARGA • FACTOR DE SEGURIDAD FRENTE A UNA FALLA POR CORTE • PRESIÓN ADMISIBLE SUELOS Y CIMENTACIONES
  15. 15. 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)
  16. 16. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 ASENTAMIENTO TOLERABLE • El EMS indicará el Distorsión Angular = δ L asentamiento tolerable δTA = Asentamiento total de A • El Asentamiento δTB = Asentamiento total de B δ = Asentamiento diferencial Diferencial no genere una distorsión angular mayor que la indicada en la Tabla. A B δTA • En suelos granulares el δ δTB asentamiento diferencial será el 75% del asentamiento total. L SUELOS Y CIMENTACIONES
  17. 17. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 …asentamiento tolerable TABLA N° 3.2.0 DISTORSIÓN ANGULAR = α α = δ/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. Límite para cimentaciones rígidas circulares o para anillos de cimentación de estructuras rígidas, altas 1/500 y esbeltas. Límite para edificios rígidos de concreto cimentados sobre un solado con espesor aproximado de 1,20 1/650 m. 1/750 Límite donde se esperan dificultades en maquinaria sensible a asentamientos. SUELOS Y CIMENTACIONES
  18. 18. 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 (φº=0) • Para cargas estáticas: k= 3 • Con sismo o viento k=2,5 (la más desfavorable) SUELOS Y CIMENTACIONES
  19. 19. 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
  20. 20. 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
  21. 21. DEFINICION• Relación: Df/B < 5zapatas aisladas, conectadas y combinadas; las cimentaciones continuas (cimientos corridos) y las plateas de cimentación
  22. 22. PROFUNDIDAD DE CIMENTACION• No debe cimentarse • Df > 0.8 m • Df losa > 0.4 m (con viga sobre: perimetral) turba, suelo orgánico, tierra vegetal, relleno de desmonte o rellenos sanitario o industrial, ni rellenos No Controlados.
  23. 23. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 CAPACIDAD DE CARGA Solución de Brinch - HansenPara suelos C- ϕ qbr* = 0.5 γ2*·B’·N γ·Sγ·iγ·dγ·gγ + C*·N c·Sc i cd cg c +q* N q Sq i qdq gqPara suelos ϕ qbr* = 0.5 γ2*·B’·N γ·Sγ·iγ·dγ·gγ + q* N q Sq i qdq gqPara suelos C qbr* = 5.14C*(1+S c’+dc’-ic’-gc’)+q* SUELOS Y CIMENTACIONES
  24. 24. 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
  25. 25. 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
  26. 26. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 CARGAS EXCENTRICAS Mx ex = B = B − 2e x L = L − 2e y Q SUELOS Y CIMENTACIONES
  27. 27. La fuerza resultante actúa en el centroide del área reducida. e = M/Q M e Q Q 2 B Para cimientos rectangulares se AREA REDUCIDA reducen las dimensiones así:1 L 1 L = L - 2e1 e1 = M1 / Q e1 B = B - 2e2 e2 = M2 / Q e2 L e1 = M1 / Q e2 = M2 / Q B 2
  28. 28. (B) AREA REDUCIDA - CIMIENTO RECTANGULAR 2 Para un cimiento circular de radio R, el área C AREA REDUCIDA efectiva + 2x(área del segmento circular ADC), considerar Ae como un rectángulo con L/B = AC/BD 1 D 1L B O O e2 e2 = M 2 / Q OB = OD e=M/Q R=OD Ae = 2S = BL 1/2 A L = 2S R+e2 ( ) R-e2 B B = L R-e2 2 R+e2(C) AREA REDUCIDA - CIMIENTO CIRCULAR S= 2 [ R ] πR2 - e2 R2- e22 + R2 SEN-1 (-e2 )
  29. 29. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 CARGAS INCLINADAS Las cargas inclinadas modifican la superficie de falla CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN TALUDES La capacidad de carga considera la inclinación de la superficie Se verifica la estabilidad del talud con FS = 1.5 (estática) y FS = 1.25 (sísmicas) SUELOS Y CIMENTACIONES
  30. 30. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 CAPITULO 5 CIMENTACIONES PROFUNDAS • DEFINICION • CIMENTACION POR PILOTES • CIMENTACION POR PILARES • CAJONES DE CIMENTACION SUELOS Y CIMENTACIONES
  31. 31. 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
  32. 32. 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) Qu = Q p + ∑ Q f Qu = capacidad última Qp = capacidad última tomada por la punta ∑Qf = capacidad última por fricción SUELOS Y CIMENTACIONES
  33. 33. TABLA 5.2.4.2 ESPACIAMIENTO MÍNIMO ENTRE PILOTES LONGITUD (m) ESPACIAMIENTO ENTRE EJES L < 10 3b 10 ≤ L < 25 4b L ≥ 25 5bb = diámetro o mayor dimensión del pilote
  34. 34. …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.
  35. 35. 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
  36. 36. 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
  37. 37. 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. SUELOS Y CIMENTACIONES
  38. 38. NORMA TECNICA DE EDIFICACION E.050 CAPITULO 6 PROBLEMAS ESPECIALES DE CIMENTACION • SUELOS COLAPSABLES • ATAQUE QUIMICO POR SUELOS Y AGUAS SUBTERRANEAS • SUELOS EXPANSIVOS • LICUACION DE SUELOS • SOSTENIMIENTO DE EXCAVACIONES SUELOS Y CIMENTACIONES

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