Estudios geotécnicos y cimentaciones: DB-SE-C: Cimientos
Factores que determinan el tipo de cimentación Pilar Rodríguez-Monteverde Rodríguez-Monteverde Dr. Arquitecto UPM
ESQUEMA DE DECISION (Excluidos terrenos problemáticos) CONDICIONANTES
ESTUDIOS GEOTECNICOS
PROYECTO DE EDIFICIO
TIPO DE TERRENO
ROCA AFLORANTE O A PEQUEÑA
TERRENO GRANULAR (ARENAS, GRAVAS)
TERRENO ARCILLOSO (LIMOS, ARCILLAS) RESISTENCIA
MEDIA
BAJA
ALTA
DEFORMABILIDAD BAJA
MEDIA
ALTA
TOLERANCIA DEL EDIFICIO AMPLIA CIMENTACION SUPERFICIAL (ZAPATAS O LOSAS)
ESTRICTA CIMENTACION PROFUNDA (PILOTES)
1
Tipos de cimentación TIPOLOGIA DE CIMENTACIONES
SUPERFICIAL
ZAPATAS
LOSAS SEM SEMIPRO IPROFU FUN NDA POZO POZOS S PROFUNDA PILOTES MI MICR CROP OPILO ILOT TES
AISLADAS COMBINADAS CONTINUAS ARRIOSTRADAS DE CANTO CONSTANTE REGRUESADAS ALIGERADAS PREFABRICADOS HORMIGONADOS "IN SITU" HORM ORMIGON IGONA ADOS DOS "IN "IN SIT SITU"
Tipos
2
ELU y ELS
CIMIENTOS PROFUNDOS • DE DEF FINI NIC CION – Base Base de apoyo. apoyo. Profund Profundidad idad:: 8 Diámetros
• USO – El terre terreno no de apoyo apoyo no es accesible – Hay que que limit limitar ar asient asientos os
1 2 3 4 5 6 7 8
3
CIMIENTOS PROFUNDOS Clasificación: Por su tipo y distribución • Pilote aislado
• Grupo de pilotes
• Zonas pilotadas
• Micropilotes
CIMIENTOS PROFUNDOS Clasificación: Por su forma de trabajo • Pilote por fuste o pilote flotante
No alcanza un firme. Trabaja sobre todo por fuste
4
CIMIENTOS PROFUNDOS Clasificación: Por su forma de trabajo • Pilote por punta o pilote columna
Alcanza un firme Trabaja sobre todo por punta
CIMIENTO PROFUNDO Clasificación: Por su forma de trabajo • Pilote por fuste o pilote flotante
• Pilote por punta o pilote columna
5
CIMIENTO PROFUNDO Clasificación: Por el tipo de: Procedimiento Condiciones de construcción constructivo Hormigonados ∅ < 0,45 m Aislados NO “in situ” 0,45<∅<1,00 m Aislados Con arriostramiento ∅ > 1,00 m Aislados SI Hincados
de un tramo de varios tramos
Aislados
Con arriostramiento
Parámetros geotécnicos PARAMETROS GEOTECNICOS A CONSIDERAR
TERRENO GRANULAR
ARCILLOSO
CONDICIONES PARÁMETROS CUALQUIERA N < 10 10 < N < 30 30 < N < 50 50 < N RAPIDA qu < 100 kN/m2 100 < qu < 200 200 < qu < 400 qu > 400 kN/m2
Flojo Medio Compacto Muy compacto Muy blando Blando Medio Duro
6
Factores condicionantes INFLUENCIA ENTRE LA CIMENTACIÓN Y EL EDIFICIO Profundidad del firme • Firme superficial • Roca superficial • Firme a 4 – 5 m • Estrato firme de espesor limitado • Firme profundo Existencia a no de sótanos Nivel freático Edificios medianeros
Factores condicionantes INFLUENCIA DEL TIPO DE EDIFICIO Terreno deformable: Estructura flexible Terreno poco deformable: Estructura rígida
CONDICIONANTES ECONOMICOS Selección de la técnica en función del tipo de terreno • Repercusión aceptable: 3-8% del P.E.M. • Edificios singulares o terrenos problemáticos: Hasta 20 % del P.E.M. Edificio ligero, hasta 3 plantas Edificio de gran altura
7
Limitación de asiento del CTE Tabla 2.2. Valores límite basados en l a distorsi ón angular Tipo de estructura
Limite
Estructuras isostáticas y muros de contención
1/300
Estructuras reticuladas con tabiquería de separación
1/500
Estructuras de paneles prefabricados
1/700
Muros de carga sin armar con flexión cóncava hacia arriba
1/1000
Muros de carga sin armar con flexión cóncava hacia abajo
1/2000
Tabla 2.3. Valores límite basados en la distorsi ón horizontal Tipo de estructura Muros de carga
Limite 1/2000
Factores condicionantes CONDICIONANTES DE LOS EDIFICIOS PRÓXIMOS Edificios antiguos con cimentación somera Edificios ligeros sobre pilotes Edificios con cargas muy diferentes
CONDICIONANTES DEL TIPO DE LA CIMENTACION Cimentación superficial por zapatas • Terreno de resistencia media a alta • Presiones de trabajo usuales 100 – 300 kN/m2 • Sup. de ocupación de las zapatas en planta < 50 % sup. en planta del edificio • Escasa influencia del Nivel Freático
8
ELEMENTOS DE CONTENCION Elección del Empuje del terreno • Basados en la rotación del elemento: Estado de rotura • Dependen del desplazamiento del terreno Rotación x/H
Tipo de suelo y compacidad o consistencia
Estado activo
Estado pasivo
Granular denso
10-3
2·10-2
Granular suelto
4·10-3
6·10-2
Cohesivo duro
10-2
2·10-2
Cohesivo blando
2·10-2
4·10-2
Factores condicionantes CONDICIONANTES DEL TIPO DE LA CIMENTACION Cimentación por losa • Terreno de resistencia media a baja (qadm < 150 kN/m2) • Edificios de cargas importantes • Sup. de ocupación de las zapatas en planta > 50 % sup. en planta del edificio • Sótanos estancos bajo Nivel Freático • Reducción de asientos diferenciales • Cimentación compensada
9
Factores condicionantes CONDICIONANTES DEL TIPO DE LA CIMENTACION Cimentación por pilotes • Firme no alcanzable por cimentación superficial (Prof. > 5 m) • Limitación de asientos • Permeabilidad del terreno que impide la cimentación superficial • Cargas fuertes y concentradas • Incidencia de las cimentaciones vecinas
Factores condicionantes ASPECTOS DE LA CIMENTACIÓN ASPECTO GEOTÉCNICO • Transmitir al terreno las acciones de la estructura sin romper el terreno • Transmitir al terreno las acciones de la estructura con deformaciones tolerables ASPECTO MECANICO • Resistencia de las reacciones del terreno a las que está sometida
10
Factores condicionantes ASPECTOS DE LA CIMENTACIÓN ASPECTO CONSTRUCTIVO • Construida correctamente y con los materiales adecuados frente a la agresividad del terreno • Estar protegida frente a las modificaciones naturales y artificiales del entorno
Factores condicionantes DIMENSIONADO Suelos arcillosos • Dimensiones en función de la capacidad portante del terreno a carga rápida • Comprobación a largo plazo • Reajuste de las dimensiones, si es necesario • Cálculo de los asientos previsibles para las dimensiones de la cimentación • Reajuste, si es necesario, de las dimensiones en función de asientos máximos tolerables
11
Factores condicionantes DIMENSIONADO Suelos granulares • Dimensiones en función de los asientos máximos tolerables • Comprobación de las dimensiones en función de la capacidad portante del terreno • Reajuste de las dimensiones, si es necesario
DB-SE-C 4. Cimentaciones directas 1. Definiciones y tipologías 2. Análisis y dimensionado 3. Presión admisible y de hundimiento 1 qh = c K Nc d c s c i c t c + q 0 K N q d q s q i q t q + B * γ K N γ d γ s γ i γ t γ 2 S t ⎞ D ⎞ ⎛ ⎛ ⎜ qadm = 12N SPT ⎜1 + ⎟·⎜ ⎟⎟ kN/m 2 ⎝ 3B * ⎠ ⎝ 25 ⎠
q d = K sp ·qu
4. Asientos 5. Condiciones constructivas 6. Control
12
Influencia del Nivel freático A) SUELO ARCILLOSOS BLANDOS SATURACIÓN ⇒ CONSISTENCIA BLANDA LEVANTAMIENTO DEL FONDO DE EXCAVACION
B) SUELOS ARCILLOSOS DUROS PEQUEÑO CAUDAL DEL AGUA FRANJA DEBILITADA ARCILLAS EXPANSIVAS
C) SUELOS ARENOSOS GRANDES FILTRACIONES - BOMBEOS - DRENAJES - PANTALLAS
Influencia de los edificios próximos ANTIGUOS, CON CIMENTACÓN SOMERA - NO PILOTES HINCADOS - EXCAVACIONES DE SÓTANOS → PANTALLAS - MODIFICACIONES NIVEL FREÁTICO EDIFICIOS ADYACENTES CON CARGAS MUY DIFERENTES - PROBLEMAS CON LAS LOSAS EDIFICIOS PILOTADOS: SOLICITACIONES PARÁSITAS - ROZAMIENTO NEGATIVO - EMPUJES HORIZONTALES
13
Influencia de los terrenos heterogéneos TERRENOS HETEROGÉNEOS • VARIABILIDAD VERTICAL • CAPACIDAD CRECIENTE CON PROFUNDIDAD • CAPAS DURAS-BLANDAS ALTERADAS • CAPA BLANDA PROFUNDA • CAPA RIGIDA SUPERFICIAL SOBRE CAPA BLANDA • VARIABILIDAD HORIZONTAL • ZONAS / PUNTOS DEBILES • ESTRATOD IMBRICADOS • LENTEJONES • CUIDADO CIMENTACIONES POR LOSA
Rellenos artificiales RELLENOS ARTIFICIALES COMPACTADOS EN GENERAL: NO RECOMENDABLE • CARGAS UNITARIAS BAJAS (1-1,5 kp/cm2) • CIMENTACIONES NO INDIVIDUALES → ZAPATAS CORRIDAS (LOSAS) • MATERIAL DE RELLENO ADECUADO • COMPACTACIÓN ADECUADA • SUELOS COLAPSABLES POR INUNDACIÓN • CUIDADO AL AGUA → FILTRACIONES
14
Terrenos especialmente problemáticos • SUELO CON MATERIA ORGÁNICA • SUELOS COLAPSABLES • SUELOS EXPANSIVOS • TERRENOS KARSTICOS (SOLUBLES) • RELLENOS Y VERTIDOS • LADERAS INESTABLES • TERRENOS AGRESIVOS • ZONAS SÍSMICAS • ZONAS DE SUBSIDENCIA
Terrenos especialmente problemáticos RELLENOS GRUESOS RELLENOS COMPACTADOS CONTROLADOS CUIDADO SATURACIÓN / INUNDACIÓN SUELOS CON MATERIA ORGÁNICA 10% MO 20% MO
SUELOS COLAPSABLES ASIENTOS GRANDES BRUSCOS - INUNDACIÓN
SUELOS EXPANSIVOS CIMENTACIÓN SEMIPROFUNDA-POZOS MEDIDAS COMPLEMENTARIAS
TERRENOS CÁRSTICOS CAVIDADES –HUECOS-ZONAS BLANDAS
15
Terrenos especialmente problemáticos VERTIDOS Y ECHADIZOS LADERAS INESTABLES SUELOS AGRESIVOS AL HORMIGÓN EFECTOS TÉRMICOS FRIO – HELADA CALOR AREAS SÍSMICAS ARRIOSTRAMIENTO AREAS DE SUBSIDENCIA MINERÍA NIVEL FREATICO
Sismo Fabricas con problemas: – Mampostería en seco, adobe o tapial – Fabricas de ladrillo, bloques de mortero, etc. de más de 4 alturas si 0,08 g > ab > 0,12 g. – Fábricas de ladrillo, bloques de mortero, etc. De más de 2 alturas si ab, > 0,12 g
ab Aceleración sísmica básica procedente de un mapa de peligrosidad sísmica.
16
Sismo Aceleración sísmica de cálculo, ac:
ac = S·ρ·ab S
ρ ab
- Coeficiente de amplificación del terreno - Coeficiente adimensional de riesgo - Aceleración sísmica básica procedente de un mapa de peligrosidad sísmica.
Sismo Aceleración sísmica de cálculo, ac:
ac = S·ρ·ab
S - Coeficiente de amplificación del terreno ρ - Coeficiente adimensional de riesgo Depende de: - La vida útil del edificio, probabilidad de exceder ac - La importancia del edificio - Importancia normal
ρ = 1,0
-Importancia especial
ρ = 1,3
ab - Aceleración sísmica básica.
17
Sismo Aceleración sísmica de cálculo, ac:
ac = S·ρ·ab
S
- Coeficiente de amplificación del terreno Para: C S = - ρ·ab ≤ 0,1 g 1,25 - 0,1g < ρ·ab < 0,4g ⎛ a ⎞ ⎛ C ⎞ C + 3,33⎜⎜ ρ b − 0,1⎟⎟·⎜1 − S= ⎟ 1,25 g 1 , 25 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ S = 1,0 - 0,4g ≤ ρ·ab
Sismo Aceleración sísmica de cálculo, ac: C - Coeficiente del terreno Valor de C, en función de la velocidad de propagación de ondas de cizalla, Vs Terreno I Roca compacta Suelo granular muy denso NSPT > 50 Suelo cementado
Vs >750 m/s
C
1,0
Terreno II Roca muy fragturada
Terreno III
Suelo granular denso Suelo granular medio 31 < NSPT ≤ 50 11 < NSPT ≤ 30 Suelo cohesivo de Cohesivo muy duro firme a muy firme 100 < qu ≤ 400 2 qu > 400 kN/m KN/m2 400 < Vs ≤ 750 m/s 200 < Vs ≤ 400 m/s
1,3
1,6
Terreno IV
Suelo granular suelto N SPT < 10 Suelo cohesivo blando qu < 100 kN/m2 Vs < 200 m/s
2,0
18
Sismo Aceleración sísmica de cálculo, ac: C - Coeficiente del terreno
C ·e ∑ C= i
i
30
Como media ponderada del valor de cada uno de los terrenos hasta 30 m de profundidad
Sismo Criterios de diseño de cimentación: Criterios generales • No utilizar diferentes tipos de cimentación • Apoyar en un terreno homogéneo • Análisis de licuefacción: cuando hay arenas sueltas NF • Cimentación profunda en zonas licuables
19
Sismo Criterios de diseño de cimentación: Criterios de atado • Atado en dos direcciones: • Para ac ≥ 0,16 g Vigas de hormigón en dos direcciones • Para ac < 0,16 g es suficiente la solera de 15 cm de espesor o 1/50 de la luz
EDIFICIO ENTRE MEDIANERÍAS MEDIANERÍA
6,0
PATIO +1ó2 SÓTANOS
PATIO +1ó2 SÓTANOS
18,0 m
6,0
N2 6,0 MEDIANERÍA
MEDIANERÍA 10 PLANTAS +2 SÓTANOS
10 PLANTAS + 2 SÓTANOS
6,0
12,0 m N1 6,0
5,0
5,0
5,0
5,0
CALLE
20
EDIFICIO AISLADO 5,0
5,0
6,0 N1 6,0
22,0
4 PLANTAS + 1 SÓTANO 2 PLANTAS (SIN SÓTANO)
5,0 N2
5,0 10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
0
RELLENO
CONDICIONANTES: •Roca superficial •Profundidad irregular
1 2 3 4
m
ROCA
5
21
N
0
6 1
TIERRA VEGETAL
CONDICIONANTES: •Nivel freático •Arena floja-media
10 2
N.F.
12 3
15
ARENA
4
18 5
25 6
50 7
R 8
GRAVAS
9
m
10
0
N TIERRA VEGETAL
1
35 2
40
ARENA COMPACTA
3
50
CONDICIONANTES: •Terreno compacto: espesor limitado •Terreno flojo
4
12 5
10 6
8 7
ARENA FLOJA
6 8
15 9
m
12 10
22
0
qu(kN/m2) TIERRA VEGETAL
1
N.F.
50 2
100 3
CONDICIONANTES: •Terreno arcilloso blando-medio •Nivel freático
ARCILLA BLANDA
120 4
100 5
800 6
m
7
0 1 2 3 4 5 6
m
ARCILLA DURA
1000
7
qu(kN/m2) 300 450
TIERRA VEGETAL ARCILLA DURA
50 100
CONDICIONANTES: •Terreno arcilloso duro: espesor limitado •Terreno arcillosos blando-medio
ARCILLA BLANDA
80 120 2000
PEÑUELA
23
0
qu(kN/m2) RELLENO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
m
12
0
50 80
FANGO
CONDICIONANTES: •Relleno superficial •Terreno blando •Nivel freático
60 100 350 250 300
ARCILLA
300 350 1000
MARGA
N 6
2
2
RELLENO
4
0 6
10
qu=80 kN/m2
8
12 10
N.F.
ARCILLA
10
qu=120 kN/m2 qu=100 kN/m2
12
16
CONDICIONANTES: •Relleno superficial •Terreno arcilloso blando-medio •Nivel freático •Terreno granular
14
20 16
30
ARENA
18
45 20
50 22
R 24
GRAVAS
R 26 28
m
30
24
N
0
8 2
3 4
0 6
R
RELLENO
8
6 10
N.F.
CONDICIONANTES: •Relleno •Nivel freático •Profundidad irregular
4 12
2 14
R 16
1 18
R 20
R
FIRME
22 24
m
26
0
N 6
2
N.F.
ALUVIAL
8 4
50 6
GRAVAS
R 8
CONDICIONANTES: •Nivel freático •Terreno karstificado
10 12
YESOS KARSTIFICADOS
14 16 18 20 22
YESOS
24
m
26
25
TAMAÑO DE LAS PARTICULAS EN mm
CHAMARTÍN CORTEVERTICAL ESTRATIFICADO PROF. (m)
DESCRIPCION
MUESTREO Y ENSAYOS IN SITU TIPO
TIPO
COTAS
BORRO S.P.T.
N/20 cm N/30 cm
20 40 60 80 100
Hormigón fábricas
1
SPT 2,00-2,60 3
A S A P E U Q %
O DI N E T E R %
2
Rellenos
4
5
Arenas flojas
6
SPT 5,50-6,10 5,00
7
SPT 7,50-8,10
8
9
Arcillas arenosas
10
MI
10,00-10,50
11
12
Arena de miga
SPT 12,00-12,60
Arenas tosquizas
TP
14,50-15,00
TP
16,00-16,50
13
d a di ci t s al p e d e ci d nI
14
15
16
17
SPT 17,00-17,60
Límite líquido
CHAMARTÍN CORTEVERTICAL ESTRATIFICADO PROF. (m)
1
DESCRIPCION
MUESTREO Y ENSAYOS IN SITU TIPO
TIPO
COTAS
BORRO S.P.T.
N/20 cm N/30 cm
20 40 60 80 100
Hormigón fábricas
2
SPT 2,00-2,60 3
Rellenos
4
5
6
Arenas flojas
SPT 5,50-6,10 5,00
7
SPT 7,50-8,10
8
9
10
Arcillas arenosas
MI
10,00-10,50
11
12
Arena de miga
SPT 12,00-12,60
Arenas tosquizas
TP
14,50-15,00
TP
16,00-16,50
13
14
15
16
17
SPT 17,00-17,60
26
RETIRO
TAMAÑO DE LAS PARTICULAS EN mm
CORTE VERTICAL ESTRATIFICADO PROF. (m)
DESCRIPCION
MUESTREO Y ENSAYOS IN SITU TIPO
TIPO
COTAS
BORRO S.P.T.
N/20 cm N/30 cm
20 40 60 80 100
Tierra vegetal
1
SPT 1,20-1,80
Arena de miga
2
3
3,00 4
Arena tosquiza
SPT 4,00-4,60
Tosco arenoso
TP
Arena tosquiza
SPT 11,50-12,10
A S A P E U Q %
O DI N E T E R %
5
6
7
8
9
8,00-8,50
10
11
12
13
13,00 14
TP
d a d i
14,00-14,50
Tosco
15
16
SPT 16,00-16,60
d nI
17
ci t s al p e d e ci
Límite líquido
RETIRO CORTE VERTICAL ESTRATIFICADO PROF. (m)
1
DESCRIPCION
MUESTREO Y ENSAYOS IN SITU TIPO
TIPO
COTAS
BORRO S.P.T.
N/20 cm N/30 cm
20 40 60 80 100
Tierra vegetal SPT 1,20-1,80
2
Arena de miga
3
3,00 4
Arena tosquiza
SPT 4,00-4,60
Tosco arenoso
TP
Arena tosquiza
SPT 11,50-12,10
5
6
7
8
9
8,00-8,50
10
11
12
13
13,00 14
15
16
TP
14,00-14,50
Tosco SPT 16,00-16,60
17
27
USERA
TAMAÑO DE LAS PARTICULAS EN mm
CORTE VERTICAL ESTRATIFICADO PROF. (m)
DESCRIPCION
TIPO
TIPO
Arcilla arenosa
1
MUESTREO Y ENSAYOS IN SITU
TP
COTAS
BORRO S.P.T.
N/20 cm N/30 cm
20 40 60 80 100
1,00-1,60 A S A P E U Q %
O DI N E T E R
2
3
%
Arenas flojas con niveles de gravas
4
5
SPT 4,00-4,60 5,00
6
7
SPT 7,00-7,60
8
9
Arcillas blandas
10
MI
10,00-10,50
TP
13,00-13,50
11
12
13
Peñuelas algo yesíferos
14
15
16
TP
e ci d nI
16,00-16,50
17
d a di ci t s al p e d
Límite líquido
USERA CORTE VERTICAL ESTRATIFICADO PROF. (m)
1
DESCRIPCION
MUESTREO Y ENSAYOS IN SITU TIPO
TIPO
Arcilla arenosa
TP
COTAS
BORRO S.P.T.
N/20 cm N/30 cm
20 40 60 80 100
1,00-1,60
2
3
4
5
Arenas flojas con niveles de gravas
SPT 4,00-4,60 5,00
6
7
SPT 7,00-7,60
8
9
Arcillas blandas
10
MI
10,00-10,50
TP
13,00-13,50
TP
16,00-16,50
11
12
13
14
Peñuelas algo yesíferos
15
16
17
28
DB-SE-C 4. Cimentaciones directas 1. Definiciones y tipologías 2. Análisis y dimensionado 3. Presión admisible y de hundimiento 1 qh = c K Nc d c s c i c t c + q 0 K N q d q s q i q t q + B * γ K N γ d γ s γ i γ t γ 2 S ⎞ D ⎞ ⎛ ⎛ qadm = 12N SPT ⎜1 + ⎟·⎜⎜ t ⎟⎟ kN/m 2 ⎝ 3B * ⎠ ⎝ 25 ⎠
q d = K sp ·qu
4. Asientos 5. Condiciones constructivas 6. Control
Presión de hundimiento 1 qh = c K Nc dc sc + q0K Nq dq sq + B * γ K Nγ dγ s γ 2 d – Factor de profundidad s – Factor de forma i – Factor de inclinación de la carga ≈ 1 t – Factor de proximidad a un talud ≈ 1
29
Presión de hundimiento 1 qh = c K Nc dc sc + q0K Nq dq sq + B * γ K Nγ dγ s γ 2 d – Factor de profundidad Para D ≤ 2m⇒d=1 Para D > 2 m:
dc = 1 + 0,34·arctg(D / B*)
Nq D d q = 1 + 2 (1 − senφ k ) 2 arctan ; para φ k = 0 : d q = 1 Nc B*
dγ = 1
Presión de hundimiento d – Factor de profundidad dc D/B
0
0,5
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
dc φ’ (º)
1
1,185
1,314
1,393
1,443
1,476 dq
1,5
1,517
1,53
1,541
1,549
0
1,000
1,195
1,604
1,607
1,608
1,608
1,609
1,609
1,610
1,610
1,610
20
1,000
1,187
1,580
1,582
1,583
1,584
1,585
1,585
1,585
1,585
1,585
25
1,000
1,172
1,533
1,535
1,536
1,537
1,537
1,537
1,537
1,538
1,538
30
1,000
1,153
1,474
1,476
1,477
1,477
1,478
1,478
1,478
1,478
1,478
35
1,000
1,131
1,408
1,409
1,410
1,411
1,411
1,411
1,411
1,411
1,411
40
1,000 1
1,109
1,338
1,339
1,340
1,340
1,340
1,341
1,341
1,341
1,341
dγ
30
Presión de hundimiento 1 qh = c K Nc sc + q0K Nq sq + B * γ K Nγ s γ 2 s – Factor de forma Largo plazo
B* s c = 1 + 0,2· L*
s q = 1 + 1,5·tgφ k ·
s γ = 1 − 0,3·
B* L*
B* L*
Presión de hundimiento 1 qh = c K N c s c + q 0 K N q s q + B * γ K N γ s γ 2 s – Factor de forma Largo plazo
Zap.cuadrada Zap. corrida
sc = 1,2
sc = 1
sq = 1+1,5tgφ
sq = 1
sγ = 0,7
sγ = 1
31
Presión de hundimiento s – Factor de forma B/L sc
1 1,200
0,9 1,180
0,80 1,160
0,70 1,140
0,60 1,120
B/L φ’ (º) 0 20 25 30 35 40
1,000
0,9
0,80
0,70
0,60
1,000 1,546 1,699 1,866 2,050 2,259
1,000 1,491 1,630 1,779 1,945 2,133
1,000 1,437 1,560 1,693 1,840 2,007
1,000 1,382 1,490 1,606 1,735 1,881
1,000 1,328 1,420 1,520 1,630 1,755
1
0,9
0,80
0,70
0,700
0,730
0,760
0,790
B/L sγ
sc 0,50 1,100 sq 0,50
0,40 1,080
0,30 1,060
0,20 1,040
0,10 1,020
0,00 1,000
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
1,000 1,218 1,280 1,346 1,420 1,503
1,000 1,164 1,210 1,260 1,315 1,378
1,000 1,109 1,140 1,173 1,210 1,252
1,000 1,055 1,070 1,087 1,105 1,126
1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
0,60
1,000 1,273 1,350 1,433 1,525 1,629 sγ 0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
0,820
0,850
0,880
0,910
0,940
0,970
1,000
Presión de hundimiento
qh = c K Nc sc + q0K s – Factor de forma Corto plazo Zap. corrida sc = 1 sq = 1
32
Presión de hundimiento
qh = c K Nc sc + q0K s – Factor de forma Corto plazo Zap.cuadrada sc = 1,2 sq = 1
Presión admisible 1.Para B < 1,2 m
S t ⎞ D ⎞ ⎛ ⎛ qadm = 12N SPT ⎜1 + ⎟·⎜⎜ ⎟⎟ kN/m 2 ⎝ 3B * ⎠ ⎝ 25 ⎠ 2.Para B ≥ 1,2 m qadm = 8 NSPT
2 S ⎛ ⎞ ⎡ D ⎤ ⎜ t ⎟ ⎛ B * + 0,3 ⎞ 2 + 1 · kN/m ⎜ ⎟ ⎢⎣ 3B* ⎥⎦ ⎜ 25 ⎟ ⎝ B * ⎠ ⎝ ⎠
33
Presión admisible 1.Para B ≥ 1,2 m qadm = 8 NSPT B* =
⎡ D ⎤ ⎢⎣1+ 3B* ⎥⎦
⎛ S t ⎞ ⎛ B * + 0,3 ⎞2 P ⎜ ⎟·⎜ kN/m2 ≥ ⎟ ⎜ 25 ⎟ ⎝ B * ⎠ B *2 ⎝ ⎠
P D ⎞ ⎛ s t ⎞ ⎛ 8·NSPT ·⎜1 + ⎟·⎜ ⎟ ⎝ 3·B * ⎠ ⎝ 25 ⎠
− 0,3
⎛ + D ⎞ ≈ ⎜1 ⎟ 1....1,3 3 · B * ⎝ ⎠
⎛ s t ⎞ Asiento total en pulgadas ⎜ ⎟ ⎝ 25 ⎠
Zona de influencia NSPT=Valor medio entre 0,5 B por encima y 2 B por debajo NSPT =
10 + 12 + 15 + 20 + 25 = 16 5
NSPT=10 NSPT=12 NSPT=15 NSPT=20 NSPT=25
34
Asientos
ω S1
S3
Smax
βmax
ΔS
βmax =
ΔS L
Limitación de asiento del CTE Tabla 2.2. Valores límite basados en l a distorsi ón angular Tipo de estructura
Limite
Estructuras isostáticas y muros de contención
1/300
Estructuras reticuladas con tabiquería de separación
1/500
Estructuras de paneles prefabricados
1/700
Muros de carga sin armar con flexión cóncava hacia arriba
1/1000
Muros de carga sin armar con flexión cóncava hacia abajo
1/2000
Tabla 2.3. Valores límite basados en la distorsi ón horizontal Tipo de estructura Muros de carga
Limite 1/2000
35
Asiento admisible
L=6m Δs = L 500 = 6000 500 = 12mm
s t ≈ 2·Δs = 2·12 = 24mm
Presión admisible 1.Para B ≥ 1,2 m B* =
P D ⎞ ⎛ s t ⎞ 8·NSPT ·⎛ ⎜1 + ⎟·⎜ ⎟ ⎝ 3·B * ⎠ ⎝ 25 ⎠
− 0,3 =
1.500 − 0,3 24 ⎞ 8·16·1,15·⎛ ⎜ ⎟ ⎝ 25 ⎠
B* = 3,0m ⎛ + D ⎞ ≈ ⎜1 ⎟ 1....1,3 3 · B * ⎝ ⎠
⎛ s t ⎞ Asiento total en pulgadas ⎜ ⎟ ⎝ 25 ⎠
36
