METODOS EMPIRICOS EN OBRA PARA LA DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DEL SUELO
NOMBRE
CABEZAS FLORES JUAN FELIPE
DOCENTE
Ing. LUISA PAULINA VIERA ARROBA
SEMESTRE
SEXTO-SEGUNDO
HORARIO
Lunes, 09H00 Martes, 09H00
INTRODUCCION: INTRODUCCION: ................ .................................. .................................. ................................. ................................. .................................. ...................... .... 3 MARCO TEORICO: TEORICO: ................. ................................. ................................. .................................. ................................. ................................. ................... .. 3 1.
EXCAVACIONE EXCAVACIONES: S: ............... ............................... ................................. ................................. ................................. ................................. ................ 3
2.
ESTABILIDAD DEL DEPOSITO DE SUELO: ......... ................... ................... ................... ................... .................. ......... 3
3.
ELEMENTOS DE UNA CIMENTACION:................... CIMENTACION:.......... ................... ................... .................. ................... ................. ....... 3
4.
CONDICIONES QUE DEBE REUNIR UNA CIMENTACION:................. CIMENTACION:................................. ................ 4
5.
4.1.
SITUACION Y PROFUNDIDAD: ........ .................. ................... ................... ................... .................. .................. .............. ..... 4
4.2.
INVESTIGACION MINIMA: ............................................................................. 5
METODOS EMPIRICOS PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA DEL
TERRENO: TERRENO: ............... ................................. .................................. ................................. ................................. .................................. ................................. ............... 6 5.1.
MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE LAS PROPIAS HERRAMIENTAS DE
EXCAVACIÓN: ............... ............................... ................................. .................................. .................................. .................................. ........................ ....... 6 5.2.
DETERMINACION DETERMINACION EMPIRICA DEL “qa” EN SITIO METODO DE LA BARRA:
6 5.3.
METODO DEL BALDE: ......... .................. ................... ................... .................. ................... ................... .................. ................. ........ 7
5.4.
MÉTODO DE LA MESA. - .......... ................... .................. ................... ................... ................... ................... .................. ............ ... 8
5.5.
CLASIFICACION DE SUELOS – PROCEDIMIENTO MANUAL VISUAL: ..... 10
6.
CONCLUCIONES CONCLUCIONES:: ............... ............................... ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 11
7.
BIBLIOGRAFÍ BIBLIOGRAFÍA: A: ................ ................................ ................................. .................................. ................................. ................................. ................. 12
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INTRODUCCION: En general el terreno está formado por varias capas supuestas de naturaleza y resistencia diferentes. Es el caso, pues, de averiguar si se dispone de una capa resistente, la profundidad a que se encuentra y el espesor (potencia) de la misma. Teniendo conocimiento de esto cuando se adopta tal o cual tipo de fundación más racional, segura y económica al mismo tiempo.
MARCO TEORICO: 1. EXCAVACIONES: Son las zanjas que se realizan después de hecho el replanteo de la construcción. La excavación se realiza en forma manual utilizando pico y pala, o barra o barretón y pala teniendo en cuenta que las paredes de la excavación queden aplomo y la zanja llegue hasta un terreno de consistencia dura.
2. ESTABILIDAD ESTABILIDA D DEL DEPOSITO DEPOSITO DE SUELO: De acuerdo al NEC artículo 2.5.4.4: -Los perfiles de suelo hacen referencia a depósitos estables de suelo. Cuando exista la posibilidad de que el depósito no sea estable, especialmente ante la ocurrencia de un sismo, como, por ejemplo, en sitios en ladera o en sitios con suelos potencialmente licuables o rellenos, no deben utilizarse las presentes definiciones y en su lugar debe realizarse una investigación geotécnica que identifique la estabilidad del depósito, además de las medidas correctivas, si son posibles, que se deben considerar para construir en el lugar. El estudio geotécnico debe indicar claramente las medidas correctivas y la demanda sísmica del sitio que se debe utilizar en el diseño, una vez que se ejecuten las medidas correctivas planteadas. La construcción de edificaciones en el sitio no debe iniciarse sin tomar las medidas correctivas, cuando éstas sean necesarias.
3. ELEMENTOS DE UNA CIMENTACION: Cimentación es la parte de la estructura encargada de transmitir las cargas al terreno; está constituida por dos partes: 1. El 1. El elemento estructural “cimiento” que se encarga de transmitir las cargas al suelo.
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2. El “terreno de cimentación” que es afectado por dichas cargas. Por lo tanto, las características del terreno dependen tanto de la estabilidad de la cimentación como de los asentamientos que pueda experimentar .
4. CONDICIONES QUE DEBE REUNIR UNA CIMENTACION: Cualquier cimentación debe cumplir ciertos requerimientos para que pueda funcionar adecuadamente de entre estos tenemos: 4.1. SITUACION Y PROFUNDIDAD: Debe ser ubicada adecuadamente tanto en planta como en elevación, para evitar afectar su comportamiento. Para determinar este parámetro que es muy ambiguo, se toma un análisis empírico que nos proporciona ciertos factores a analizar tales como; profundidad de la helada (expansión temperatura menor a cero y pequeños hundimientos al cambio de temperatura), temperatura) , se recomienda cimentar a los ¾ de la máxima penetración de la helada; presencia de arena cuyo cambio de volumen se da con el cambio de humedad, este tipo de suelos es de análisis minucioso. minucioso. Como recomendaciones adicionales a la situación y profundidad de la cimentación podemos indicar:
Profundidad mínima 1,50 m. Profundidad máxima la del nivel freático. Por debajo de los estratos susceptibles de cambios volumétricos. volumétric os. de la presencia de raíces. Por debajo de cambios bruscos de temperatura.
Por debajo
No olvidar criterios de preservación de estructuras contiguas en el caso de construcciones en medianería; medianería; en vista de que un cambio en el nivel freático, vibración exagerada, minado inadecuado, etc.; puede ocasionar graves daños a estas instalaciones.
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4.2. INVESTIGACION MINIMA: Cuando para la obtención de la Licencia de Construcción no se exija Estudio de Suelos por parte de la entidad competente, se deben cumplir los siguientes requisitos requisitos mínimos: (a) (a) Verificar el comportamiento de casas similares en las zonas aledañas constatando
que
no
haya
asentamientos
diferenciales
excesivos,
agrietamientos, pérdida de verticalidad, deslizamientos, etc., que permita concluir que el comportamiento de las casas similares ha sido el adecuado. (b) Se (b) Se debe realizar mínimo un apique por cada tres unidades construidas o por cada 300 m 2 de construcción, hasta una profundidad mínima de 2.0 m, en el que se constate la calidad c alidad razonable razonable del suelo de cimentación. cimentación. (c) Se (c) Se deben retirar del área de cimentación los materiales inconvenientes para el apoyo directo y superficial de la cimentación, como son: descapote, escombros, materia orgánica, etc. (d) La (d) La capacidad portante del suelo para la cual se diseña la cimentación no debe ser superior a 0.05 Mpa (5 tonf/m 2), a menos que por experiencia anterior se haya demostrado como aceptable el utilizar capacidades portantes mayores, en cuyo caso para obtener la licencia de construcción se debe relacionar esta experiencia ante la dependencia gubernamental encargada de expedirla.
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5. METODOS EMPIRICOS PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA DEL TERRENO: A medida que se va excavando, se comprueba la resistencia del terreno mediante los siguientes métodos que no se fundamentan en un estudio de laboratorio de suelos, sino más bien han ganado cierto grado de credibilidad al venir siendo utilizados durante un tiempo considerable, en el mismo que ha dado resultados técnicamente aceptables, algunos de estos métodos los describiremos a continuación: 5.1. MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE LAS PROPIAS HERRAMIENT HERRAMIENTAS AS DE EXCAVACIÓN:
HERRAMIENTA EMPLEADA
ACCION
CAPACIDAD APARENTE APARENT E DE CARGA
Pala de manilla
Si la pala penetra en la tierra con gran facilidad, se considera un terreno de cimentación de baja capacidad
0 a 1.5 kg/cm 2
Pico
Cuando el pico penetra ligeramente en la tierra al golpearlo contra el suelo en forma normal, se considera un terreno de cimentación mediano Si hay que golpear el pico muy fuerte para par a que penetre en el terreno, lo consideramos como un terreno de cimentación bueno
1.5 a 3.0 kg/cm2
≥ 3.0 kg/cm2
La capacidad portante del suelo para la cual se diseña la cimentación no debe ser superior a 0.05 Mpa (5 tonf/m 2), a menos que por experiencia anterior se haya demostrado como aceptable el utilizar capacidades portantes mayores, en cuyo caso para obtener la licencia de construcción se debe relacionar esta experiencia ante la dependencia gubernamental encargada de expedirla.
5.2.
DETERMINACION EMPIRICA DEL “qa” EN SITIO METODO DE LA LA
BARRA: Esta forma empírica de determinar el
“qa” del suelo en ningún
momento reemplazará a un ensayo de penetrómetro ni mucho menos a un ensayo SPT; lo único que hace es coadyuvar a obtener información en sitio. De una manera empírica se sugiere optar por una revisión en campo aplicando el método de la barra; para lo cual se adjunta la fórmula de cálculo:
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CALCULO DEL ESFUERZO ADMISIBLE DEL SUELO MEDIANTE EL METODO DE LA BARRA (ENSAYO DE CAMPO)
=
∗ ∗ ∗ ∗
Donde:
= [] [] = ℎ ℎ [] [] []
= [] [] = [] []
5.3. METODO METODO DEL BALDE: BAL DE: Si un cuerpo pesado cae en tierra con alguna violencia, la zona inmediata al choque percibirá una sacudida cuya será mayor cuanto menor sea la capacidad de resistencia del terreno a ensayar. Basándonos en este principio, se propone otro otr o método de inspección el cual consiste en: colocar un balde lleno de agua en la zanja que está excavando, y con un pisón golpear bruscamente el terreno, alrededor del balde. Si el terreno es compacto y duro, el agua permanecerá inmóvil, si el terreno es poco consistente el agua se agitará por la vibración que le comunica el terreno Acci Ac ción ón Golpear bruscamente el terreno con un pisón.
Result Resu ltado ado El agua del balde permanece inmóvil El agua se agitará por la vibración que le comunica el terreno
Análi An álisi siss del suelo su elo El terreno es compacto y duro El terreno es poco consistente
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5.4. MÉTODO DE LA MESA. MESA. - Este métod método o se utilizará cuando el terreno que es
cuestión de análisis presenta a simple vista una buena calidad. Dicho procedimiento se describe a continuación: i. Se cava un pozo de 1.80 m. Por 1.80 m y de profundidad igual a la cota de fundación. Se aplana el piso del pozo, sin apisonarlo. En el fondo del mismo se cola una mesa robusta de 1.40 por 1 m. Y de 60 cm de altura, de cuatro patas de 71 por 71 mm por lado a fin de tener una superficie de contacto de 200 cm 2. con el suelo. ii. La mesa se nivela prolijamente, teniendo a mano retazos de hierro de 71 x 71 mm x 1 mm de espesor que se colocan debajo de las patas para así conseguir la perfecta horizontalidad horizont alidad de la mesa. Al costado cost ado de la misma se clava una regla sobre al cual se marca con un lápiz la altura de la mesa. iii. Ya instalada la mesa, se empieza a cargarla, con todo cuidado, con bolsas de cemento o bolsas de arena, previamente pesadas, distribuidas uniformemente sobre toda la mesa. iv. Se carga con 200 Kg (4 sacos de cemento). Y se deja así durante media hora. Si no se nota ningún hundimiento se agregan otros 200 Kg. Y se vuelve a esperar media hora. No presentando la mesa ningún hundimiento, se vuelve a cargarla con otros 200 Kg. Y así sucesivamente hasta producir un hundimiento de 2 a 3 mm. (que se observa con la ayuda de una regla). v. Se divide la carga total por la superficie de las patas, o sea 200 cm 2. y este resultado se vuelve a dividir por 8 a 10 coeficiente de seguridad. vi. Si el terreno que ha de ocupar el edificio, es grande este ensayo se hará en 3 o 4 puntos diferentes. Para terrenos chicos sería conveniente hacer dos ensayos, en lugares distintos.
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Ejemplo: Carga total: P total: P = 2400 Kg. Resistencia del terreno por ensayo:
=
= = ⁄
Resistencia especifica del terreno (o carga de trabajo):
=
=
= . ⁄
Determinada la carga de trabajo del terreno se procede a investigar el espesor (potencia) de la carga ensayada. Esta no debe tener un espesor menor de lo indicado en la tabla para la resistencia y clase de terrenos encontrados.
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5.5. CLASIFICACION CLA SIFICACION DE SUELOS – PROCEDIMIENTO MANUAL VISUAL: Este método consiste en clasificar al suelo en función del tamaño de las partículas, plasticidad, y contenido orgánico. A continuación, se presenta una tabla índice de la resistencia que presentara el suelo según la clasificación manual-visual. manual-visual.
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6. CONCLUCIONES:
La inspección y análisis del terreno donde va a ser cimentada una edificación es crucial para que dicha edificación cumpla con las normativas técnicas, estructurales, y de seguridad que están en vigencia, es por esta razón que a pesar de disponer de métodos científicamente comprobados para el estudio de un suelo y extraer de dicho terreno sus propiedades físicas, químicas y mecánicas, siempre será necesario disponer de métodos rápidos y sencillos que se adapten a cualquier lugar y momento.
Entre dichos métodos se pudo mencionar el de la barra, el balde lleno de agua, y la mesa de trabajo, como se observó todos son muy fácil de realizar, y si se les aplica un mínimo de cuidado, pueden brindar una noción bastante acertada de la resistencia de los suelos.
Estos métodos por ninguna circunstancia circunst ancia deberán reemplazar a los de laboratorio, puesto que ningún método empírico reemplaza a uno científico.
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7. BIBLIOGRAFÍA:
Colombia, U. N. (2003). Construcción de casas sismo resistentesde uno y dos pisos. Antioquia: Universidad Nacional de Colombia.
Polapaco, G. (2009). Manual del constructor. Colombia: Polpaco.
San Bartolome, A. (1994). Construcciones de Albañileria. Lima: Pontifica Universidad Catolica de Peru.
http://civilgeeks.com/2014/06/30/libro-de-diseno-estructural-de-una-viviendaeconomica-de-160-m%C2%B2-de-area-techada/
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