Cimentaciones

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Instituto de Mecánica Estructural y Riesgo Sísmico

HORMIGÓN I
Unidad 9:

BASES DE HORMIGÓN ARMADO.
Profesor: CARLOS RICARDO LLOPIZ.

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CONTENIDO
9.1 GENERALIDADES 9.2 CIMENTACIONES SUPERFICIALES Y PROFUNDAS. INDIVIDUALES Y COMBINADAS 9.3 COMPORTAMIENTO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES 9.3.1 CURVA PRESIÓN DEFORMACIÓN 9.3.2 CRITERIOS DE PROYECTO 9.3.2.1 RESTRICCIÓN DEDESPLAZAMIENTOS 9.3.2.2 PRESIONES DE CONTACTO en ZAPATAS RÍGIDAS 9.4 9.5 CRITERIOS DE DISEÑO EN FUNCIÓN DE CARGAS Y RESISTENCIAS DEL SUELO EVALUACIÓN DE LAS PRESIONES ZAPATAS AISLADAS PARA COLUMNAS SOMETIDAS A CARGAS CENTRADAS 9.5.1 GENERALIDADES 9.5.2 ÁREA DE CONTACTO 9.5.3 DISEÑO Y VERIFICACIÓN A CORTE O PUNZONADO 9.5.3.1 INTRODUCCIÓN 9.5.3.2 ACCIÓN DE VIGA 9.5.3.3 ACCION EN DOS DIRECCIONES 9.5.4 DISEÑO AFLEXIÓN 9.5.5 TRANSFERENCIA DE FUERZAS EN LA BASE DE LA COLUMNA 9.5.6 ANCLAJES, EMPALMES 9.6 BIBLIOGRAFÍA

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Emisión 0 Feb 2004 69

Revisión 1 Sep 2 007 70

Revisión 2 Jul 2008 28

Observaciones

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9.1 GENERALIDADES
Prácticamente todas las superestructuras, sean de edificios, puentes, túneles, carreteras, muros, torres, canales, diques, etc., necesitantransmitir sus esfuerzos al terreno. La subestructura o cimentación es aquella parte de la estructura que estando en la misma superficie del suelo o dentro del mismo transfiere las cargas al suelo adyacente. Con superestructura en general se designa a toda parte de la estructura que no corresponde al sistema de fundación. Sin embargo, debe tenerse mucha precaución al usar los términos pues en realidadla estructura es una sola, las fundaciones son parte de ellas y como tal se las debe considerar desde el mismo inicio del proceso de diseño. Si el proyectista no considera la forma en que va a transmitir las cargas y acciones, las sísmicas incluidas, desde el planteo inicial de la estructural global, las hipótesis planteadas en la superestructura podrían resultar poco válidas y podría sernecesario una reformulación de todo lo proyectado. Por ejemplo, la rigidez de las fundaciones ante acciones sísmicas es un requisito fundamental a ser evaluado al menos en forma cualitativa o conceptual antes de asignar acciones y diseñar los elementos. Para algunas normas esto es mandatario. El suelo en sí mismo es una estructura, la cual se deforma e interactúa con las fundaciones y construcciones quesobre ella descansan. En general, son raras las fallas de fundaciones por cargas verticales, y cuando ocurren no suelen ser espectaculares ni repentinas. Han ocurrido casos de asentamientos que se traducen en agrietamientos en la superestructura. Esto lleva a detectarlas y si es posible a repararlas, con ciertos costos que pueden ser importantes. Sin embargo, cuando en zonas sísmicas lasfundaciones no han sido correctamente diseñadas y detalladas, las mismas pueden conducir a la falla total de la construcción. Las Figs. 9.1 y 9.2 muestran dos casos de viviendas que aún siendo livianas, sus fijaciones al suelo fueron subestimadas y las llevaron al colapso durante el terremoto de Northridge del 17 Enero de 1994, en EEUU.

Fig.9.1. Falla en una vivienda de madera que no fue correctamenteanclada en sus fundaciones. Terremoto de Northridge 17 Enero 1995.

Fig. 9.2. Este edificio de departamentos tuvo una falla por piso flexible pero además las fundaciones eran deficientes.

Cuando la estructura del suelo reúne ciertas características como la de ser granular de cierta finura y suelto, ante la presencia de agua puede saturarse

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resultando en lo que se llama licuación olicuefacción del suelo que lleva a la pérdida de su capacidad portante con consecuencias como las que muestra en Fig. 9.3.
Fig. 9.3 Inclinación de Edificios de departamentos como cuerpos rígidos durante el terremoto de Niigata, Japón, 1964. Si el suelo consiste de materiales granulares sueltos la tendencia a la compactación resulta en el desarrollo de un exceso de presión hidrostática de poros o...