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Cimentaciones Profundas 1 — Presentation Transcript
1. CIMENTACIONES PROFUNDAS Aspectos básicos del diseño geotécnico
2. Definición de Cimentación Profunda Son aquellos elementos que transmiten la carga de una estructura hacia capas o estratos profundos del subsuelo, evitando con ello, el desplante en suelos superficiales de baja capacidad de carga o de alta deformabilidad.
3. Cuándo seemplean? 1.- Cuando los estratos superiores del suelo son altamente compresibles y/o de escasa capacidad de carga. 2.- Cuando se requiere mejorar el comportamiento de cimentaciones en estructuras sujetas a carga lateral, ya sean edificios altos con cargas de viento y/o sismo ó estructuras de retención de tierra.
4. Cuándo se emplean? 3.-En suelos superficiales inestables (expansivos, colapsables),siempre y cuando la cimentación profunda se extiende más allá de la zona activa de expansión o de cambios en el contenido de agua.
5. Cuándo se emplean? 4. Para soportar fuerzas de levantamiento en estructuras sujetas a este efecto, como torres de transmisión, plataformas fuera de costa y losas de cimentación debajo del nivel freático.
6. Cuándo se emplean? 5. Para evitar la posible pérdida decapacidad de carga de pilas y estribos de puentes que una cimentación superficial sufriría por erosión (socavación) del suelo en la superficie.
7. Tipos de Cimentaciones Profundas Pilotes. (Elementos esbeltos con diámetro no mayor de 75 cm ?). Transmiten la carga al subsuelo por una combinación de presión en la punta (Capacidad de punta) y por esfuerzos de fricción a lo largo del fuste delpilote (Capacidad por fricción). Pilas de cimentación (Elementos con diámetro mayor a los 75 cm ?), de concreto, simple o reforzado, colado en el sitio. La transmisión de la carga es por mecanismos similares al pilote.
8. Estado del arte para el análisis y diseño de pilotes A pesar del gran número de investigaciones, tanto teóricas como experimentales, para predecir el comportamiento decimentaciones profundas, los mecanismos no han sido totalmente dilucidados. Por lo que el análisis y diseño de cimientos profundos, en la actualidad se considera como un “arte”, por las incertidumbres implícitas al trabajar con algunas condiciones del subsuelo.
9. Aspectos a considerar en el diseño de cimientos profundos. Características del subsuelo. Métodos de exploración y muestreo del subsuelo.Asignación de los parámetros de resistencia del(os) suelo(s). Métodos teóricos y/ó empíricos de predicción de capacidad de carga y asentamientos.
10. Continuación... De las condiciones de carga impuestas por la estructura (Carga vertical, lateral) Del proceso de colocación del cimiento. De la resistencia estructural del cimiento a las cargas previstas y a la corrosión. Entre otros.
11. Tipos de PilotesDe acuerdo al material de construcción: Pilotes de acero. Pilotes de concreto reforzado o preesforzado. Pilotes de madera. Pilotes compuestos.
12. Pilotes de Acero Generalmente son tubos (con extremos abiertos o cerrados) o perfiles H laminados.
13. Capacidad admisible estructural de pilotes de acero (Q adm ) Q adm = As fs Donde As = área de la sección transversal del acero f s = esfuerzoadmisible del acero ( ~ 0.33 a 0.5 fy)
14. Características . Comparar Q adm con Q diseño . Empalmes con soldadura, remaches o tornillos. .
15. . En condiciones difíciles de hincado (gravas o rocas blandas), se usan puntas o Zapatas de hincado
16. . Efectos de corrosión: . Generalmente se considera un espesor adicional, vigente en la vida útil del pilote. También se utilizan recubrimientosepóxicos.
17. Propiedades comunes de pilotes de acero Longitud usual: 15 a 60 m Carga usual: 30 a 120 toneladas Ventajas: . Fáciles de manejar con cortes y extensiones . Resisten altos esfuerzos de hincado . Pueden penetrar estratos duros, como gravas densas y roca blanda.
18. Propiedades comunes de pilotes de acero Desventajas: Relativamente costosos Alto nivel de ruido durante el hincado...