horario
Páginas: 71 (17599 palabras)
Publicado: 1 de octubre de 2013
DISEÑO Y CONSTRUCCION DE CIMENTACIONES
LUIS GARZA VASQUEZ., I.C. M.I.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN
FACULTAD NACIONAL DE MINAS
MEDELLÍN
JUNIO , 2000
i
PROLOGO
El diseño estructural de las cimentaciones, por si mismo, representa la frontera y
unión del diseño estructural y la mecánica de suelos. Como tal, comparte las
hipótesis, suposiciones y modelosde ambas disciplinas, que no siempre
coinciden.
La razón de ser de estas notas, así como del curso que se imparte como parte
del programa de la carrera de Ingeniería Civil en la Facultad de Minas de la
Universidad Nacional, Sede Medellín, es la de hacer una versión crítica de los
conceptos convencionales del diseño de los elementos estructurales de la
cimentación, desde el punto de vistade la Mecánica de Suelos y el Análisis de
Estructuras, con el objeto de hacer más compatibles los modelos que ambas
disciplinas manejan en sus respectivas áreas.
La poca bibliografía que integre estos dos modelos, así como el hecho de que el
autor haya sido formado en las dos disciplinas, ha sido la razón de la elaboración
de estas notas.
Especial agradecimiento merecen los IngenierosJorge Alberto López, Juan
Diego Rodríguez y Doralba Valencia por la recolección del material y su
ordenamiento, los estudiantes Camilo Ramírez y Guillermo Gaviria por la
correccion de los ejemplos, el Tecnólogo Luis Fernando Usme por los dibujos y la
señorita Beatriz Elena Carvajal por las correcciones. Sin ellos, no hubiera sido
posible poner en blanco y negro las notas dispersas.
ii CONTENIDO
Pág.
LISTA DE FIGURAS
VI
RESUMEN
1.
INTRODUCCIÓN
10
2
GENERALIDADES DE LOS SISTEMAS DE CIMENTACIÓN
12
2.1
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
12
2.2
CIMENTACIONES PROFUNDAS
14
3
DISEÑO ESTRUCTURAL DE CIMENTACIONES
16
3.1
VIGAS DE FUNDACIÓN
16
3.1.1
La Reducción de asentamientos diferenciales.
17
3.1.2
Atención demomentos generados por excentricidades no consideradas
en el diseño.
18
3.1.3
El mejoramiento del comportamiento sísmico de la estructura.
19
3.1.4
El arriostramiento en laderas.
22
3.1.5
La disminución de la esbeltez en columnas.
23
3.1.7
Dimensiones mínimas.
23
3.1.8
Refuerzo longitudinal.
24
3.1.9
Refuerzo transversal.
24
iii
3.2DISEÑO DE ZAPATAS
25
3.2.1
Zapata concéntrica.
25
3.2.1.1
Obtener la carga de servicio P.
25
3.2.1.2
Determinar el ancho B de la zapata.
26
3.2.1.3
Suponer espesor h de la zapata.
26
3.2.1.4
Revisar punzonamiento o cortante bidireccional.
28
3.2.1.5
Revisar cortante unidireccional.
30
3.2.1.6
Revisar el momento para calcular el acero derefuerzo.
32
3.2.1.7
Revisar el aplastamiento.
34
3.2.1.8
Detalles del refuerzo.
35
3.2.2
Zapatas con Mu ≠ 0, Pu ≠ 0
47
3.2.2.1
Procedimiento de diseño
49
3.2.3
Zapatas con Pu ≠ 0, Mx ≠ 0, My ≠ 0
64
3.2.4
Zapata medianera
77
3.2.4.1
Caso de carga axial liviana: Análisis de zapata medianera
recomendado por Enrique Kerpel
3.2.4.278
Caso de carga axial mediana: Análisis de zapata medianera con viga
aérea, recomendado por José Calavera.
79
3.2.4.2.1 Zapata medianera con distribución uniforme de presiones y reacción
mediante viga aérea.
79
3.2.4.2.2 Zapata medianera con distribución variable de presiones y reacción
mediante viga aérea.
81
3.2.5
Zapata esquineras
107
3.2.6
Zapata enlazadas125
3.2.7
ZAPATAS CONTINUAS
128
3.2.8
LOSAS DE CIMENTACIÓN
134
3.2.8.1
Losas de cimentación por contacto
134
3.2.8.2
Placas de flotación.
139
3.2.8.3
Cajones de flotación
139
3.2.9
PILAS CORTAS
141
iv
3.2.10
PILOTES
142
3.2.11
PILAS LARGAS (CAISSONS)
145
4
MODELACIÓN DEL ANÁLISIS INTERACCIÓN SUELO ESTRUCTURA
(ISE)...
LUIS GARZA VASQUEZ., I.C. M.I.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN
FACULTAD NACIONAL DE MINAS
MEDELLÍN
JUNIO , 2000
i
PROLOGO
El diseño estructural de las cimentaciones, por si mismo, representa la frontera y
unión del diseño estructural y la mecánica de suelos. Como tal, comparte las
hipótesis, suposiciones y modelosde ambas disciplinas, que no siempre
coinciden.
La razón de ser de estas notas, así como del curso que se imparte como parte
del programa de la carrera de Ingeniería Civil en la Facultad de Minas de la
Universidad Nacional, Sede Medellín, es la de hacer una versión crítica de los
conceptos convencionales del diseño de los elementos estructurales de la
cimentación, desde el punto de vistade la Mecánica de Suelos y el Análisis de
Estructuras, con el objeto de hacer más compatibles los modelos que ambas
disciplinas manejan en sus respectivas áreas.
La poca bibliografía que integre estos dos modelos, así como el hecho de que el
autor haya sido formado en las dos disciplinas, ha sido la razón de la elaboración
de estas notas.
Especial agradecimiento merecen los IngenierosJorge Alberto López, Juan
Diego Rodríguez y Doralba Valencia por la recolección del material y su
ordenamiento, los estudiantes Camilo Ramírez y Guillermo Gaviria por la
correccion de los ejemplos, el Tecnólogo Luis Fernando Usme por los dibujos y la
señorita Beatriz Elena Carvajal por las correcciones. Sin ellos, no hubiera sido
posible poner en blanco y negro las notas dispersas.
ii CONTENIDO
Pág.
LISTA DE FIGURAS
VI
RESUMEN
1.
INTRODUCCIÓN
10
2
GENERALIDADES DE LOS SISTEMAS DE CIMENTACIÓN
12
2.1
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
12
2.2
CIMENTACIONES PROFUNDAS
14
3
DISEÑO ESTRUCTURAL DE CIMENTACIONES
16
3.1
VIGAS DE FUNDACIÓN
16
3.1.1
La Reducción de asentamientos diferenciales.
17
3.1.2
Atención demomentos generados por excentricidades no consideradas
en el diseño.
18
3.1.3
El mejoramiento del comportamiento sísmico de la estructura.
19
3.1.4
El arriostramiento en laderas.
22
3.1.5
La disminución de la esbeltez en columnas.
23
3.1.7
Dimensiones mínimas.
23
3.1.8
Refuerzo longitudinal.
24
3.1.9
Refuerzo transversal.
24
iii
3.2DISEÑO DE ZAPATAS
25
3.2.1
Zapata concéntrica.
25
3.2.1.1
Obtener la carga de servicio P.
25
3.2.1.2
Determinar el ancho B de la zapata.
26
3.2.1.3
Suponer espesor h de la zapata.
26
3.2.1.4
Revisar punzonamiento o cortante bidireccional.
28
3.2.1.5
Revisar cortante unidireccional.
30
3.2.1.6
Revisar el momento para calcular el acero derefuerzo.
32
3.2.1.7
Revisar el aplastamiento.
34
3.2.1.8
Detalles del refuerzo.
35
3.2.2
Zapatas con Mu ≠ 0, Pu ≠ 0
47
3.2.2.1
Procedimiento de diseño
49
3.2.3
Zapatas con Pu ≠ 0, Mx ≠ 0, My ≠ 0
64
3.2.4
Zapata medianera
77
3.2.4.1
Caso de carga axial liviana: Análisis de zapata medianera
recomendado por Enrique Kerpel
3.2.4.278
Caso de carga axial mediana: Análisis de zapata medianera con viga
aérea, recomendado por José Calavera.
79
3.2.4.2.1 Zapata medianera con distribución uniforme de presiones y reacción
mediante viga aérea.
79
3.2.4.2.2 Zapata medianera con distribución variable de presiones y reacción
mediante viga aérea.
81
3.2.5
Zapata esquineras
107
3.2.6
Zapata enlazadas125
3.2.7
ZAPATAS CONTINUAS
128
3.2.8
LOSAS DE CIMENTACIÓN
134
3.2.8.1
Losas de cimentación por contacto
134
3.2.8.2
Placas de flotación.
139
3.2.8.3
Cajones de flotación
139
3.2.9
PILAS CORTAS
141
iv
3.2.10
PILOTES
142
3.2.11
PILAS LARGAS (CAISSONS)
145
4
MODELACIÓN DEL ANÁLISIS INTERACCIÓN SUELO ESTRUCTURA
(ISE)...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.