cimentaciones profundas

Módulo III: Cimentaciones
Profundas
Dr. Luciano Roberto Fernández Sola
Día 1

Semblanza
I.C. por la ESIA del IPN. M.I. y Dr UNAM.
Especialista en el comportamiento sísmico de
estructuras y cimentaciones, en particular en la
Interacción Dinámica Suelo-Estructura. Autor y
coautor en 14 artículos de congresos nacionales,
cuatro de congreso internacional y cuatro en revistas
indexadas. Coordinaciónde diversos eventos
académicos con instituciones nacionales e
internacionales. Miembro de la mesa directiva de la
SMIE 2010-2012. Profesor de asignatura de la UJS
desde 2008 y profesor investigador en la UAM-A
desde 2011.

Temario
Día 1
▫  Introducción
▫  Efecto de la instalación de pilas

Día 2
▫  Capacidad de carga última
▫  Capacidad por punta
▫  Capacidad por fricción
▫  Efecto de grupo

Día3
▫  Asentamiento de pilas y pilotes individuales y de
grupos

Día 4
▫  Respuesta ante cargas laterales

Día 5
▫  Respuesta dinámica
▫  Diseño estructural
▫  Pruebas de carga
▫  Otros temas

Introducción
Clasificación de las cimentaciones

Desarrollo histórico (Alva)
•  Solución para suelos blandos – Problemas de
resistencia
•  Desde la prehistoria villas en lagos
•  Diseño basado en laexperiencia
•  Pilotes de madera – Capacidad de carga definida
por la resistencia de la madera
•  Construcciones relativamente bajas
•  Industrialización – Estructuras más altas y
pesadas

Desarrollo histórico
•  Pilotes de concreto – Mayor control en las
dimensiones y forma del elemento
•  Pilotes colados in situ
•  Pilotes de acero – Problemas de corrosión
•  Aumento en el costo de las cimentacionesDiseño geotécnico de los pilotes, formulas de
hinca
•  Pruebas de carga
•  Asentamiento
•  Modelos teóricos más complejos
•  Balance empírico - teórico

Funciones y usos de las pilas y pilotes
•  Transferir cargas de la superestructura a suelos
con mayor capacidad (trabajo de punta)
•  Maximizar el área de transferencia (trabajo de
fricción)
•  Proporcionar anclaje a estructuras sujetas asubpresiones, momentos de volteo, etc.
•  Evadir zonas de erosión o socavación
•  Evitar daños de excavaciones
•  Barreras de pilotes
•  Compactar el suelo

Diseño de pilas y pilotes (Poulos)
•  Estructura – Cimentación
•  Cargas inducidas por la superestructura
•  Interacción de la estructura con la cimentación
•  Interacción entre los distintos elementos de la
cimentación
•  No solo la capacidad perotambién el
asentamiento

Consideraciones teóricas
•  Las pilas y pilotes refuerzan el suelo al igual que
las varillas refuerzan el concreto
•  El suelo es un medio continuo, no solo a flexión
•  Las fallas se definen en la interfaz del elemento y
el suelo excepto para el caso de la punta
•  No se toma en cuenta la falla en la masa de suelo
•  Se utilizan modelos elásticos
•  Compatibilidad dedeformaciones en la interfaz,
modelo continuo, ecuaciones de Mindlin
•  Resortes independientes, medio de Winkler

Mindlin vs Winkler
Modelos de Mindlin

Modelos de Winkler

- Modelos continuos de la masa
de suelo

- Resortes con rigideces
equivalentes

- Una carga aplicada en un
punto afecta a todo el continuo

- Respuesta independiente de
los resortes

- Ecuaciones mecánicas
complicadas

-Ecuaciones relativamente
sencillas

- Es difícil introducir no
linealidades en el suelo

- Es relativamente sencillo
introducir modelos no lineales

- Permite resolver problemas de
interacción entre los elementos
de cimentación

- No permite resolver problemas
de interacción entre distintos
elementos de cimentación

Idealización del problema
•  Hipótesis de las propiedades de los materiales
•  Lassoluciones rigurosas son extremadamente
complicadas
•  Soluciones aproximadas de problemas
idealizados
•  ¿Que partes deben idealizarse y cuales deben
tratarse con mayor rigor?
•  Juicio del ingeniero
•  Varios puntos de vista
•  Normas, guías, manuales, reglamentos, etc.

Carga vertical - arcilla

Carga vertical – Arcilla sobre grava

Rotación

Las cimentaciones profundas en la
ciudad de...