Diseño de estructuras de cimentacion

TITULO DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS DE CIMENTACION DE UN EDIFICIO (EDIFICIO EL TREBOL-Bucaramanga-Colombia) AUTOR(ES) e-mail VLADIMIR MERCHAN vladimirmerchan@yahoo.es LEONARDO ALARCON NELSON BUENAHORA CARLOS DUARTE CARRERA UNIVERSIDAD Ingeniería Civil Universidad Industrial de Santander MATERIA PROFESOR Fundaciones WILFREDO DEL TORO CIUDAD PAIS FECHA ELABORACION Bucaramanga Colombia 1998DESCRIPCION Este proyecto tiene por objetivo el diseño de varias estructuras de cimentación como zapatas, cimientos continuos y placa flotante para un determinado sistema de columnas cargadas del edificio El Trébol, ubicado en la ciudad de Bucaramanga, la cual se encuentra en una zona de amenaza sísmica alta.

CODIGO DEL MATERIAL:

civa0113

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DISEÑO DE CIMENTACIONES DEL EDIFICIO ELTREBOL INTRODUCCION El estudio geotécnico del suelo donde una estructura será soportada ha tomado gran importancia gracias a la Norma Sismorresistente NSR 98, que reglamenta detalladamente los estados limites, los modos de falla, las cimentaciones superficiales, las cimentaciones profundas, los asentamientos y en general todos los criterios necesarios para tener una estructura de soporte segura. Lafunción de una zapata de cimentación es la distribuir la carga total que transmite una columna, pila o muro, incluyendo su propio peso sobre suficiente área de terreno, de modo que la intensidad de las presiones que transmita se mantenga entre los limites permitidos para el suelo que la soporta. Este proyecto tiene como objetivo el diseño de varias estructuras de cimentación como zapatas,cimientos continuos y placa flotante para un determinado sistema de columnas cargadas del edificio El Trébol en este caso. DISEÑO DE LA PLACA DE CIMENTACION Esta placa de cimentacion incluye los ejes A, B, C y los ejes verticales 3 y 4. Escogimos para la placa unas dimensiones de 9.0*5.0 metros, e hicimos coincidir el centro geométrico con el centro de cargas, lo cual nos permite tener una capacidad decarga que no tiene en cuenta excentricidades, en caso distinto esta capacidad aumentaría produciendo un incremento sustancial en el asentamiento total.
Eje Y 30 cm

420 cm

350 cm

100 cm

Eje X

60 cm

380 cm

60 cm

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Cálculo de capaciadad de carga. Q=P/A = 370 ton/45 m2 =8.22 ton/m2 B =5.0 m L=9.0 m Cálculo del centro de carga. Momentos respecto al eje Y:370 ton*x =3.8 m*(58 ton+66 ton+64 ton) x = 1.93 m Momento respecto al eje X: 370 ton*y=(54 ton+58ton)*7.7 m+(66ton+66 ton)*3.5 m y = 3.58 m Cálculo de Asentamientos. Asentamientos Inmediatos de la Arena: C1=1-0.5*( ’/Q) = 1-0.5*(1.5*1.7/8.22) =0.845 C2=1.2
Capa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

∆z
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

N 10 11 12 13 15 18 19 21 20 19 15

Q/N 3.5 3.5 3.5 3.53.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

K 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3

E 700 770 840 910 1050 1260 1995 2205 2100 1995 1575

Iz 0.06 0.16 0.25 0.35 0.45 0.55 0.58 0.55 0.52 0.48 0.43

(Iz/E)* ∆z *10-4 0.428 1.03 1.48 1.90 1.14 2.17 1.45 1.25 1.23 1.20 1.42

∑=15.3 Asentamiento Inmediato =C1*C2*Q*∑=0.845∗1.2∗8.22∗1.53Ε−3=1.276Ε−2 metros. Asentamiento Inmediato de la Arcilla: C’d1=1.006 para h/B=7.5/5=1.5y L/B=9.0/5.0=1.8 C’d2=0.822 para h/B=5.5/5=1.1 y L/B=9.0/5.0=1.8 Asentamiento inmediato de la arcilla = Q*B*(1-ν2)*(C`d1-C`d2)/E Con ν=0.5 y E=2500 ton/m2 Asentamiento inmediato de la arcilla = 8.22*5.0*(1-0.52)*(1.006-0.822)/2500 = 2.27 E-3 metros. Asentamientos por Consolidación de la Arcilla: X=B/2=5.0/2=2.5 Y=L/2=9.0/2=4.5

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Z 5.5 6 6.5 7 7.5 Capa 1 2 3 4 Z 5.75 6.256.75 7.25

N=X/Z 0.46 0.42 0.39 0.36 0.33 ∆Η 0.5 0.5 0.5 0.5 e 0.68 0.68 0.68 0.68

M=Y/Z 0.82 0.75 0.69 0.64 0.60 Cc 0.1 0.14 0.14 0.14 σ 0’ 13.16 13.71 14.26 14.81

I 0.097 0.0934 0.086 0.077 0.068 ∆σ 3.13 2.95 2.68 2.39

∆σ=4*I*Q 3.189 3.071 2.828 2.532 2.236 Log(σ 0’+ ∆σ/ σ 0’) 0.93 0.85 0.75 0.65

∑=0.317 Asentamiento por Consolidación = ∆Η∗Cc* ∑ /(1+e)=0.5*0.14*0.317/1.68=0.13 m...