Estudiante
Páginas: 10 (2326 palabras)
Publicado: 23 de febrero de 2014
PARAMETROS GEOTECNICOS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES
Ing. William Rodríguez Serquén (*)
RESUMEN
En este trabajo, se muestra como afectan los parámetros geotécnicos, tales como capacidad portante y coeficiente de balasto, el diseño de cimentaciones superficiales rígidas de concreto armado: zapatas aisladas, conectadas con vigas de cimentación, corridas o continuas y plateas de cimentación.Se encuentran las proporciones y relaciones que deben tener las dimensiones de las cimentaciones, según los variados tipos y parámetros del suelo. Estas relaciones se pueden usar para el dimensionado de cimentaciones superficiales rígidas.
1. INTRODUCCION
Cuando se diseñan cimentaciones hay que tener en cuenta lo siguiente: tipo de suelo (cohesivo, granular, granular con finos, de altao baja plasticidad), variación de estratos, consistencia (blanda, media, dura), las propiedades físicas y mecánicas (cohesión, ángulo de fricción interna, índice de compresión, módulo de elasticidad, coeficiente de balasto), ubicación del nivel freático, subpresión de agua, empuje de agua sobre la subestructura y superestructura, socavación, erosión eólica e hidráulica, empuje, expansión ylicuación del suelo, profundidad de cimentación, capacidad portante por resistencia, capacidad portante por asentamiento máximo permisible, esfuerzo neto, asentamientos diferenciales, totales y rotaciones, agentes agresivos (sales, cloruros, sulfatos), fuerza expansiva del suelo, estabilidad del talud de la excavación, procedimiento de construcción, especificaciones del Reglamento Nacional deEdificaciones, ACI, Eurocódigo, efecto de fenómenos naturales como inundaciones, sismos, etc. Peligro de derrumbes y daños, que va a representar la excavación de la cimentación propuesta. Sólo si conocemos esto procedemos a diseñar la cimentación, en caso contrario el diseñador se convierte en un peligro público. “No hay gloria en las cimentaciones”, dijo el Dr Terzaghi, pero si repudio para el ingenierosi falla una edificación. Queda claro que las condiciones del suelo sobre el que se apoya la estructura, y los parámetros geotécnicos del mismo, afectan el diseño de las cimentaciones. Ver Fig. (1).
El “BUILDING CODE REQUIREMENTS FOR STRUCTURAL CONCRETE”, del AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI), Normas 318M-02 y 318S-05, en lo referente a estructuras sismorresistentes, da las siguientesespecificaciones de cimentaciones:
“21.10.3.1- Las vigas apoyadas en el suelo diseñadas para actuar como acoples horizontales entre las zapatas o coronamientos de pilotes, deben tener refuerzo longitudinal continuo que debe desarrollarse dentro o más allá de la columna soportada o estar anclada dentro de la zapata o del cabezal del pilote en todas las discontinuidades.
21.10.3.2 – Las vigas sobreel suelo diseñadas para actuar como acoples horizontales entre zapatas o cabezales de pilotes deben ser dimensionadas de tal manera que la menor dimensión transversal sea igual o mayor que el espacio libre entre columnas conectadas dividido por 20, pero no necesita ser mayor a 450 mm. Se deben proporcionar amarras cerradas con un espaciamiento que no exceda al menor entre la mitad de la menordimensión transversal o 300 mm.”
Esta última especificación da una proporción que relaciona el ancho de la viga de conexión en función de la separación entre columnas, que puede ser usada para el pre-dimensionado.
La norma ACI 318R-08 dice lo siguiente:
21.12.2.1 El refuerzo longitudinal de columnas y muros estructurales que resistan fuerzas inducidas por efectos del sismo, deberá extendersedentro de la zapata, cabezal de pilote, y deberá desarrollarse por tracción en la interfase.
(*) Ingeniero Civil. Docente principal de la Facultad de Ingeniería Civil, de Sistemas y de Arquitectura, de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo de Lambayeque. Perú.
Fig. (1). Determinación de parámetros geotécnicos, con el equipo de penetración estándar (SPT), para construcción de tanque elevado...
Ing. William Rodríguez Serquén (*)
RESUMEN
En este trabajo, se muestra como afectan los parámetros geotécnicos, tales como capacidad portante y coeficiente de balasto, el diseño de cimentaciones superficiales rígidas de concreto armado: zapatas aisladas, conectadas con vigas de cimentación, corridas o continuas y plateas de cimentación.Se encuentran las proporciones y relaciones que deben tener las dimensiones de las cimentaciones, según los variados tipos y parámetros del suelo. Estas relaciones se pueden usar para el dimensionado de cimentaciones superficiales rígidas.
1. INTRODUCCION
Cuando se diseñan cimentaciones hay que tener en cuenta lo siguiente: tipo de suelo (cohesivo, granular, granular con finos, de altao baja plasticidad), variación de estratos, consistencia (blanda, media, dura), las propiedades físicas y mecánicas (cohesión, ángulo de fricción interna, índice de compresión, módulo de elasticidad, coeficiente de balasto), ubicación del nivel freático, subpresión de agua, empuje de agua sobre la subestructura y superestructura, socavación, erosión eólica e hidráulica, empuje, expansión ylicuación del suelo, profundidad de cimentación, capacidad portante por resistencia, capacidad portante por asentamiento máximo permisible, esfuerzo neto, asentamientos diferenciales, totales y rotaciones, agentes agresivos (sales, cloruros, sulfatos), fuerza expansiva del suelo, estabilidad del talud de la excavación, procedimiento de construcción, especificaciones del Reglamento Nacional deEdificaciones, ACI, Eurocódigo, efecto de fenómenos naturales como inundaciones, sismos, etc. Peligro de derrumbes y daños, que va a representar la excavación de la cimentación propuesta. Sólo si conocemos esto procedemos a diseñar la cimentación, en caso contrario el diseñador se convierte en un peligro público. “No hay gloria en las cimentaciones”, dijo el Dr Terzaghi, pero si repudio para el ingenierosi falla una edificación. Queda claro que las condiciones del suelo sobre el que se apoya la estructura, y los parámetros geotécnicos del mismo, afectan el diseño de las cimentaciones. Ver Fig. (1).
El “BUILDING CODE REQUIREMENTS FOR STRUCTURAL CONCRETE”, del AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI), Normas 318M-02 y 318S-05, en lo referente a estructuras sismorresistentes, da las siguientesespecificaciones de cimentaciones:
“21.10.3.1- Las vigas apoyadas en el suelo diseñadas para actuar como acoples horizontales entre las zapatas o coronamientos de pilotes, deben tener refuerzo longitudinal continuo que debe desarrollarse dentro o más allá de la columna soportada o estar anclada dentro de la zapata o del cabezal del pilote en todas las discontinuidades.
21.10.3.2 – Las vigas sobreel suelo diseñadas para actuar como acoples horizontales entre zapatas o cabezales de pilotes deben ser dimensionadas de tal manera que la menor dimensión transversal sea igual o mayor que el espacio libre entre columnas conectadas dividido por 20, pero no necesita ser mayor a 450 mm. Se deben proporcionar amarras cerradas con un espaciamiento que no exceda al menor entre la mitad de la menordimensión transversal o 300 mm.”
Esta última especificación da una proporción que relaciona el ancho de la viga de conexión en función de la separación entre columnas, que puede ser usada para el pre-dimensionado.
La norma ACI 318R-08 dice lo siguiente:
21.12.2.1 El refuerzo longitudinal de columnas y muros estructurales que resistan fuerzas inducidas por efectos del sismo, deberá extendersedentro de la zapata, cabezal de pilote, y deberá desarrollarse por tracción en la interfase.
(*) Ingeniero Civil. Docente principal de la Facultad de Ingeniería Civil, de Sistemas y de Arquitectura, de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo de Lambayeque. Perú.
Fig. (1). Determinación de parámetros geotécnicos, con el equipo de penetración estándar (SPT), para construcción de tanque elevado...
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