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Norma E.050 - SUELOS Y CIMENTACIONES

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by

Katterinne C. Cardenas Cancinos

on 2 September 2013

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Transcript of Norma E.050 - SUELOS Y CIMENTACIONES



SUELOS Y CIMENTACIONES Norma E.050

ANALISIS DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
PROBLEMAS ESPECIALES DE CIMENTACIÓN
ESTUDIOS
GENERALIDADES
INFORME DEL EMS
comprenderá
PROGRAMA DE INVESTIGACION
*
Condiciones de frontera.
*
Número n de puntos a investigar.
*

Profundidad p a alcanzar en cada punto.
*
Distribución de los puntos en la superficie del terreno.
*
Número y upo de muestras a extraer.
*
Ensayos a realizar "In situn y en el laboratorio.

Datos generales de la zona
a) Usos anteriores del terreno

b) Fenómenos de geodinámica externa de conocimiento del Propietario o del vecindario, que puedan de alguna manera afectar al terreno tanto en su capacidad portante, deformabilidad e integridad.

c) Construcciones antiguas, restos arqueológicos u obras semejantes

PRESIÓN ADMISIBLE
a)
Profundidad de Cimentación
b)
Dimensión de los elementos de la cimentacion
c)
Características físico-mecánicas de los suelos ubicados dentro de la zona activa de la cimentación.
d)
Ubicación del Nivel freático
e)
Probable modificación de las características físico-mecánicas de los suelos, como consecuencia de los cambios en el contenido de humedad.
f)
Asentamiento tolerable de la estructura.

FACTOR DE SEGURIDAD FRENTE A UNA FALLA POR CORTE
Los factores de seguridad mínimos que deberán tener las cimentaciones :

a)

Para cargas estáticas: 3.0.
b)
Para solicitación máxima de sismo o viento (la que sea más desfavorable: 2.5.

CARGAS A UTILIZAR
*
Para el cálculo del factor de seguridad de cimentaciones: se utilizaran como cargas aplicadas a la cimentación, las Cargas de Servicio que se utilizan para el diseño estructural de las columnas del nivel mas bajo de la edificación.

*
Para el cálculo del asentamiento de cimentaciones apoyadas sobre suelos granulares: se deberá considerar la máxima carga vertical que actúe (Carga Muerta más Carga Viva más Sismo) utilizada para el diseño de las columnas del nivel más bajo de la edificación.

*
Para el cálculo de asentamientos en suelos cohesivos: se considerará la Carga Muerta más el 50% de la Carga Viva, sin considerar la reducción que permite la Norma Técnica ce Edificación E. 020 Cargas

CARGAS INCLINADAS
CIMENTACIÓN SOBRE RELLENOS
POR SU NATURALEZA
PROFUNDIDAD DE CIMENTACION
* el minimo es 0.80 m para el caso de zapatas y cimientos corridos
* el minimo para plateas de cimentacion es 0.40 m
CAPACIDAD DE CARGA
ASENTAMIENTOS
Reyenos controlados
aquellos que se contruyen con material seleccionado para prepara un reyeno controlado
La carga inclinada modifica la configuración de la superficie, de falla, por lo que la ecuación de capacidad de carga debe ser recalculada tomando en cuenta su efecto.
CIMENTACIONES PROFUNDAS
Df/B > 5
cimentaciones profundas
CONDICIONES

*
estrato altamente compresible

*
cuando estan sometidas a fuersas horizontales
*
cuando existen suelos expasivos , colapsables,licuables o sujetos a erosion.
*
las cimentaciones de algunas estructuras , como torres de transmision , plataformas en el mar, y losas de sotanos debajo del nivel freatico
cimentacion por pilotes
son elementos estructurales hechos de acero , concreto o madera y son usados para contruir cimentaciones en el caso que sea necesarios apoyar la cimentacion en estratos ubicados a una mayor profundidad que el usual para cimentaciones superficiales
cimentacion por pilares
son elementos estructurales de concreto vaciados in situ con diametro mayor a 1.00 m , con o sin refuerzo de acero , y con o sin fondo ampliado
suelos Colapsables
son suelos en los que cambian violentamente de volumen por la accion convinada o individual de las siguientes secciones ,al ser sometidos a un incremento de carga o al humedecerse o sturarse.
ATAQUE QUIMICO
En los lugares donde haya sospecha del ataque químico a' las cimentaciones, deberán llevarse a cabo investigaciones para estudiar a esta posibilidad. debe efectuarse mediante análisis químicos del agua y del suelo.
SUELOS EXPANSIVOS
son suelos cohesivos con bajo grado de saturacion que aumentan de volumen al humedecerse o saturarse .
LICUEFACCIÓN DE SUELOS
consiste en la perdida momentanea de de la resistencia al corte del suelo como consecuencia de la presion de los poros que se genera en el agua contenida en sus vacios originada por la vibracion que produce un sismo
sostenimiento de escavaciones
las escavaciones verticales de mas de 2 m de profundidad requeridas para alcansar los niveles de sotanos y sus cimentaciones no deberan permanecer sin sostenimiento, salvo que un estudio muestre lo contrario; existen varios tipos de estructuras para el sostenimiento temporal y definitivo de los taludes de corte.
* Generalidades

* Estudios

* Analisis de las condiciones de cimentacion

* Cimentaciones superficiales

* Cimentaciones profundas

* Problemas espciales en cimentacion



establecer los requisitos, para la ejecución de (EMS), con fines de cimentación .

OBJETIVOS
a los EMS para la cimentación de obras.
Su obligatoriedad se reglamenta a todo el territorio nacional.
Las exigencias de esta Norma se consideran mínimas.
no toma en cuenta los fenómenos de geodinámica externa
en caso que haya presunción de la existencia de ruinas arqueológicas; galerías u oquedades subterráneas de origen natural o artificial. deberán efectuarse estudios específicamente orientados a confirmar y solucionar dichos problemas.

Se Aplica


a) Edificaciones que presten
- servidos de educación,
-servicios a la salud
- servidos públicos
- locales que alojen gran cantidad de personas, equipos costosos o peligrosos.
b) Edificaciones de uno a tres pisos.
c) Edificaciones (viviendas, oficinas, consultorios y locales comerciales de cuatro o más pisos de altura.
d) Estructuras industriales, fábricas, talleres, o similares.
e) Edificaciones especiales cuya falla, además del propio colapso, representen peligros adicionales importante.
f) Cualquier edificación que requiera el uso de pilotes, pilares o plateas de fundación.
g) Cualquier edificación adyacente a taludes o suelos que puedan poner en peligro su estabilidad


Es obligatorio en
Para estos mismos casos deberá incluirse en los planos de cimentación una trascripción literal del “Resumen de las Condiciones de Cimentación"

En casos en que no exista obligatoriedad
de realizar los EMS en la forma especificada en esta Norma:
la presión admisible
la profundidad de cimentación
cualquier otra consideración adoptada deberá figurar en un recuadro en el plano de cimentación con la firma del Profesional Responsable que efectuó la estimación, quedando bajo su responsabilidad la información proporcionada.

El Profesional Responsable no podrá delegar a terceros dicha responsabilidad.

No es obligatorio
ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS
PARA CIMENTACIÓN (EMS)
Son aquellos que cumplen con la presente Norma y que se han basado en el metrado de cargas estimado para la estructura.
ALCANCE DEL ESTUDIO DE
MECÁNICA DE SUELO (EMS)
- es válida solamente para el área y tipo de obra indicadas en el informe.
-Los resultados e investigaciones de campo y laboratorio, así corno el análisis, conclusiones y recomendaciones del EMS, sólo se aplicarán al terreno y edificaciones comprendidas en el mismo. No podrán emplearse en otros terrenos o para otras edificaciones.


Todo EMS deberá ser firmado por
el Profesional Responsable, que por lo mismo asume la responsabilidad del contenido y de las conclusiones del informe.
El Profesional Responsable no podrá delegar a terceros dicha responsabilidad.

RESPONSABILIDAD PROFESIONAL
RESPONSABILIDAD DE LA APLICACIÓN DE LA NORMA
La entidad encargada de otorgar la ejecución de las obras es la responsable del cumplimiento de esta Norma.
Dicha entidad no autorizará la ejecución de las obras, si el proyecto no cuenta con un EMS, para el área y tipo de obra específico
De la obra a cimentar
Plano de ubicación y accesos, Plano topográfico con curvas de nivel, si el terreno fuera inferior al 5%, bastará un plano planimétrico
Características generales acerca del uso que se le dará
En el caso de edificaciones especiales ,deberá contarse con la indicación de la magnitud de las cargas a transmitirse a la cimentación y niveles de piso terminado, o los parámetros dinámicos de la máquina.
Los tipos de edificación A, B y C designan la importancia relativa de la estructura desde el punto de vista de la investigación de suelos necesaria para cada tipo, siendo el A más exigente que el B y éste que el C.
De los terrenos colindantes
De las edificaciones adyacentes

Del terreno a investigar

INFORMACIÓN PREVIA
CAMPO
LABORATORIO
*Pozos o Calicatas y Trincheras- ASTM D 420
*Técnicas de Muestreo - A5TM D 420
*Prueba de Carga - ASTM D 1194
*Perforación Manual - ASTM D 1452
*Ensayo de Penetración Estandar (SPT) - ASTM D 1586
*Perforación Mecánica - ASTM D 2II3
*Descripción Visual de Suelos - ASTM D 2487
*Corte Mediante Veleta Normal - ASTM D 2573
*Auscultación Semi-estática (CPT)) - ASTM D 3441
*Corle Mediante Veleta Miniatura - ASTM D 4648
*Auscultación Dinámica con Cono Tipo Peck (ACP)
*Auscultación Dinámica (DP) con Cono Alemán



TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
*Análisis Granulométrico
*Peso Específico de los sólidos
*Peso Específico di los Sólidos
*Ensayo de Compactación Proctor Modificado
*Compresión no Confinada
*Contenido de Humedad
*Consolidación Unidimensional
*Clasificación Unificada de Sucios (SUCS)
*Descripción visual-manual
*Triaxial no Consolidado no Drenado
*Corte Directo
*Densidad Relativa *
*Límite Líquido y Plástico
*Expansión o Asentamiento Potencial Uni-dimensional de Suelos Cohesivos
*Triaxial Consolidado no Drenado
*Límite de Contracción
*Colapsabilidad Potencial
*Contenido de Sulfates, Cloruros y sales solubles Totales en el Suelo y el agua




*
Memoria Descriptiva

*
Planos de ubicacion de las obras y distribucion

*
Perfiles de Suelos

*
Resultados de los Ensayos "In situ" y de Laboratorio


Asentamiento Tolerable

*
En todo EMS se deberá indicar el asentamiento
tolerable que se ha considerado .


*
El Asentamiento Diferencial no debe ocasionar una distorsión angular mayor que la indicada en la Tabla

*
En el caso de suelos granulares el asentamiento diferencial, se puede estimar como el 75 % del asentamiento total.

*
En caso de tanques elevados y similares y/o estructuras especiales el asentamiento tolerable no deberá superar el requerido para la correcta operación de la estructura.

se tomara en cuenta :
a) La aplicación de las ecuaciones de capacidad de carga por corte afectada por el factor de seguridad correspondiente
b) La presión que cause el asentamiento admisible.
La presión admisible será la menor de la que se obtenga mediante
La capacidad de carga por corte del suelo o presión última o de falla, se determinará utilizando las fórmulas aceptadas por la mecánica, de suelos.
Los asentamientos se determinarán utilizando los métodos aceptados por
la mecánica de suelos.
EL PROFESIONAL RESPONSABLE
* determina la profundidad y la condiciona a los cambios de volumen
*analiza el requerimiento de calzar la cimentación
*
material seleccionado :

-todo tipo de suelo compractable
-particulas no mayores de 3"
-30% o menos retenido en la malla 3/4 y sin elemtos distintos de los suelos naturales
*
material no seleccionado
*TIPOS DE REYENOS
(por condiciones de colocado)
controlados
no controlados
% de finos > 12
% de finos < 12
compactar a una densidad
mayor o igual al 90%
compactar a una densidad
no menor al 95%
de la maxima densidad seca del metodo del ensayo de proctor modificado
NO CONTROLADOS
no se pueden contruir cimentaciones superficiales sobre estos reyenos
CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN TALUDES
En el caso de cimientos ubicados en terrenos próximos a taludes o sobre taludes o en terreno inclinado; la ecuación de capacidad de carga debe ser calculada teniendo en cuenta la inclinación de la superficie y la inclinación de la base de cimentación, si la hubiera.
Adicionalmente debe verificarse la estabilidad del talud, considerando la presencia de la estructura

relacion
pilotes
micropilotes
pilotes de densificacion
pilares
cajones de cimentacion
cajones de cimentacion
son elementos estructurales de concreto vaciados in situ con diametro mayor a 1.00 m , con o sin refuerzo de acero , y con o sin fondo ampliado
en los lugares en donde se conosca , se evidencie u ocurran hundimientos debido a este suelo se debe incluir un EMS basado en la determinacino de la plasticidad para determinar el potencial de colapso
PUEDEN SER:
ataque acido, por uslfatos o por cloruros

las cimentaciones construidas sobre arcillas expansivas suelen estar sometidas a grandes esfuerzos , causados por la expancion, las cuales provocan en levantamiento, agrietamiento y ruptura de la cimentacion y de la estructura
* pantallas ancladas
* table estacas
*pilotes contnuos
*muros diafragma
*calzaduras
*nalling.
*otros
GRACIAS
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