estructuras especiales y cimentaciones 2015

ESTRUCTURAS ESPECIALES EN EDIFCACIONES Y

CIMENTACIONES

ING. JAVIER COLINA POZO

TERMINAL DE PUERTO BATA GUINEA ECUATORIAL

Terminal Fluvial Lisboa

Terminal Terrestre de Roma

Terminal Terrestre de Guayaquil

Guayaquil

ESTRUCT. ESPEC EN EDIFICACIONES

ESCALERA METALICA FUERA DE AULAS

AZOTEAS CON DETALLES MADERA

CIMENTACIONES ES UNA ESTRUCTURA DE TRANSICIÓN QUE TRASMITE CARGAS DE

UN EDIFICIO AL TERRENO

De acuerdo a la Capacidad de soporte del Terreno Existen Cimentc. Superficiales y Profundas

Tipos de Cimentación

NORMA TÉCNICA DE EDIFICACIÓNE.050 SUELOS Y CIMENTACIONES

E M SSUELOS. Método para la clasificación de suelos con propósitos deingeniería (sistema unificado de clasificación de suelos SUCS).

Conocimiento de la resistencia del terreno

TESTIMONIO DE VECINOS Y VEREDAS

METODO DEL «TACOMETRO»

A = 22.1cm2

P = 70 Kgб = 70 Kg / 22.1 cm2б = 3.16 Kg / cm2Factor Admisbl = 3.0б = 1.05 Kg / cm2

SUELOS Y CIMIENTOS• La estabilidad de un edificio depende en la capacidad

portante del suelo donde este descansa.• La capacidad portante del suelo depende de su

composición.• El suelo es formado por la descomposición química

de piedras y de la acción del agua, aire y cambios en temperatura sobre ellas. Además de la pudrición de material vegetal y animal.

• Aunque cada suelo y su composición es particular a un sitio, los tipos de suelos alrededor del mundo son similares.

TIPOS DE SUELOS

TIPOS DE SUELOS Limo (Aluvión “Silt”): Es un material más

pequeño que la arena y se retiene en la maya de .005 mm. Este es poco resistente, tiene poca humedad y es poco compresible.

. Arcilla (“Clay”): Es un material cohesivo y sus partículas pasan la malla de .005 mm. Presentan plasticidad dependiendo del contenido de humedad y son muy compresibles.

Material orgánico: Son partes podridas de vegetación y no son recomendables para proyectos de construcción.

CLASIFICACIÓN DE CIMENTACIONES

1.-SUPERFICIALES

Zapatas aisladas.- Son un tipo de cimentación

superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son las columnas de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar una única columna, de ahí el nombre de aislada.

Zapatas combinadas.-

Son aquellas cimentaciones que soportan más de una columna.  Se opta por esta solución cuando se tienen dos columnas muy juntas y al calcular el área necesaria de zapata para suplir los esfuerzos admisibles sobre el suelo nos da que sus áreas se montan.

Zapatas Excéntricas

Son aquellas que soportan una columna dispuesta de tal forma que una de sus caras coincida con el borde de la zapata. La necesidad de su uso es muy frecuente debido a las limitaciones de colindancia con las edificaciones adyacentes.

Zapata Centrada Sirve de base a los elementos

estructurales puntuales (Columnas); de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite.

Cimiento Armado  se aplican normalmente para

el soporte de muros. Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Los cimientos corridos se consideran así cuando recogen tres o más columnas.

Losas de cimentación. es una placa de concreto apoyada

sobre el terreno que sirve de cimentación que reparte el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo. Las trabes de estas losas se invierten para quedar enterradas en el terreno y evitar obstáculos al aprovechamiento de la superficie que queda lista para ocuparse como un firme aunque su superficie aun es rugosa. Evita los Asentamientos diferenciales

ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

El asentamiento diferencial se refiere a la colocación desigual de las columnas de un edificio o de las cimentaciones que puede ocasionar daños a la estructura. El daño ocurre cuando la cimentación se hunde en las diferentes áreas en tiempos diferentes.

IDEALIZACION DE CARGAS DE SERVICIO

BULBO DE PRESIONES

1.- CIMENTACIONES PROFUNDAS  Se opta por cimentaciones profundas cuando los esfuerzos

transmitidos por el edificio no pueden ser distribuidos suficientemente a través de una cimentación superficial, y en la solución probable se sobrepasa la capacidad portante del suelo.

En edificios sobre el agua. Cuando los cimientos están solicitados a tracción; tal como

ocurre en edificios altos sometidos a esfuerzos por vientos, o en estructuras que necesitan elementos sometidos a tracción para lograr estabilidad, como estructuras de cables o cualquier estructura anclada al suelo.

Para resistir cargas inclinadas, como aquellos pilotes que se colocan en los muelles para resistir el impacto de los cascos de barcos durante el atraque

CLASIFICACIÓN, SEGÚN DIÁMETRO

15-20cms 25-60cms + 80cms

Micropilotes Pilotes

Caissons

PILOTESPILOTES HINCADOS

PILOTES DE TORNILLO

PILOTES PRE-EXCAVADOS MECANICAMENTE

PILOTES EXCAVADOS MANUELAMENTE

PILOTES CAISSON

DEFINICIÓN:Un pilote es un soporte, normalmente de concreto armado, de una gran longitud en relación a su sección transversal, que puede hincarse o construirse “in situ” en una cavidad abierta en el terreno. Los pilotes son columnas esbeltas con capacidad para soportar y transmitir cargas a estratos más resistentes o de roca, o por rozamiento en el fuste. Por lo general, su diámetro o lado no es mayor de 60 cms.

Todos ellos pueden hincarse desde una profundidad de 3 a 40 m; en caso de requerirse una profundidad mayor, se pueden formar con tramos de 1 m o de mayor longitud que al soldarse quedan como pilotes de una sola pieza

CIMENTACION PROFUNDA POR PILOTES DE CONCRETOTORRES PETRONAS

Las Torres Petronas, en Kuala Lumpur, capital de Malasia, fueron los edificios más altos del mundo entre 1998 y 2003. Estas torres cuentan con una altura de 452 metros. Las torres con 88 pisos de Concreto Armado y una fachada hecha de acero y vidrio, se han convertido en el símbolo de Kuala Lumpur y Malasia. La selección del sistema estructural principal y de la cimentación para las edificaciones de muchos niveles de la magnitud de las Torres Gemelas Petronas involucró a un grande y variado equipo de proyecto.

SISTEMA ESTRUCTURAL Cimentación por pilotes Núcleo de concreto, que mide 23 x 23

m, + 16 columnas de concreto colado en el

lugar, con una separación de 8 a 9 m entre una y otra, forman el marco perimetral circular con un diámetro de 46 m en su base

Un sistema de tubo de concreto cilíndrico circular con un diámetro aproximado de 23 m está compuesto por columnas de concreto circulares y vigas,.

Los pisos en voladizo, triangulares y semicirculares en planta, forman el perfil de planta de la torre.

El sistema de piso compuesto de acero estructural convencional tienen vigas de acero laminado de 457 mm de peralte, espaciadas aproximadamente a 2.8 m en el centro

Cuatro muros de transferencia enlazan el núcleo al tubo cilíndrico en las cuatro esquinas del núcleo en el piso 38, que es un entrepiso mecánico de doble nivel.

Una antena en forma de aguja de acero inoxidable de 140 toneladas, de 75 m de alto.

El "Skybridge" de 560 t, una estructura de puente de dos niveles para peatones, conecta las dos torres.El puente se localiza entre los niveles 40 y 43 de las torres, con un claro aproximado de 48 metros. El "Skybridge" es un sistema de marco estructural de arco de tres

SKYBRIDGE PUENTE PEATONAL 41 42

TORRES PETRONAS CIMENTACIÓN PROFUNDA POR PILOTES

LA CIMENTACIÓN PARA CADA TORRE ESTÁ COMPUESTA DE UN CAJÓN DE 4.5 M DE PERALTE SOPORTADO SOBRE PILOTES DE FRICCIÓN DE 1.2 X 2.8 METROS. CADA TORRE ESTÁ SOPORTADA SOBRE 104 PILOTES QUE VARÍAN EN PROFUNDIDAD DESDE 40 HASTA 120 M ABAJO DEL NIVEL DEL CAJÓN. EL CAJÓN ESTÁ LOCALIZADO A UNA PROFUNDIDAD DE 19 M ABAJO DEL NIVEL DEL TERRENO NATURAL.

se utilizo un sistema de Aisladores Elastoméricos, el cual está formado por un conjunto de láminas planas de goma intercaladas por placas planas de acero adheridas a la goma y cubierto en sus extremos superior e inferior por dos placas de acero en las cuales se conecta con la superestructura en su parte superior y la fundación por pilotes en su parte inferior. Entre las placas planas de acero, la lámina de goma puede deformarse en un plano horizontal y de esta manera permitir el desplazamiento horizontal de la estructura relativo al suelo.

Se sitúan en la continuidad de los pilotes con las columnas de la estructura

Proporcionan flexibilidad al sistema estructural contrapesándose en flexión y compresión

CONCLUSIONES:En general una estructura aislada es al menos 5 veces más segura que una

estructura convencional fija al suelo. De hecho, los esfuerzos producidos por el sismo en la estructura con

aislación sísmica son del orden de 10 veces más pequeños que los de una estructura análoga fija al suelo.

Las cimentaciones de mayor seguridad sísmica(y por consecuencia de las personas) a través de la minimización o incluso eliminación de asentamientos diferenciales

Las cimentaciones deben ser cuidadas tanto como las columnas y como vigas y techos, sobre estas estructuras descansa el confort y seguridad de la edificación.

Muchas gracias …

jcolinapozo@yahoo.es