Introducción

Definición de Cimentación

Presiones sobre el terreno

Aplicación

Ing. Pedro Silva ZavaletaAgosto

2 015

CIMENTACIONES

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ESTRUCTURAS Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

INTRODUCCIÓN

• El diseño estructural de las cimentaciones, por si mismo, representa la

frontera y unión del diseño estructural y la mecánica de suelos. Como tal,

comparte las hipótesis, suposiciones y modelos de ambas disciplinas, que

no siempre coinciden.

• El análisis estructural se realiza normalmente con las hipótesis de que la

estructura de los edificios está empotrada en el suelo, es decir, apoyada en

un material indeformable. Esta, desgraciadamente, no es una condición

común en cimentaciones.

• Por otro lado, el ingeniero de suelos, para el cálculo de las condiciones de

servicio por asentamiento del suelo, desprecia la estructura, cuyo modelo

son solo fuerzas como resultante de las reacciones.

• La realidad es que ni el suelo es indeformable ni la estructura tan flexible

como para que sus efectos no estén interrelacionados. Al final de cuentas,

el sistema suelo-estructura es continuo cuyas deformaciones del uno

dependen del otro.

Ing. Pedro Silva Zavaleta

Agosto

2 015

TEMA Nº 01

• El diseño de cimentaciones de estructuras tales como edificios, puentes y represas, requiere el conocimiento de factores como:

1. Carga de la superestructura a la cimentación

2. La normatividad vigente

3.Comportamiento esfuerzo-deformación de los suelos que soportaran el sistema

4. Condiciones geológicas del suelo

• Para el diseño el ingeniero debe tener un buen conocimiento de los principios básicos de la mecánica de suelos, por otro lado

este debe ser consiente de que los depósitos de suelo natural sobre los cuales las cimentaciones se construyen, no son

homogéneos en la mayoría de los casos.

• Es importante tener un conocimiento pleno de la geología de la zona, es decir , del origen y la naturaleza de la estratificación del

suelo, así como de las condiciones del agua del subsuelo.

• En resumidas cuentas para que el diseño estructural de las cimentaciones sea los más acertadamente posible es importante que se

tomen en cuenta de una manera conjunta la mecánica de suelos, la geología y el buen juicio derivado de experiencias del pasado.

Hasta cierto punto podemos decir que se trata de un “arte”.

• Por otro lado para determinar qué cimentación es la más económica , se debe considerar la carga de la superestructura, las

condiciones del subsuelo y el asentamiento tolerable deseado.

Ing. Pedro Silva Zavaleta

Agosto

2 015

TEMA Nº 01

Es importante el

estudio de suelos

en el diseño de

cimentaciones ?

Ing. Pedro Silva Zavaleta

Agosto

2 015

TEMA Nº 01REGLAMENTOS

• Se entiende por cimentación a la parte de la estructura que tienen como función

transmitir las cargas y momentos hacia el suelo, de tal manera que la presión

transmitida sea menor a la que el suelo pueda resistir. Lo ideal sería que esta

transmisión de cargas de la estructura al suelo de fundación llegue hasta un

estrato de buena resistencia, y de esta manera distribuir la carga sobre un área

efectiva para limitar en gran medida los asentamientos diferenciales y rotaciones o

giros en la base, debiendo mantenerse un adecuado coeficiente de seguridad

contra el volteo y deslizamiento.

• Los cimientos son elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de

las columnas y muros al suelo, de tal manera que la capacidad portante del terreno

no sea excedida.

• Es indudable su importancia, ya que para que una estructura proporcione

seguridad y trabaje correctamente debe descansar en una cimentación adecuada.

• Cada edificación demanda la necesidad de resolver un problema de cimentación.

• Todos los suelos en mayor o menor medida, se comprimen al someterse a

cargas y como consecuencia, ocurren asentamientos en la estructura que

soportan.

Ing. Pedro Silva Zavaleta

Agosto

2 015

TEMA Nº 01CIMENTACIÓN

• Es importante tomar en cuenta estos dos requisitos esenciales en el diseño de las

cimentaciones :

a). Que el asentamiento total de la estructura esté limitado a una cantidad

tolerablemente pequeña. (Diferente para cada tipo de estructura).

b). Que el asentamiento diferencial de las distintas partes de una misma estructura no

exista o eliminarla en lo posible.

• Para eliminar los asentamientos es necesario :

1. Transmitir la carga de la estructura hasta un estrato de suelo que tenga la

resistencia suficiente. (Esto lo determina el Ingeniero especialista en suelos).

2. Distribuir la carga sobre un área suficientemente grande de este estrato de manera de no

sobrepasar la carga máxima permisible de este suelo.

Ing. Pedro Silva Zavaleta

Agosto

2 015

TEMA Nº 01CIMENTACIÓN

• Es la presión máxima que una cimentación puede transmitir al terreno sin que este falle o se generen deformaciones

excesivas de manera que la edificación no pierda funcionalidad .

Ing. Pedro Silva Zavaleta

Agosto

2 015

TEMA Nº 01CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE

FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA DE TERZAGHI

Ing. Pedro Silva Zavaleta

Agosto

2 015

TEMA Nº 01

• Las presiones de contacto admisibles con las cargas de servicio se basan, por lo general, en un

factor de seguridad entre 2.5 y 3.0 contra la excedencia de la capacidad portante última del suelo y

para mantener los asentamientos dentro de los límites tolerables.

Datos referenciales sobre capacidad portante, de algunos tipos de suelo

- Roca medio dura y sana » 20.0 Kg/cm².

- Roca blanda o fisurada » 7.0 Kg/cm².

- Conglomerado compactado

bien graduado » 4.0 Kg/cm².

- Arena gruesa mezclada con

grava » 2.0 Kg/cm².

- Arena gruesa y fina, mezcladas

con limo ó arcilla » 1.5 Kg/cm².

- Arcilla muy compactada » 1.5 Kg/cm².

- Arcilla medianamente

compactada » 1.0 Kg/cm².

- Arcilla mezclada con limo

y sin compactar » 0.5 Kg/cm².

Ing. Pedro Silva Zavaleta

Agosto

2 015

TEMA Nº 01

Ing. Pedro Silva Zavaleta

QUÉ APRENDIMOS DEL TEMA?

1. Cuál es el papel del ingeniero civil en definir los elementos estructurales?

GRACIAS…………….!

2. Es posible empezar un proyecto sin un EMS?

3. Cual tiene mayor preponderancia el tema estructural o el tema de suelos ?

4. En qué tipos de suelos no se puede levantar una edificación?

Agosto

2 015

TEMA Nº 01