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Universidad Autónoma de Baja CaliforniaFacultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño
Ingeniería sísmica
Proyecto
DISEÑO SISMICO DE CIMENTACIONES
Prof.:
Fortunato Espinoza Barreras
Alumna:
Ana Pamela De la Torre Fuentes
Grupo: 272
Ensenada B.C. a 18 de Septiembre de 2015
DISEÑO SÍSMICO DE
CIMENTACIONES
Diseñar cimentaciones capaces de soportar los efectos sísmicos dependiendo del tipo de suelo donde se encuentre la edificación.
Conocer los requerimientos mínimos que se debe cumplir en el diseño de cimentaciones para que las edificaciones puedan resistir los efectos de movimientos sísmicos.
Objetivos
Superestructura
Todos los elementos necesarios para sostener y transmitir las cargas a los elementos de la sub-estructura.
Subestructura
Elementos que están
por debajo del nivel
de terreno.
Cimentaciones Elemento intermedio que permite transmitir las cargas de una
estructura al suelo subyacente
Se diseñan para evitar: falla a corte del suelo asentamientos excesivos del suelo bajo las cargas de la
estructura.
Objetivo de las cimentaciones
• Transmitir al terreno cargas estáticas y dinámicas
• Trabajar como un conjunto
• Prevenir la licuefacción
del suelo
• Asentamientos
diferenciales mínimos
• Apoyo en el estrato más
apropiado
• Que la obtención de
asentamientos sean limitados
a cantidades admisibles.
Tipos de suelo
Suelos gruesos:
Sus partículas tienen textura granular compuestas de fragmentos de roca y mineral, la distribución del tamaño y la forma de los granos influye directamente en las propiedades del suelo.
-Gravas
-Arenas
Tipos de suelo
Suelos finos:
Sus partículas están compuestas de fragmentos diminutos y tiene la capacidad de absorber agua
-Limos
-Arcillas
Características de edificaciones desplantadas en zonas sísmicas
Poseer una configuración de elementos estructurales para darles resistencia y rigidez a cargas laterales en distintas direcciones y con un sistema resistente en dos direcciones ortogonales.
La configuración estructural debe permitir un flujo continuo, regular y eficiente de las fuerzas sísmicas desde el punto en el que estas se generan en el terreno.
Características de edificaciones desplantadas en zonas sísmicas
Se deben evitar la concentración de solicitantes, amplificación de vibraciones torsionantes ya que se pueden lograr acumulación irregular de masas y rigideces en planta y elevación
Los sistemas estructurales deben disponer de redundancia y capacidad de deformación plástica
Tipos de cimentaciones
Directa o superficial
Reparte las cargas de la estructura en un plano de apoyo horizontal
se utilizan para transmitir al terreno cargas de uno o varios pilares de la estructura, de los muros de carga o contención de tierras, de los forjados o de toda la estructura.
Tipos de cimentaciones
Profunda
Se utiliza cuando los estratos superiores del suelo no son aptos para soportar una cimentación con zapata.
Hacen que la edificación se comporte como si tuviera una altura mayor, elevando también el centro de gravedad de las masas, con lo que el mecanismo equivalente esta menos coaccionado frente a movimientos oscilatorios.
Cimentaciones Superficiales
Zapata aislada:
bloques de concreto armado de planta cuadrada o rectangular.
Cimentaciones Superficiales
Zapata corrida o combinadas:
para evitar movimientos o asentamientos diferenciales excesivos entre varios pilares, en el caso de variaciones de sus cargas o por heterogeneidades en el terreno de cimentación.
Cimentaciones Superficiales
Pozo de cimentación:
Se utilizan cuando el terreno presenta baja capacidad de carga y elevada deformabilidad o demasiada heterogeneidad.
Cimentaciones Superficiales Losas
Distribuye uniformemente las tensiones en toda la superficie y en el caso de asentamientos son reducidos
Cimentaciones Superficiales
Cimentaciones Profundas Pilotes
-Trasladan las cargas hasta un estrato resistente del suelo
-Trabajan a compresión
-Absorben la tensión producto de las cargas axiales generadas por el momento de volteo.
Pilotes
Pilotes de fricción:
transmiten cargas a un cierto espesor de suelo relativamente blando mediante fricción desarrollada entre la superficie lateral del pilote a lo largo de la longitud del mismo.
Pilotes
Pilotes de punta:
transmiten cargas a través de agua o suelos blandos hasta estratos con suficiente capacidad, transmiten la mayor parte de la carga a un estrato resistente por medio de la punta.
Pilotes
Pilas
Seguridad
Seguridad
Los esfuerzos y deformaciones en los límites del suelo con la estructura necesarios para el diseño estructural de la cimentación deberán fijarse tomando en cuenta las propiedades de la estructura y las de los suelos de apoyo.
Estados Limite
Estado límite de falla
Es la condición en la cual un elemento estructural bajo carga se ve afectado a tal grado que deja de ser apta para su uso o dicho elemento deja de desarrollar su función, se deben revisar condiciones de compresión, tensión y capacidad de carga lateral.
Falla por corte general falla por punzonamiento falla por corte local
Estados Limite
Estado límite de servicio
Define el alcance del límite de la habilidad de un elemento estructural a desarrollar la función para la cual fue diseñado.
Movimiento vertical medio, asentamiento o emersión de la cimentación, con respecto al nivel del terreno circundante
Inclinación media de la construcción
Deformación diferencial de la propia estructura y sus vecinas.
Esquema de decisión de Cimentaciones
Apuntes de clase “Diseño estructural” curso 2015-1
Prof.: Carlos Flores Aburto
Prontuario características técnicas de los terrenos y cimentaciones adecuadas a los mismos
http://www.mapfre.es/documentacion/publico/i18n/catalogo_imagenes/grupo.cmd?path=1036794
Normas y especificaciones para estudios proyectos construcción e instalaciones
Volumen 4 seguridad estructural
Tomo IV Diseño de cimentaciones
http://i.guerrero.gob.mx/uploads/2011/09/Volumen_4_Tomo_IV_Diseno_de_Cimentaciones.pdf
MANUAL DE DISEÑO DE OBRAS CIVILES DISEÑO POR SISMO
http://ciczac.org/Documentos%20pdf/Manuales%20y%20Aplicaciones/Manuales%20y%20aplicaciones%20de%20Interes/CFE%20SISMO%20ed.2008.pdf
Diseño estructural
file:///C:/Users/Lenovo/Downloads/A6.pdf
http://materias.fi.uba.ar/7411/curso/libros/OGM/OGM08.pdf
http://www.uned.es/dpto-icf/mecanica_del_suelo_y_cimentaciones/images/mecansueloycimentacionescap_4.pdf
http://proteccioncivil.ensenada.gob.mx/wp-content/uploads/2014/06/Reglamento-de-la-Ley-de-edificaciones-del-Estado-de-BC.pdf
Referencias
Gracias por su atención