UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Tecnologa de la Construccin Tesina Diseo y Anlisis de Cimentaciones paraTorre de Telefona Celular. Para optar al Grado Ingeniero Civil Elaborado por: Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. Tutor: Ing. Juan Sampson Mungua. Managua 05 de Enero de 2010

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION COORD. DE NORMATIVAS DE CULMINACION DE ESTUDIOS HOJA DE CONCLUSIN DE TESINA NOMBRE DE LOS SUSTENTANTES: 1) Karelia Mara Martnez Zambrana.2) Verania Itzmara Lira Corrales. NOMBRE DEL CURSO: Obras Verticales NOMBRE DE LA TESINA: Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular ESPECIFIQUELASAREAS QUE ABORDARON EN LA TESINA: 1) Diseo de Cimentaciones2) Anlisis de Cimentaciones3) Costos y Presupuestos. FECHA DE DEFENSA: VALORACIN DEL TUTOR SOBRE LA TESINA: JURADO CALIFICADOR DE LA TESINA: 1) 2) 3) FIRMA COORDINADOR:___________________________________________ FIRMA DEL TUTOR ----------------------------------------- CC: ArchivoDiseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular INDICE TemticaPginas I.Introduccin01. II.Antecedentes04. III.Justificacin07. IV.Objetivos09. V.Marco terico11. VI.Diseo metodolgico35. VII.Diseo de cimentaciones70. VIII.Presupuesto de obra86. IX.Conclusiones y recomendaciones 89. X.Bibliografa91. XI.Anexos93. CAPITULO I Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular INTRODUCCIN Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 1 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularI.INTRODUCCION LasTelecomunicacionessehanconvertidoenunfactordemodernidady desarrolloparacualquieractividadeconmicaysocial.EnNicaragua,el serviciodetelefonacelulareselmediodecomunicacinmsutilizado,porlo cuallasempresasquebrindanesteserviciotienenlamisindebrindarla cobertura adecuada a todos sus clientes.Atravsdelaconstruccindetorresdetelefonacelularyenrespuestaala demanda de aproximadamente 2 millones de usuarios las empresas de telefona celularhanvenidoexpandiendosucoberturaconelfindeextenderelaccesoalosserviciosdetelecomunicacionesentodoelpas, principalmente en zonas rurales. Dependiendodelascaractersticasdelazonaenqueseconstruyanestas torres,senecesitadeestudiosycriteriosespecialesparaeldiseoy construccin de sus cimentaciones. Para el Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular pretendemosponerenprcticalosconceptosadquiridosdurantenuestra preparacin universitaria, y de esta manera conocer de unaforma detallada losfactoresquedeterminaneldiseodesuscimentaciones,ascomoel procedimiento de anlisis estructural de este tipo de torres ParaellorealizaremoselDiseoyAnlisisdeCimentacionesdedostorresde60metrosdealtura,ubicadasendoszonasdiferentesdelpas,unaenAlamikamba - RAANyotra enUrbaite - Rivas. Elanlisisestructuraldelacimentacinserealizarsegnloestablecidoenel REGLAMENTO NACIONAL DE LA CONSTRUCCIN (RCN 07), y el AmericanConcreteInstitute (ACI 2005). 2 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularLas cargas inducidas por la torre, empleadas para el diseo de las fundaciones, fueronpropuestasbasndonosendatospromediosdetorresde60metrosde altura para una velocidad de viento de 100 mph en caso de Urbaite y 60 metros de altura para una velocidad de viento de 145mph para Alamikamba. Para una mejor compresin de los conceptos utilizados durante el diseo de las cimentaciones, recomendamos consultar el glosario ubicado en la seccin III de anexos. 3 de 111 CAPITULO II Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular ANTECEDENTES Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 4 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularII.ANTECEDENTES Histricamentelasnacioneshanreconocidolaimportanciaestratgicadelas telecomunicaciones,nosolamentecomoserviciospblicosbsicosparael desarrolloeconmicoysocialsinotambincomoelementosdesoberanay seguridad. MartinCooperfueelpioneroenestatecnologa,alseleconsideracomo"el padredelatelefonacelular"alintroducirelprimerradiotelfono,en1973,en EstadosUnidos,mientrastrabajabaparaMotorola;peronofuehasta1979 cuandoaparecieronlosprimerossistemascomercialesenTokio,Japnporla compaa NTT. En1981,lospasesnrdicosintrodujeronunsistemacelularsimilaraAMPS (AdvancedMobilePhoneSystem).Porotrolado,enEstadosUnidos,graciasa quelaentidadreguladoradeesepasadoptreglasparalacreacindeun serviciocomercialdetelefonacelular,en1983sepusoenoperacinelprimer sistema comercial en la ciudad de Chicago. Con ese punto de partida, en varios pases se disemin la telefona celular como unaalternativaalatelefonaconvencionalinalmbrica.Latecnologatuvogran aceptacin, por lo que a los pocos aos de implantarse se empez a saturar el servicio.Enesesentido,hubolanecesidaddedesarrollareimplantarotras formasdeaccesomltiplealcanalytransformarlossistemasanalgicosa digitales, con el objeto de darle cabida a ms usuarios. Para separar una etapa delaotra,latelefonacelularsehacaracterizadoporcontarcondiferentes generaciones. ElSectordelasTelecomunicacionesdeNicaraguahaexperimentadograndes transformaciones y un rpido crecimiento en la ltima dcada.5 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularEn1993,arrancalatelefonacelularenelpas,ydesdeentoncessehan construido ms de 4 mil sitios de celda celular para torres de transmisin de los cuales la mayora fueron construidos en los ltimos diezaos. Afnalesdelao2001antelacrecientedemandanoatendidadeENITELel numerodesuscriptorescelularesseincrementarondemaneraconsiderable, llegando a alcanzar a la de la telefonabsica. Este aumento permaneci detrs de la capacidaddisponible y han pasado variosaospara cubrir en parte las necesidades de la telefona celular. Actualmenteantelosretosquelaglobalizacinrepresenta,lasempresasde telefonacelularcompitenparadarunmejorservicioasusclientesy responderalasexigenciastecnolgicasydecoberturadelosservicios.La construccindesitiosdeceldaparatorresdetransmisincelularrespondea parte de las exigencias quetrae consigo elmundo moderno.

6 de 111 CAPITULO III Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Enumere los elementos ms interesantes. Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular JUSTIFICACIN Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 7 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular III.JUSTIFICACION Con este trabajo pretendemosexponerde formadidctica eldiseo y calculo estructuralquerequierelaconstruccindeunproyectodeestetipo,para conocerdeunaformadetalladalosestudiosycriteriosutilizadosenel dimensionamientode sus fundaciones y en el anlisis estructural de unatorre de telefonacelular. Consideramosque podraayudar a los estudiantesa entender de unaforma practicaelAnlisisyDiseodeCimentacionesylosfactoresqueintervienen directamenteenlaeleccindeltipoytamaodelasfundacionesdeuna estructura. 8 de 111 CAPITULO IV Objetivo general Objetivos especficos Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular OBJETIVOS Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 9 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular IV.OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Disearlostiposdefundacionesrequeridasparatorresdetelefona celular, en distintas zonas del territorio nacional. OBJETIVOS ESPECIFICOS Determinar el tipo de fundacin de acuerdo a los resultadosobtenidos en el estudio de suelo. Definirlassobrecargastranferidasporloselementosdelatorreala cimentacin. Efectuar el Diseo Estructural de la fundacin requerida en cada caso. Elaborar PresupuestodeObra a ejecutarse para cada tipo de fundacin 10 de 111 CAPITULO V Zapatas superficiales Losas de cimentacin Problemas de las cimentaciones Parmetros para proyeccin de cimentaciones Factores que determinan el tipo de cimentacin Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular MARCO TEORICO Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 11 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular V.MARCO TEORICO La telefona celular utiliza torres autosoportadas de gran altura para colocar las antenas que utilizan los abonados para hacer uso del aparato celular. Contrario alpensamientocomn,dequeelvientoatraviesalatorresincasitocarla,las torressufrenpresionesdevientoqueproducencargasinusualesenlas cimentaciones. El objeto de una cimentacin, es proporcionar el medio para que las cargas de la estructura, se transmitan al terreno produciendo en ste un sistema de esfuerzos quepuedanseresistidosconseguridadsinproducirasentamientos,con asentamientos tolerables, ya sean estos uniformes o diferenciales. Loscimientosseclasificandeacuerdoalaprofundidadalaqueestese encuentre desplantado, ya sea en cimientos superficiales y cimientos profundos. TiposdeCimientosSuperficiales ProfundosZapatasaisladas PilotesZapatascorridas PilasLosasdecimentacin Cilindros Cimientossuperficiales:Enlascimentacionessuperficialeslascargasdela estructurapasandirectamentealterrenodondesondesplantadaslasobras, estas se caracterizan por tener una profundidad menor de dos veces el ancho de la misma ND 2B, donde B es el ancho de la cimentacin.Entrelostiposdecimentacionessuperficialessepuedenencontrar,zapatas aisladasredondasparatorrestipomonopolo,zapatasaisladascuadradas rectangularesparatorresautosoportadas,zapatascorridascuyousoesms comn en edificaciones y losas de fundacin para torres autosoportadas. 12 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularZapatasaisladas:Eselagrandamientodeunacolumnaensubasepara reducir las presiones que se ejercen sobre el terreno, al aumentar el rea en la quesedistribuyen.Elcimientopuedetenercualquierforma,perolazapata aislada, es la ms econmica desde el punto de vista de la construccin.Se opta por cimentacin con zapata aislada de concreto cuando se tenga una o ms de las siguientes condiciones: Existencia de suelos cidos (ph < 5.0 Resistividad < 50 - mt). SitiosendondeelnivelfreticoesaltoyvariableCapacidadportantedel suelo de fundacin mayor que 1kg/cm y menor que 1.5 kg/cm. Seusaensuelosdebajacompresibilidad(Ccmenora0.2)ydondelos asentamientos diferenciales entre columnas puedan ser controlados. Para el diseo de una zapata aislada suponemos que la fundacin es totalmente rgida y que por lo tanto ella no se deforma al transmitir las cargas al suelo. Esta suposicin nos lleva a considerar que el esquema de presiones que se transmite sobre el suelo es uniforme sin importar el tipo de suelo sobre el cual se funda lo cual no es del todo cierto. Se sabe que la forma de presiones depende del tipo desuelo,peroestasvariacionessepuedenignorarconsiderandoquela cuantificacin numrica de ellas es incierta y porque su influencia en las fuerzas y momentos de diseo de la zapata son mnimas. Zapatas corridas:Es un cimiento continuo que soporta un muro, o tres o mas columnas en lnea recta. Se emplean en suelos de bajas resistencias o cuando se transmiten grandes cargas al suelo. Tambin se usan en suelos de compresibilidad media (Cc entre 0.2 y 0.4), para mantener los asentamientos dentro de ciertos lmites, conviene emplear zapatas continuas rigidizadas con vigas de cimentacin. 13 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularLosas de cimentacin: Sontipos de cimientos combinados que soportan ms de tres columnas que no estn en lnea recta y que proporcionan la mxima rea decimentacinparaunespaciodeterminadoconlamnimapresinenla cimentacin y por tanto mayor seguridad contra la falla del suelo.Sonapropiadasparacontrolarasentamientosdiferencialesenmuyvariadas situaciones de carga, disposicin estructural y condiciones del suelo portante. Seusancuandolaszapatas,cimentacionescorridas,nosonsuficientespara transmitir las cargas y disminuir con ello la presin sobre el terreno o cuando al emplear zapatas stas ocupencerca del 50% del rea del edificio en planta. Se recomiendausarestetipodecimientocuandosetienensuelosconcapacidad de carga menores a 0.5 kg/cm. Cimientos Profundos: Estos se utilizan, si la capa de suelo que pueda soportar el peso de la estructura se encuentra muy profunda.Estas se caracterizan por tenerunaprofundidadmayordedosveceselanchodelamismaND>2B,se diferenciandelassuperficialesenquesetransfierepartedelasolicitacin vertical al suelo mediante rozamiento a lo largo del elemento.Se opta por la fundacin profunda cuando se tengala siguiente condicin: Cuandonoseaposibledesdeelpuntodevistatcnico-econmicola construccin de la fundacin del tipo losa. La capacidad portante del suelo de fundacin sea menor a 0.5 kg/cm. Algunas cimentaciones profundas son las siguientes: Pilotes: son elementos esbeltos con dimensin del orden 0.3 a 1m de dimetro. Pilas: elementos cuyo ancho es mayor que 1m pero menor de 2. 14 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularCilindro: presenta dimetros entre 3 y 4m. Eltipodecimentacinaelegirencadacasodebedeterminarseapartirdelas condicionesdelterreno,enespecialconsiderandolacapacidadportantedel suelo, los asentamientos posibles teniendo en cuenta la magnitud de la carga y otros factores como condiciones de acidez del suelo y la economa de la obra. Problemas generales de las cimentaciones Elcomportamientodelsuelosoportefrecuentementecontrolaeldela fundacin.__Lossuelossoportesdeunacimentacinquenosonduroso compactos,soncompresiblesysusceptiblesasufrir,bajolascargasquesele aplicandeformacionesapreciables.Estasdeformacionesdebensertalesque durantelaconstruccindeunaobra,oalproducirselaaplicacindelas sobrecargas de servicio, los asentamientos o desnivelaciones del soporte que se produzcannoseandemagnitudnocivaalaestabilidaddelaobranipuedan deteriorar su utilidad. Lossuelosdefundacinsecomponenavecesdecapasheterogneasque puedenestarinclinadas,circunstanciaquepuedeoriginardeslizamientodel terreno bajo la accin de las cargas impuestas por la obra. Elaguadelterrenoincidemuchasvecesenelcomportamientodelas cimentaciones, la accin erosiva de corrientes de agua puede desestabilizar los estratos portantes. El estudio de los procedimientos de construccin en cada caso requiere buscar una solucin satisfactoria desde el punto de vista tcnico pero tambin de costo admisible lo que puede llegar a ser complejo y delicado. 15 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularProblemas especiales de las cimentaciones Se presenta problemas en los suelos de cimentacin principalmente si los tipos de suelos encontrados en la investigacin del terreno, se encuentran con suelos propensos a expandirse, tambin que sean susceptibles a la licuefaccin, suelos propensos al colapso y al ataque de qumicos. Suelosexpansivos:Lossuelosquepresentanunpotencialdecambiode volumen,puedentransferiresfuerzosinadmisiblesparaloscimientos,sila cimentacinnoestdiseadaparacontrolarlaspresionesquesegeneran.La expansindelossuelosdependeentreotrosfactores,delacomposicin mineralgica, variacin del nivel fretico y clima. Elpotencialdeexpansinsepuedecalificardependiendodeloslmitesde consistencia del suelo, como se indica en la siguiente Tabla. Tabla 1. Relacin entre el potencial de cambio volumtrico lmites de consistencia. Potencial cambio volumtrico ndice de plasticidadLmite lquido Bajo< 1820 - 35 Medio15 - 2835 - 50 Alto25 - 4150 - 70 Muy alto> 35> 70 Susceptibilidaddelicuefaccin:___Lalicuefaccinseproducecuando determinadostiposdesuelosafectadosporterremotosdesarrollanelevadas presiones intersticiales de forma rpida (sin drenaje), dando lugar a una perdida delaresistenciaalcortanteyalaroturadelsueloquesecomportacomosi fueraunlquido.Estefenmenoprovocaelfallodecimentaciones,roturasde taludesydeslizamiento.Lossuelossusceptiblesaperdergranpartedesu 16 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularresistenciaantesolicitacionesdinmicassonlasarenasfinasyflojasylas arenasylimosmalgraduados.Otradelascondicionesnecesariasparaque tengalugarlalicuefaccinesqueelnivelfreticoestcercadelasuperficie,y queelgradodecompactacinseabajoequivalenteavaloresdeNgolpesdel SPT inferiores a 20. Las propiedades que caracterizan a los suelos susceptibles a la licuefaccin son las siguientes: Grado de saturacin del 100%Coeficiente de uniformidad Cu= D60/D10 < 15.Contenido en finos inferior al 10%Bajo grado de compactacin, es decir N < 10 para profundidades < 10m yN < 20 para profundidades > 10m. Suelos colapsables: Estos suelos tienen un comportamiento que vara segn su contenidodehumedad.Alaumentarestapuedeproducirseunaconsiderable disminucindevolumenyporconsiguienteseproduceasentamientoenla aplicacindecargassobreestossuelos.Lossueloscolapsablespuedenser identificadosconpruebasdeconsolidacinypruebadeplacadecargas, tambinotroindicadoreselpesoespecficosecodeestossueloscomose muestra en la siguiente tabla. Tabla 2. Colapsabilidad de los suelos segn el peso especifico seco. Grado de colapso Peso especifico seco (kg/m3) Bajo> 1427 Bajo a medio1223 - 1427 Medio a alto1019 - 1223 Alto a muy alto< 1019 17 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularAtaque qumico a las cimentaciones AcidezdelosSuelos:Esdeplenoconocimientolaaccindestructivadelos suelos cidos sobre elementos metlicos embebidos en ellos; por este motivo es de particular importancia el anlisis de las fundaciones en este tipo de suelos. A continuacin se muestra como determinar la acidez de los suelos apoyados en la resistividad del suelo. Tabla 3. Grado de corrosin segn resistividades del suelo. Grado de corrosin Resistividad *mtMuy corrosivo < 7 Corrosivo 7 - 20 Moderadamente corrosivo 20 - 50 No corrosivo > 50 Parmetros necesarios en la proyeccin de cimentaciones Serequierequelascimentacionessediseenpararesistirlascargas mayoradasaplicadasylasreaccionesinducidas,lasqueincluyencargas axiales,momentosycortantesquetienenquesersoportadosenlabasedela zapata, conforme lo dispuesto en el reglamento ACI 318-05. Portantoeltipodefundacinquedeberserdiseado,serigeprincipalmente por el momento de volteo y la capacidad de carga del suelo. Paraladeterminacindepresinadmisibleenlascimentacionesesnecesario tener en cuenta el criterio de estabilidad (seguridad contra la falla del suelo) y el criterio de deformacin (asentamientos permisibles). Elcriteriodeestabilidadsebasaenlacondicindequelaestructuranunca transmitaalsueloesfuerzostalesquesobrepasenlacapacidaddecargade 18 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celulareste. Mientras que el criterio de deformacin se basa en la condicin de que las cargasdelaestructuranodeformenelsuelodecimentacin,msalldeun valortolerable,fueradelcualresultarandaosleves,gravesoinclusoel colapsodelaestructura,segnlamagnituddelasientofuerancantidadde veces mayor que el permisible. Para el anlisis de carga admisible se debe contar con datos exactos del suelo debajodelacimentacinydelaestructuraqueseconstruirsobrela cimentacin. Los datos del suelo incluyen la profundidad y el espesor de los estratos de suelo yroca,elniveldelaguasubterrneaylaspropiedadesfsicasdecadasuelo, entreellassuresistenciaysucompresibilidad.Sieldepsitodesueloes uniforme, los anlisis se basaran en las propiedades promedio de cada material; sielsueloesvariablelosanlisissebasaranenlapeorcombinacindelas propiedades del suelo que se determinaron en los ensayos. Factor de seguridad: Este factor se usa para determinar la carga admisible del suelo de cimentacin, para que esta sea siempre menor que la carga de falla y est lo suficientemente lejos de sta, como para dar los mrgenes de seguridad necesarios para cubrir todas las incertidumbres referentes a las propiedades del suelo,alateoraespecficadecargaqueseuseyotrosaspectosque intervengan de acuerdo al criterio del ingeniero estructural. Losvaloresausarenuncasodadoenlaprcticavaransegnlaimportancia de la obra y como se dijo antes del orden de las incertidumbres que se manejen, se aconseja usar factores de seguridad en un rango de 3 hasta 5, pero siempre quedalaposibilidaddeusarotrosvaloresdeacuerdoalcriteriodelingeniero geotcnico.La variabilidad de las caractersticas del suelo constituye la principal razn para adoptar un factor de seguridad. 19 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularCapacidaddecarga:Lacapacidaddecargaeslapredisposicindelsuelode soportar una carga sin que se produzcan fallas en su masa. LacapacidaddecargadeunsuelosepuedeobtenerpormediodelosresultadosqueproporcionaelSPT(StandardPenetrationTest)relacionndolo con la compacidad relativa en suelos granulares y con la compresin simple en suelos finos. Sehavistoquelafallaporcapacidaddecargaocurrecomoproductodeuna rotura por corte del suelo de desplante de la cimentacin. Los tres tipos de falla bajo la cimentacin son:1. falla por corte general 2. falla por punzonamiento 3. falla por corte local Falla por corte general Secaracterizaporlapresenciadeunasuperficiededeslizamientocontinua dentrodelterrenoqueseiniciaenelbordedelacimentacinyqueavanza hastalasuperficiedelterreno.Esusualmentesbitaycatastrficayamenos quelaestructuramismanopermitalarotacindelazapataocurreconcierta visibilidad de inclinacin un hinchamiento del suelo a los lados. Figura 1.0 falla por corte general. 20 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularLa falla por corte general es la ms comn. Esta ocurre en suelos relativamente incompresiblesyrazonablementedensosocompactosoenarcillassaturadas normalmenteconsolidadasquesonrpidamentecargadasprevaleciendola resistencia no drenada. La superficie de fallaest bien definida y la falla ocurre repentinamente.Unosabultamientosaparecensobrelasuperficiedelterreno adyacentealacimentacin;aunqueestosaparecenenambosladosdela zapata, la falla ltima ocurre a un slo lado, acompaada por la inclinacin de la zapata. Falla por punzonamiento Secaracterizaporelasentamientoverticaldelacimentacinmediantela compresindelsueloinmediatamentedebajodeella.Laroturadelsuelose presenta por corte alrededor de la cimentacin y casi no se observa movimiento deestejuntoalacimentacinmantenindoseelequilibriotantoverticalcomo horizontal. Figura 1.1 Falla por punzonamiento. Lafallaporpunzonamientoeselextremoopuestodelafallaporcortegeneral,estaocurreenarenasmuysueltas,endelgadascapasdesuelocompactoque sobreyace a suelos muy blandos o en arcillas blandas cargadas lentamente y en condicionesdrenadas.Laaltacompresibilidaddetalesperfilesdesuelocausa grandesasentamientosysuperficiesdecorteverticalespobrementedefinidas. Noocurrenabultamientossignificativosenlasuperficiedelterrenoylafallase desarrolla gradualmente. 21 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularFalla por corte local Representaunatransicinentrelasdosanteriorespuestienecaractersticas tanto del tipo de falla por corte general como de punzonamiento. En este tipo de fallaexisteunamarcadatendenciaalabultamientodelsueloalosladosdela cimentacinyademslacompresinverticaldebajodeellaesfuerteyla superficie de deslizamiento termina en algn punto dentro de la masa misma del suelo. Figura 1.2 Falla por corte local. Terzaghi considero tres zonas en el suelo como se muestra en la figura 2.6 con movimientos diferentes bajo y alrededor de la aplicacin de la carga. LazonaI,queeslaqueseencuentrainmediatamentedebajodelascimentaciones tiene forma de cua y no puede penetrar en el suelo a menos que la presin de los lados inclinados alcance la presin pasiva (la que se opone al vuelco y desplazamiento de la cimentacin) del suelo adyacente. LazonaII,denominadazonadecorteradial,esunazonadefallaseextiende desdecadaladodelacuadondelosplanosdefallatienenformadeespiral logartmica, y las grandes deformaciones que se presentan en ella provocan un levantamiento de la zona III la cual trata de resistir a dicho levantamiento con el peso del material de la misma. 22 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularLa zona III es una forma de corte lineal en la cual el suelo se corta a lo largo de superficies planas, la resistencia de la zona III variar de acuerdo a su tamao, conelpesovolumtricodelmaterialyconlaresistenciaaldeslizamientoalo largodelaparteinferiordedichazona,resistenciaqueesunafuncindel ngulo de friccin interno, de la cohesin y del peso del suelo. Annosehadesarrolladouncriteriocuantitativogeneralparadeterminarcul de estos tres modos de falla gobernar en cualquier circunstancia; sin embargo, los siguientes lineamientos pueden ser muy tiles: Las zapatas sobre arcillas estn gobernadas por el caso de corte general.Laszapatassobrearenasdensasestngobernadasporelcasodecorte general.(Unaarenadensatieneunadensidadrelativa,Dr,mayorque aproximadamente 67%). Laszapatassobrearenassueltasamedianamentedensas(30%,Dr,67%) probablemente estn gobernadas por el corte local. Laszapatassobrearenasmuysueltas(Dr1)conaltondicedeplasticidad, Gmx. aumenta. En cambio para suelos normalmente consolidados (OCR = 1) si elndicedeplasticidadcrece,Gmxpermanecemsomenosconstante.Esta caractersticaesmuyimportanteyaquepuedeinfluirenlamaneraenqueun depsitodesueloamplificaroatenuarlosmovimientosprovocadosporun terremoto. En resumen, los factores que controlan el comportamiento de los suelos frente a cargacclicasonlosfactoresdecarga:deformacindecorte,tipodecarga (uniforme o irregular) y frecuencia velocidad de carga y los factores inherentes al suelo:ndicedeplasticidad,ndicedeporos,edadgeolgica,gradode cementacin, razn de sobreconsolidacin y estado tensional inicial delsuelo. 31 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularGeologa Eslacienciaquesededicaalestudiodelatierra,describelacomposicindel planeta, su ubicacin y actuacin en el universo. Tambin trata de interpretar los fenmenos que en ella sucede. Losdatosgeolgicossonnecesariosenprimertrminoenlaetapade anteproyecto, durante la cual se selecciona, en gabinete, uno o varios sitios para laconstruccin.Enestaetapalosdatosgeolgicosseobtienendefotografas areas,planosgeolgicos,ydetodalainformacinbibliogrficageolgicao geotcnicaexistente.Enlaetapadereconocimientopreliminarlainformacin geolgicaygeotcnicaseobtienedelainspeccindecampoyenlaetapa correspondienteaestudiosdedetalle;losdatosgeolgicosseobtienende levantamientos, perforaciones, pozos a cielo abierto, y de la aplicacin de algunapruebageofsica.Laconstruccindeunaobracivilrequieredeunestudio geolgico previo de la regin donde esta se proyecta. Elestudiogeolgicodeunazona,esladeterminacindelascaractersticas litolgicasyestructuralesdelosmaterialesexistentesenelsitiodeestudio, medianteunconjuntodetcnicasyprocedimientosqueseutilizanpara reconstruir su historia geolgica. El estudio geolgico de un sitio tiene como propsito: Determinarlostiposdesuelosqueexistenenlazonayubicarlosenla posicin estructural que le corresponda (columna estratigrfica). Identificarestructurasmayores(fallas,plegamientos,discordanciasy estratificaciones) y estructuras menores (fracturas, foliacin y exfoliacin). Evaluacin y control de riesgos geolgicos. Proponertrabajoscomplementariosdemayordetalle,comolaexploracin del sitio mediante perforaciones. 32 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularA continuacin se presentan algunos conceptos generales de trminos utilizados en este documento: SPT: El SPT por sus siglas en ingls (Standard Penetration Test) o ensayo de penetracinestndaresunapruebainsituqueconsisteendeterminarel nmerodegolpes(N),necesarioparahincaruntomamuestraunalongitudde 1pie,medianteunmartilloconunpesode63.5kgy30pulgdealturadecada. ElSPTeselquebrindamejoresresultadosenlaprcticayproporcionauna informacin til en torno al subsuelo, no solo en lo referente a la descripcin sino tambin en cuanto a la resistencia del suelo. Factorderesistencia:Factorquetomaencuentalasinevitablesdiferencias que existen entre la resistencia real y su valor nominal y los modos de falla y sus consecuencias. Generalmente es menor que uno. Factordeseguridad:Los edificios son diseados conlabasedeintroduciral anlisis un factor de seguridad que puede ser definido como la proporcin de la resistenciaRdelaestructuraalascargasaplicadasL(FS=R/L).Enel diseodefundacioneshaymsincertidumbresyaproximacionesqueenel diseo de otras estructuras, por la complejidad del comportamiento del suelo y el conocimientoincompletodelascondicionesdelsubsuelo.Estasincertidumbres yaproximacionesdebenserevaluadasparacadacasoyasignarunfactorde seguridad que sea razonable, tomando en cuenta los siguientes aspectos:1.- Magnitud de los daos . 2.- Costo relativo de aumentar o disminuir F.3.- Fiabilidad de los datos del suelo.4.- Tolerancias constructivas.5.-Cambiosdelaspropiedadesdelsuelodebidoaoperacionesconstructivas. 33 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularMdulodeelasticidad:Factordeelasticidaddeunmaterialquerepresentala relacinentreelesfuerzocortanteylacorrespondientedeformacinproducida por este. Esfuerzocortante:Fuerzainternaquedesarrollauncuerpocomorespuestaa una fuerza cortante y que es tangencial a la superficie sobre la que acta. ANSI/TIA/EIA-222-F:Normasestructuralesparatorresyestructurasdeacero para antenas. Diseoporelreglamentoestructuralparaedificaciones:ElACI(American ConcreteInstitute),eslamayorinstitucininternacionalsinfinesdelucro dedicadaadesarrollar,compartirydifundirelusoeficientedelcementoyel concretomundialmenteconseriedadeindependencia.Elreglamentopara edificaciones prescribe nicamente los requisitos mnimos para proteger la salud ylaseguridaddelpblico.El reglamento se sustenta sobre este principio. Para cualquierestructura,elpropietariooeldiseadorestructuralpuedenexigir materialesoprocedimientosconstructivosmejoresquelosmnimosrequeridos porelreglamentoparaprotegeralpblicoengeneral;noobstante,nose permiten inferiores. 34 de 111 CAPITULO VI Estudios geotcnicos de cimentacin Anlisis de cargas en la torre Diseo de fundaciones Presupuesto de obra Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. DISEO METODOLGICO 35 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularVI.DISEO METODOLGICO Parael diseo adecuado de las fundacionesde una obra deestetipo,esde sumaimportanciaatenderlosdiferentesestudiosyaspectosquenosindicaran el tipo y dimensionesconvenientes paracada caso. Pretendemosexponer enformacomprensible lametodologaa seguir en eldiseo decimentacionesparatorresdetelefonacelular. Pararealizarestetrabajoycumplirconnuestrosobjetivos,hemosdeterminado la siguientesecuencia: Estudios Preliminares: Planos Topogrficos de ubicacin Lasreferenciastopogrficasdelazonadondesepretendeconstruirlas cimentaciones de la torre, nos permiten establecer puntos de referencia para el reconocimiento del terreno y ubicacin de los elementos estructurales. Estudios geotcnicos de cimentacin. DesdequeseiniciformalmenteelestudiodelossuelosporTerzaghi,el ingenierocivilhavistoenellosunagranherramientaparagarantizarla funcionalidad de las obras civiles. LaIngenierageotcnicaesunadisciplinatecnocientficaqueagrupaala geologa,geofsica,mecnicadesuelos,ymecnicadelasrocas,relacionndolas con las obras civiles. Los estudios geotcnicos se utilizan para determinar las propiedades mecnicas y fsicas de los suelos que sean necesarias conocer, dependiendo del proyecto quesevayaaejecutar;porejemploencarreterasesimportanteconocerel 36 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularmodulodeelasticidaddelsueloqueservirdesubrasante,paracimentarun edificioesnecesarioconocerlaresistenciadelsuelodecimentacinysu compartimiento, en el tiempo, ante los esfuerzos que transmitir la estructura del edificio. Asuvezlageotecniapuedefacilitarlaejecucindesondeosvalindosede pruebasgeofsicascomoherramientaparatenerunaideapreviadela estratigrafa del terreno de cimentacin. La geotecnia pues constituye un medio para adaptar las estructuras a las condiciones del terreno. Investigaciones del subsuelo segn utilidad y propsito Laidentificacindelascausasdelcomportamientodeficientedelasobrascon notable frecuencia seala que las deformaciones masivas de las estructuras son atribuidasamovimientosdesusfundacioneslosqueasuvezreflejan desplazamientos y asentamientos del suelo soporte. Para que el ingeniero pueda proyectar una cimentacin adecuada, debe tener un conocimiento razonable de las propiedades fsicas y mecnicas y disposicin de losmaterialesdelsubsuelo.Estainformacinpuedeobtenersemediante tcnicasdeinvestigacinenelterrenoyenellaboratorioconocidacomo investigacin del subsuelo. Pormediodelainvestigacindelsubsuelosepuededeterminarparmetros representativosoconfigurarunmodeloanalticoquereproduzcaenlamejor forma posible, compatible con la importancia y las necesidades del problema, las condicionesycaractersticasdelsuelosoporteenlazonainvolucrada.Deeste modoselograentoncesseleccionarracionalmenteelelementodetransicin estructura-suelo. 37 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularLas experiencias locales previas pueden servir a veces como guas para orientar losestudiosyotrasvecessonsuficientesencasossencillos;sinembargono existesustitutoparalainformacinobjetivaespecficayprecisaobtenidaen cada sitio. Secomprende,entoncesquelaobtencindelainformacinsuficientey confiable, relativas a las condiciones del subsuelo es un requisito esencial de un diseo satisfactorio y econmico. La investigacin del subsuelo suministra informacin necesaria para dar solucinadiferentesproblemasodefinirparmetrosdediseoenproyectosquese presentan en varias reas de ingeniera civil. Propiedades fsicas de los suelos Laspropiedadesdelossuelossedeterminanmedianteensayosyseexpresan numricamentepordeterminadoscoeficientes.Lasinvestigacionesserealizan con muestras alteradas e inalteradas. Lasmuestrasalteradassonsuficientescuandosequierendeterminar caractersticasgenerales,como,granulometra,tamao,pesodelaspartculas, humedad,lmitelquido,plstico,capacidaddeabsorcindeagua,materias presentes o valores limite de densidad. Serequierenmuestrasinalteradascuandosedeseanobtenermagnitudes dependientes de la estructura o de la densidad in situ, como el ndice de poros la densidad aparente, la permeabilidad, la succin capilar, etc. Tamao de los granos. La variedad en el tamao de las partculas del suelo o granos casi es ilimitada, pordefinicinlosgranosmayoressonlosquesepuedenmoverconlamano, 38 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularmientras que los mas finos son tan pequeos que no se pueden apreciar con un microscopiocorriente.Estepuedeserdeterminadopormediodeanlisis granulomtricos. Forma de las partculas Laformadelaspartculastienentantaimportanciacomosutamaoenloque respectaalcomportamientodelsuelo;sinembargoamenudonoseconsidera, puesesdifcilmedirlaydescribirlacuantitativamente,laformadelosgranos puedeserdetresclases:granosredondeados,granoslaminaresygranos aciculares. Color Elcoloreslapropiedaddelsueloquemasfcilmenteempleaelquenotiene experienciaenmecnicadesuelos,paraidentificarlossuelos,sinembargoes unmtodoprcticoparaensearlesalostrabajadorescomodistinguirciertos suelos. Humedad Es la cantidad de agua que posee un suelo,se expresa por la relacin entre el peso del agua Ww existente en el suelo y el peso seco Ws de este. Lahumedadesunacaractersticamuyimportanteenlossueloscohesivos, influyesobrelacapacidaddecompactacinylaconsistencia,ascomola capacidad portante del terreno. Limites de consistencia de los suelos a.Limite lquido (LL) Es el contenido de humedad expresado en porcentaje con respecto al peso seco delamuestra,conelcualelsuelocambiadelestadolquidoalplstico.Los suelosplsticostienenenellmitelquidounaresistenciamuypequeaal esfuerzo de corte, segn Atterberg es de 25 g/cm2. 39 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularb.Limite plstico (LP) Eselcontenidodehumedadexpresadoenporcentajealpesosecodela muestra, para el cual los suelos cohesivos pasan de un estado semislido a un estado plstico. c.ndice de plasticidad Sedefinecomoladiferencianumricaentreloslmiteslquidosyplsticos,e indica el margen de humedades dentro del cual se encuentra el suelo en estado plstico y este depende generalmente de la cantidad de arcilla presente. Tabla 4.Niveles de plasticidad de los suelos. Si IP = O Si no es posible determinar uno de los dos lmites (LL o LP), osiladiferenciaesnegativa(IP),elsueloseclasificacomo No Plstico (NP) Si IP < 7El suelo tiene una baja plasticidad Si 7 < IP < 17El suelo es medianamente plstico Si IP > 17Suelo altamente plstico Peso especifico Sedefinecomolarelacinentreelpesodelamuestrayelvolumendela muestra. Estealrelacionarseconelpesoespecficodelaguaesllamadodensidad relativalacualesimportanteenmecnicadesuelosdebidoalacorrelacin directa que ella tiene con otros parmetros. Adems es posible obtener el peso especifico de una muestra granular mediante la siguiente correlacin. Resistencia En el estudio de las propiedades mecnicas de un suelo hay que considerar en generaltresclasesdeesfuerzos:decompresin(quetiendenadisminuirel 40 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularvolumen del material); de tensin (que tienden a crear fractura en el material) y cortantes (que tienden a desplazar una parte de suelo con respecto a las otras).Deacuerdoconestaclasificacinelsuelopuedepresentarresistenciaala compresinyresistenciaalesfuerzocortante,laresistenciaalatensinen cambio puede despreciarse como consecuencia, aquellas estructuras o parte de estructuras que han de experimentar tensiones no se construyen con material de suelo sino con otro material para ello apropiado, tales como concreto armado o el acero. Designacin ASTM Creadaen1898,ASTMInternacional(SociedadAmericanaparalaPruebade Materiales), es una de las mayores organizaciones en el mundo que desarrollan normasvoluntariasporconsenso,aplicablesalosmateriales,productos, sistemas y servicios. Los miembros de ASTM, que representan a productores, usuarios,consumidores,elgobiernoyelmundoacadmicodemsde100 pases,desarrollandocumentostcnicosquesonlabaseparalafabricacin, gestin y adquisicin, y para la elaboracin de cdigos y regulaciones. Tabla 5. Designaciones estndar utilizadas en el estudio Penetracin estndar y muestreo de suelos ElSPTesunapruebainsituqueconsisteendeterminarelnmerodegolpes (N),necesarioparahincaruntomamuestrapartidoestndarunalongitudde 41 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular305mm(1pie),medianteunmartilloconunpesode63.5kg(140lb)y 762mm(30pulg) de altura de cada. ElSPTeselquebrindamejoresresultadosenlaprcticayproporcionauna informacin til en torno al subsuelo, no solo en lo referente a la descripcin sino tambin en cuanto a la resistencia del suelo. Ensuelofriccionantelapruebapermiteconocerlacompacidadodensidad relativa de los estratos. En suelos cohesivos la prueba permite obtener una idea delaresistenciaalacompresinsimple,ademselmtodollevaimplcitoun muestreoqueproporcionamuestrasalteradasdelsuelo,tambinelvalordeN es til para obtener otros parmetros geotcnicos mediante correlaciones, como la carga admisible del suelo y asentamientos en suelos granulares. Elmuestreodelossuelosgranularesconeltomamuestraspartidoproduce cambiosintensosensusestructurasoriginaleseimposibilitalacorrecta determinacindelaspropiedadesfsicasmediantepruebasdelaboratoriopara obviarestadificultadsehaencontradoconvenientemedirenformasencillael gradodecompacidaddelsueloenelsitio,alconvertirelprocesodehincarel toma muestras en el terreno mediante el ensayo de penetracin estndar (SPT). Equipo utilizado en el SPT Martillo con peso de 63.5 kg. Gua Barras de perforacin Toma muestras partido estndar Polea Trpode Motor y malacate 42 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularProcedimiento de campo en la prueba de penetracin estndar Previoalensayosedeberarmarelequipoycerciorarsedequeseencuentra vertical,elconjuntotomamuestras,gua,martillo.Posteriormenteseprocede como sigue: 1.Hincar el toma muestras mediante energa proporcionada por el martillo, este dispositivo puede ser manual o mecnico. 2.Realizarestehincadohastaqueelmuestreadorhayapenetradouna distanciade45cm,registrandoelnmerodegolpesdemartillorequeridos para cada 15 cm de intervalo. El ensayo se detiene, si ms de 50 golpes son requeridos para cualquiera de los intervalos, o si ms de 100 golpes totales sonrequerido.Acualquieradeestoseventosselesconocecomorechazo, ste debe registrarse en el reporte de la perforacin. 3.Calcular el valor de N mediante la suma del conteo de golpes en los ltimos 30cmdepenetracin.Elconteoparalosprimeros15cmestomadopara propsitos de referencia, pero no es usado para el clculo de N, dado que el suelopodraestaralteradoporefectosdelprocesoutilizadodurantela ejecucindelsondeo(elfondodelagujeroprobablementeestdisturbado porelprocesodeperforacin,ypuedeestarcubiertoconsuelosueltoque cae de los lados del agujero). 4.SacareltomamuestradelSPTexaminandosucontenido,elcualaunque estdisturbado,frecuentementeessuficienteparaobservarcaractersticas de los estratos del subsuelo. Extraer la muestra de suelo, guardarla, sellarla y enviarla al laboratorio. 5.Perforarelagujerohastalaprofundidaddelsiguienteensayo.Repetirdel paso 1 al 5 hasta la profundidad a ser investigada. 43 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularCriterios para la estimacin de cantidad y profundidad de sondeos El nmero, localizacin y profundidad apropiada para las perforaciones depende de varios factores, incluyendo los siguientes: Si el perfil de suelo es errtico, u homogneo en el lugar. S la estructura necesitar una cimentacin superficial o profunda. CuncrticaeslaestructuraQuconsecuenciaproduciralafalladela cimentacin? Ennuestropas,lapocaimportanciaqueseledaalosestudiosyla informalidad,jueganunpapeladversoalosproyectos,loquerequiereuna actitud muy clara de los ingenieros. Elnmerodesondeosarealizarestdeterminadoporelespaciamientoentre stos y la extensin del proyecto. Resultados de estudios realizados. Alefectuarlossondeossetomunregistrocontinuodemuestrasdelsub-suelo,extrayndoseestasenlamedidadeladurezadelsub-suelo,yejecutndosea laves lapruebanormal de penetracin estndar deacuerdo con el Mtodo ASTM-D-1586-85. Las muestras extradas de lossondeosse clasificaron visualmente y al tacto en elcampo,enellaboratorio seseleccionaron cuatro (4) muestrastpicas alasque se le efectuaron las pruebasnecesariaspara su identificacin definitiva deacuerdo al mtodo declasificacin ASTM D 2487. Mtodo deMuestreo yEnsayes LasmuestrasdelossondeosfueronextradosconlaCucharaNormalal momento de laejecucin de la prueba SPT (ASTM 1586-85).En losensayesdelaboratorio de lossuelos seemplearon los mtodos ASTM siguientes: 44 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularTabla 5. Mtodos ASTM ENSAYES DE LABORATORIODESIGNACION A.S.T.M. GranulometraA.S.T.M. C 136 Y C117 Limites de AtterbergA.S.T.M. D 4318 Clasificacin desuelos para finesde IngenieraA.S.T.M. D 2487 Humedad NaturalA.S.T.M. D2216 PROYECTO ALAMIKAMBA Elestudio se realiz exactamente del Empalme Alamikamba-Rosita, 250 metros aloeste,enelreadondeseproyectalaconstruccindeunatorrede telefona celular. Caractersticas del Sub-Suelo Estratigrafa En elsondeoseencontraron suelosarcillosostpicos de lazona. Desdelasuperficiedelterrenohastaunaprofundidadde3.84 metros sepresenta un potenteestratodetexturaarcillosacongravademedianaplasticidad,concoloracincaf,grisceaycafclaro,tieneclasificacin(CL).Estossuelostienen un lmite lquido queva de 42 a 49% endiceplstico que va de24 a 27% ysuspartculaspasan de80 a 84% por el tamiz No. 4 y de 75 a 85% por el tamiz No. 200. Subyaciendo hasta el finalde sondeo se encuentra un estrato delimo arcillosocongravadealtacompresibilidad,(MH),colorrojizo.Estossuelostienenun lmitelquidode56%endiceplsticode23%ysuspartculaspasanporel tamizNo.4y82%poreltamizNo.200.Cabedestacarquetodaelreadeestudioseencuentrasebastante saturadadeagua superficialmente. En el laboratorioserealiz un ensaye triaxialcon esfuerzo confinante de de 0.5 1.0y1.5kg/cm2 segnelmtodoA.S.T.M.D2850paraobtenerlos parmetros fsico-mecnicos que sepresentana continuacin: 45 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularTabla 6. Parmetros fsico-mecnicos (Alamikamba) Parmetros medidos ResultadosPeso Volumtricoal 95% Proctor Estndar, (kg/cm3) 1,820.00Angulo de friccin Interna (grados)20.00 Cohesin, C (kg/cm)1.30 Contenido de Humedad Natural, (%)28.50 Resistenciaa la Penetracin Estndar (S.P.T) Laresistenciaalapenetracinestndar(SPT)encontradoenelsondeoa partir de lasuperficie hastalos 3 pies deprofundidaddemuestran queel suelo presentaunacondicindebajacompacidad,convaloresde4a10 golpes/pie,seguidamenteyhastaelfinaldelsondeolascondicionesdelsub-sueloaumentanconlaprofundidadacondicionesquevandemedianamentecompactaacompactasconvalorespromediosaproximadosde28ymasde 50 golpes/pie. A las profundidadesexploradasno seencontr el Nivel Fretico. La humedad natural del suelo encontrada en lossondeos vari de 27.2 a 40.1%. Anlisisde lascondiciones de Cimentacin y Recomendaciones Con los resultadosde la prueba depenetracin estndar (SPT) y aplicando la teoradeMeyerhof,seobtuvolacapacidadsoporteenlasprofundidadesdedesplante que se indican en loscuadrossiguientes. Tabla 7. Capacidad soporte del suelo (Alamikamba) No. Sondeo1 Profundidad de Desplante, pie(mts) *5(1.52) N, Golpes profundidad Activa, N28 Capacidad Admisible, kg/cm1.71 Capacidad Recomendada kg/cm1.50 *La profundidad de Desplante, estreferida a la superficie del terreno existenteal momento de laejecucin de lossondeos. 46 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularRecomendaciones. Se recomienda el uso de sistema de losadeCimentacin 1-Considerandoelaltondicedeplasticidadquepresentaelsubsueloala profundidaddedesplanteindicada,serecomiendadesplantaratravsde una cimentacin estructural rgida, tipo losa de cimentacin que actu como unasolaunidadintegralconelobjetivodeevitarasentamientos diferenciales, a unaprofundidad mnima de 5 pies(1.5metros) medida con respectoalasuperficiedelterrenoexistentealmomentodelaejecucin de los sondeos. 2-Tomando enconsideracin queel rea deestudio desde lasuperficie del terrenohastaelfinaldelsondeopresentanpotentesestratosdesuelos arcillososdemedianaplasticidadylimosarcillosos,dealta compresibilidad, los cualesson muy inestables, serecomiendapreviaa lacolocacindelalosadecimentacin,estabilizarelsub-suelocon cementoPortland,conformandounacapadetransicinladebertenerunespesordeporlomenos0.80metros.Paratalefectosedeberexcavarelsuelonaturalyluegocolocaresulugarmezcladohomogneamenteconcementodehumedadoptima.Estematerial debercolocarseapartirdelfondodelaexcavacinqueesde2.30 metroshasta1.50metrosencapas,cuyoespesorsueltonoexceda20 centmetrosycompactarloaunmnimode95%delaDensidadMxima obtenida pormedio de la prueba A.S.T.MD-698. La cantidad decemento a utilizar es de 2sacos pormetro cubico dematerial suelto. 3-Lapresinadmisibledelsueloqueserecomiendaparaeldiseodelasfundacionesdelaestructuraunavezmejoradoelsub-sueloesde1.5 kg/cm2 .Estapresinproporcionaunadecuadofactordeseguridadcontrafallasdevalorsoportedelterrenoygarantizaademsquelos47 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularasentamientos diferenciales no excedern valores perfectamente tolerables para la estructura. 4-Elpesovolumtricoencontradoenlamuestradelsueloarcillosoesde 1,820 kg/cm3 5-El ngulo de friccin interna delsub-suelo es de 20 grados 6-LaCohesin es de 1.30 kg/cm2. 7-Serecomiendautilizarcomomaterialderellenoparalasfundaciones,el subsueloexcavadoestabilizadoconcementoPortland,elcualdeber mezclarsehomogneamenteahumedadoptimaconcementoyluego colocarloacapascuyoespesorsueltonoexceda20centmetrosde materialycompactarloaunmnimode95%deladensidadmxima obtenida por medio de la prueba A.S.T.M. D-698. Lacantidad de cemento autilizaresde1.5sacosdecementopormetrocubicodematerialseco suelto. PROYECTO CERRO URBITE- ISLADEOMETEPE ElEstudioserealizoenelreadondeseproyectalaconstruccinde unatorredetelefonacelular,ubicadaenelcerroUrbite,IsladeOmetepe. Caractersticas del Sub-Suelo Estratigrafa Lossuelosencontradosenelsondeoapartirdelasuperficiedelterrenohastaunaprofundidad de1.70 metros correspondena un estrato detexturaarcillosaconarenaygravacolorcafoscuro,quetieneclasificacin(CL). Estossuelostienelimiteliquidodede28%endiceplsticode9%ysuspartculaspasan 75% por el tamizNo.4 y 51% por eltamizNo. 200. 48 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularEstossuelosseencuentranmezcladosconbolonesmedianosygrandesqueafloran enlasuperficiedel terreno. Subyaciendoaunaprofundidadde2.74 metrosseencuentradepuesto unestratodelimoarenosodebajacompresibilidad,mezcladaconbolones medianosygrandes,conclasificacin(ML)ycoloracincafgriscea.Estossuelostienencaractersticasdecompacidadnoplsticasysuspartculaspasan de89 a 93% por el tamiz No. 4 y de50 a 59% porel tamizNo. 200. Desdeunaprofundidadde2.74 metros hasta el final desondeo sepresenta unestratodegravalimosacaf,mezcladaconbolonesgrandescon clasificacin(GM).EstossuelostienencaractersticasdecompacidadNo- Plsticas ysuspartculaspasan 62% por el tamiz No. 200. EncondicionesdelaboratorioserealizounEnsayeTriaxialenmuestradesuelosarcillosoconarenay grava, reproducidaal 95% Proctor Estndarqueesladensidadconquesedebercompactarelmaterialenelsitiodel proyecto. Seguidamentesefabricaron(3)probetas paraefectuarelensaye Tiaxial conesfuerzoconfinante de0.5, 1.0 y 1.5 kg/cm2 , segn el mtodoA.S.T.M D 2850 paraobtenerlosparmetrosfsico-mecnicosqueesepresentana continuacin. Tabla 8. Parmetros fsico-mecnicos (Urbaite) PARAMETROS MEDIDOSRESULTADOSPeso Volumtricoal 95% Proctor Estndar, (kg/cm)1830 Angulo de friccin Interna (grados)25 Cohesin, C (kg/cm)1.70 Contenido de Humedad Natural, (%)18.5 49 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularResistenciaala Penetracin Estndar (S.P.T) Laresistenciaalapenetracinestndar(SPT)encontradoenelsondeoa partir de lasuperficie hastalos 9 pies deprofundidaddemuestran queel suelo presentaunacondicindemedianacompacidad,convaloresde15a27 golpes/pie,seguidamenteyhastaelfinaldelsondeolascondicionesdelsub-sueloaumentanconlaprofundidadacondicionesquevandecompactaamuy compacta con valores promedios aproximados de42 y msde 100 golpes/pie. A las profundidadesexploradasno seencontr el Nivel Fretico. La humedad natural del suelo encontrada en lossondeos vari de 13.13 a 17.3% Anlisisde lascondiciones de Cimentacin y Recomendaciones Con los resultadosde la prueba depenetracin estndar (SPT) y aplicando la teoradeMeyerhof,seobtuvolacapacidadsoporteenlasprofundidadesdedesplante que se indican a continuacin: Tabla 9. Capacidad soporte del suelo (Urbaite) No. Sondeo1 Profundidad de Desplante, pie(mts) 5(1.52) N, Golpes profundidad Activa, N21 Capacidad Admisible, kg/cm1.50 Capacidad Recomendada kg/cm1.50 Recomendaciones. Se recomienda el uso de sistema de zapatas aisladas. 1.Serecomiendadesplantarconzapatasaisladas,aunaprofundidadmnimade3 metros, medidaconrespecto a lasuperficiedelterrenoalmomento dederealizaraelsondeo. 50 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular2.Lapresin Admisibledel suelo queserecomiendapara el diseo de lasfundacionesde laestructura , una vezmejorado elsubsuelo,es de2.50 kg/cm2 .Estapresinproporcionaunadecuadofactordeseguridadcontrafallasdelvalorsoportedel terreno,y garantiza ademsquelos asentamientosdiferencialesnoexcedanvalorestolerablesparalasestructuras. 3.El Peso Volumtrico encontrado enlamuestradesueloarcilloso es de 1,823 kg/cm3. 4.Elngulo defriccininternadelsub-sueloes de 25 grados. 5.LaCohesines d e1.70 kg/cm2. Anlisis de cargas en la torre El diseo de cimentaciones para este tipo de estructuras lo rigen principalmente elmomentodevolteoylacapacidaddecargadelsuelo,porloqueesdesumaimportanciatomarencuentaelefectoqueejerceelvientosobreella. Laestructura aconstruirse es una torre autosoportada de acero de 60 metros dealtura,deseccintriangular,ydependiendodelsitiodebertolerarvelocidades devientodiferentes, debido de la variacinregional. LatorrequeseconstruirenelcerroUrbaitelocalizadoenlaIslade Ometeperequiereunavelocidaddevientode100MPH;yparalaqueseconstruiren Alamikamba (RAAN) esnecesariaunavelocidad de 145 MPH. Laimportanciaque tienela influencia de la fuerzadelvientoen el diseo decimentacionesdeestetiporequieredeparmetrosynormasespecialesquesonconsideradosenelanlisisestructuraldeunatorre,comoelManualdeDiseoporvientodelaComisinFederaldeElectricidadylasNormas 51 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularLzLxhGeneralesparalaImplantacindeSitiosENITEL(NCTADT),porloquese requiere deuncompleto y exhaustivo anlisis. El presente estudio abarca exclusivamente el diseo de cimentaciones, por tanto paraefectosprcticosytomandoencuentalascaractersticasdelastorres correspondientes,investigamoslosvaloresmscrticosqueseobtienenenel diseo de este tipo de estructuras, tales como lasreaccionesen losapoyos. Basndonosenanlisisestructuralesparaunavelocidaddevientode145 MPHyconsiderandolosresultadosmscrticos,proponemoslossiguientesvalores, como base para el diseo de cimentacin Alamikamba.ElementosMecnicossinFactorarCM+CV+CVientoP1=67.21TonVx1=7.22TonVz1=6.29TonP1=67.24TonVx1=7.25TonVz1=6.23TonP1=150.96TonVx1=0.03TonVz1=20.72TonElementosMecnicosFactoradosACI9.2.1CM+1.0CV+1.3CViento P1=87.95TonVx1=9.43TonVz1=8.2TonP1=87.98TonVx1=9.47TonVz1=8.2TonP1=195.68TonVx1=0.04TonVz1=26.89TonNota:Se permite usar 1.3CViento en lugar de 1.6CViento en las cuando la carga por viento CViento no haya sido reducida por un factor de direccionalidad. 52 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularTomandolasmismasconsideraciones,paraunatorreconunavelocidaddevientode 100MPH, proponemos los siguientes valores, como base para el diseo de cimentacin Cerro Urbaite.ElementosMecnicossinFactorizarCM+CV+CVientoP=150.96TonT=139.95TonVx1=20.72TonVz1=0.03TonElementosMecnicosFactorizadosACI9.2.1CM+1.0CV+1.3CViento Pu=87.95TonTu=87.95TonVux1=9.43TonVuz1=8.2Ton 53 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularDiseo de Fundaciones ParaelDiseodeFundacionesdeTorresdetelefonacelular,setomaranen cuentatodosaquelloselementosdejuicioquerespondanalascargasde serviciode unamanera efectiva. Losvaloresde cargas y anlisisse realizaran deacuerdoa lo establecidoen el Reglamento Nacional de la Construccin (RNC 2007) y el American ConcreteInstitute (ACI 2005). Habiendorecopiladotodalainformacinreferentealosestudiosrealizadosy teniendodefinidosloscriteriosdediseo,sepresentaacontinuacinel procedimiento declculo estructural de los elementos involucrados en el diseo de fundaciones paratorres de telefona celular. I.Generalidades del diseo: Pararealizareldiseosedefinieronlosvaloresderesistenciaalrotura (fc)y pesoespecificodelconcreto(c),elesfuerzodefluenciadelacero (fy),peso especifico (T) y presin admisible del terreno (Qadm), estos ltimos obtenidos a travs de los estudios de mecnica de suelos realizados previamente. II.Dimensiones de la fundacin: Seguidamente se procedi a definir las dimensiones de la fundacin, las cuales fueron asumidas a criterio del diseador. III.Cargas de la torre Enestepuntosedefinenlascargasprovenientesdelasuperestructura, tomando en cuenta las combinaciones ms crticas de diseo segn lo indica el54 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular reglamento nacional de la construccin (RNC 07) en su artculo 15. Tabla 10.Combinaciones de carga (RNC 07) Diseo por mtodo de esfuerzos permisibles Diseo por mtodo de resistencia ltima CM + Ps + (Pz 0.7(Fs))1.4(CM ) 0.6(CM) + Pz + Ps1.2(CM) + 1.6(CV + Ps)0.6(CM) + 0.7(Fs) + Ps1.2(CM) + 1.6(Pz) + CV CM + CV + Ps Pz1.2(CM) + Fs + CV

0.9(CM) + 1.6(Pz ) + 1.6(Ps) 0.9(CM) + Fs + 1.6(PS)

Donde: CM= Carga muerta CV= Carga mxima Fs = Fuerza Ssmica horizontalPz = Carga presin de viento Ps =Carga debido a la presin lateral de la tierra, a la presin del aguasubterrnea, o a la presin de materiales a granel IV.Peso de la cimentacin Su clculo contempla el peso de la zapata, el pedestal y el suelo.Para ello es necesario nicamente realizar una operacin aritmtica. Arco - olturo - pcso cspcciico V.Peso total de diseo. Estecorrespondealaaccindelpesodelacimentacinmslasobrecarga aplicada por la superestructura. 55 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularVI.Momento por fuerzas laterales. Resulta de multiplicar la fuerza lateral aplicada en una direccin conocida, por su brazode giro.Para ello se utilizan principios bsicos de Esttica. VII.Presin actuante. Parallevaracaboesteclculoesnecesariodeterminarenprimerainstanciala existencia de cargas excntricas. c = HP La revisin de la capacidad de carga del terreno y de diseo se realizara por el mtododeplastificacintotaloreasreducidas.Seconsideraqueeste mtodoreproducemejorlasituacinquesepresentacercadelafallayeslaqueconvieneadoptar parael diseo de cimentaciones: qmax =P(a - 2e)(b -2e) Dondeelrea de la losa de la zapatacalculada esreducidaa cada lado dosveces el valorde la excentricidad, definidacomoel cocientedel Momento devolteo y el peso total. Lapresinactuantesobreelsuelo(qmx)debersersiempremenorquela presin admisible. Lascargasdelaestructuraquesedebentenerencuentaparaestaecuacin, corresponden a cargas de servicio (no factoradas). 56 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularVIII.Presin mxima de diseo (qmx) Se sigue el procedimiento indicado en el punto VII con la diferencia que para el presente caso se trabaja con cargas ltimas (factoradas). IX.Resistencia al levantamiento (UP) Sedebeasumirquelasfundacionesexcavadosyacampanadosresistenla fuerzadelevantamientomediantesuspesospropiosmselpesodetodoel sueloencerradodentrodeunconoopirmideinvertidacuyosladosformanun ngulo de 30 respecto de la vertical. Si hay un aumento de seccin en la parte inferiordelafundacinlabasedelconoserlabasedelafundacino,caso contrario,enausenciadelaumentodeseccin,labasedelconoserlaparte superior de la base de la fundacin. Las fundaciones, anclajes y pilotes excavados se deben disear de acuerdo con la siguiente ecuacin: (Wr / 2.0) + (Wc / 1.25) UP (Wr + Wc) / 1.5 UP Donde: Wr:Peso de la cua de extraccin. Wc : Peso de la estructura de concreto (zapata y pedestal) UP :Mxima fuerza de levantamiento traccin aplicada. X.Revisin por deslizamiento Se verifica que la resultante de las fuerzas laterales (VX1) no supere la fuerza de retencin (frt) debida a la friccin entre la cimentacin y el suelo;y la accin del empuje pasivo de tierras en la parte baja de la zapata. Irt = Ir + Iz + Ip 57 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularfi = Fy - CI fz = - h2 - L2 - Bffp = j[Bf - h + - (Bf - h) - bx[2 Fy = (Wi + Pz + Pp) - T Donde: fit=Fuerza de retencin debida a la friccin y el empuje pasivo. fi =Resistencia a la friccin entre la cimentacin y el suelo fz =Resistencia al empuje pasivo en la zapata fp =Resistencia al empuje pasivo en el pedestal Fy =Resultante de fuerzas verticales CI = Coeficiente de friccin = Empuje pasivo mximo Considerandocomomnimounfactordeseguridadaldeslizamientode2.0,se establece lo siguiente: FS = fitvX1 >2.uu Enlasiguientetablasemuestranloscoeficientesdefriccindedeslizamiento para el concreto en dependencia del tipo de suelo: Tabla 11. Coeficientes de friccin por deslizamiento Tipo de sueloCf Suelos granulares sin limo0.55 Suelos granulares con limo0.45 Limos0.35 Roca sana con superficie rugosa0.65 58 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularXI.Diseo por flexin Eneldiseodeelementosestructurales,sedebebuscarelmayorefecto producto de las fuerzas internas, por ello determinar el momento flector mximo es imprescindible.Para lograrlo se sigue lo siguiente: i.La seccin crtica de diseo a flexin se ubica en la cara de la columna. ii.Porcentaje de acero Sedebendeterminarloslmitesdelosndicesderefuerzoparaconocereltipo defallaquepresentaelelementopuestoqueseconocendosclasesdelas mismas: falla a compresin y falla a tensin. Elpuntodeinflexinentreestosextremosdefalladeloselementos,eslafalla balanceada,lacualocurrecuandosimultneamente,elaceroalcanzasu esfuerzo de fluencia y en el concreto se presenta la deformacin mxima til en compresin (c), que vale 0.003.El porcentaje de acero para la falla balanceada se calcula mediante la siguiente expresin. b = fcfy -6uuu16uuu + fy 59 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularDonde: b= Porcentaje de acero balanceado fc = Esfuerzo uniforme de la seccin fy = Esfuerzo de fluencia del acero 1= Factor de reduccin por flexin fc" = u.8Sfc-

fc- = u.8ufc Donde: fc-=Medida de la resistencia del concreto en la estructura mx = u.7Sb mIn = u.8ufcify Una disminucin en la temperatura con respecto a la existente cuando la losa se funde, particularmente en estructuras sometidas a la intemperie, puede tener un efectosimilaraldelaretraccindefraguado.Esdecir,lalosatiendea contraerse y, si est restringida para hacerlo, se generan esfuerzos internos de tensin. Puesto que el concreto es dbil a tensin, es muy probable que estos esfuerzos de temperatura y de retraccin de fraguado produzcan agrietamiento. Las grietas de esta naturaleza no son perjudiciales, siempre y cuando su tamao se limite a loqueseconocecomogrietascapilares;estopuedelograrsecolocando refuerzoenlalosaparacontrarrestarlacontraccinyparadistribuir uniformementelasgrietas.Amedidaqueelconcretotiendeacontraerse,este refuerzoresistelacontracciny,enconsecuencia,quedasometidoa compresin. La retraccin total en una losa reforzada de esta manera es menor que la de una losa sin refuerzo; adems, cualesquiera que sean las grietas que 60 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularseformen,stasserndemenoranchoyestarnuniformementedistribuidas gracias a la presencia del refuerzo. Sinembargo,debidoaquelacontraccinocurreigualmenteentodaslas direcciones,esnecesarioproporcionarrefuerzoespecialparalimitarla contraccin por retraccin de fraguado y temperatura en direccin perpendicular aladelrefuerzoprincipal.Esteaceroadicionalseconocecomorefuerzopara temperatura o retraccin de fraguado, o acero de reparticin. Elrefuerzoparalosesfuerzosderetraccindefraguadoytemperaturaen direccinperpendicularaladelrefuerzoprincipal,debecolocarseencualquier losaestructuraldondeelrefuerzoprincipalsecolocasloenunadireccin.El CdigoACI7.12.2recomiendaqueelreadelrefuerzoderetracciny temperaturadebeproporcionarseparasatisfaceralmenos,lassiguientes cuantas brutas, pero de ningn modo las barras de refuerzo deben colocarse a unespaciamientomayorquecincoveceselespesordelalosao18pulg.Nila cuanta de acero debe ser menor que 0.0014. iii.Momento flector mximo Lasiguienteecuacinesaplicableacalculodemomentoflectordezapatas aislada.Para conocer los detalles de esta y la aplicacin en losas de fundacin consultar la seccin IV de anexos. 61 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularNmx= qu - xc22 Donde: Mmx = Momento flector mximoqu= Presin de diseo xc2 = Longitud de seccin critica iv.Clculo del rea de acero requerida Nmx = fcbwu2 - (1 - u.S9) = fcfy As=bwu Donde: bw= Ancho de franja de diseo, igual a 100cm d= Peralte efectivo =ndice de refuerzo =Porcentaje de acero requerido As=Area de acero requerida v.Distribucin de refuerzo No. :orillos= AsAs uIIu As uIIu = n24 Scporocion=INo. :orillos 62 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular1. Seccin 11.12.1.1 XII.Revisin por cortante. Adems de cumplir con las exigencias por flexin, las fundaciones deben poseer una seguridad contra la rotura prematura producida por la traccin diagonal en el hormign,resultantedelacombinacindelosesfuerzoscortantesydela tensin longitudinal de flexin. Losrequisitosdereglamentoparaconcretoestructural(ACI318S05) sealan en su seccin 11.12 lo siguiente: La resistencia al cortante de losas y zapatas en la cercana de las columnas, de lascargasconcentradasodelasreaccionesestregidaporlamsseverade las siguientes dos condiciones: 1Comportamiento como viga ancha (corte en una direccin) en donde cada una delasseccionescrticasquevanainvestigarseseextiendenenunplanoa travssuanchototal.Siestacondicineslamssevera,eldiseoacortante puede realizarse de acuerdo a los artculos 11.1 a la 11.5. Elartculo11.3.2indicaquesepermitecalcularlaresistenciaalcortanteVc medianteelmtodomsdetalladoparaelementossometidosnicamentea cortante y flexin de la siguiente manera: vC = _u.S_fC+ 17S VU-dMmx_bW - uSeccin 11.3.2.1 Donde: VC = Resistencia a cortante.= Factor de reduccin por cortante. fC = Resistencia a la rotura del concreto. = Porcentaje de acero por flexin. 63 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular2. Seccin 11.12.1.2 La resistencia a cortante (vC) no deber ser mayor que: vcr = u.9S(fci)bw - u Seccin 11.3.2.1 Se debe tener en cuenta que las tres variables de la ecuacin de resistencia al cortante,ICi(comomedidadelaresistenciaalatraccindelconcreto),,y Vud/Mmx afectan la resistencia al cortante. El valor mnimo de Mu igual a Vud en la ecuacin sirve para limitar Vc cerca de los puntos de inflexin. Apesardequeelcorteenunadireccinraravezdeterminalaresistenciaal cortedeunazapata,sedebeverificarquenosesuperelaresistenciaalcorte correspondiente a corte en una direccin. 2Comportamiento en dos direcciones en donde se debe verificar la resistencia al corteporpunzonado.Laseccincrticaparaelcorteporpunzonadoesun permetro bo alrededor del elemento apoyado, y la resistencia al corte se calcula deacuerdoconelartculo11.12.2.1.Allseindicaqueparalosasno preesforzadas y zapatas, Vc debe ser el menor entre (a), (b) y (c):

o) IC = u.27_2 + 4[] _c boJ Donde; es la relacin del lado largo al lado corto del pedestal. b)IC = u.27 _2 + os - Jbo]ci boJ Donde; s es 40 para columnas interiores, 30 para columnas de borde, y 20 para columnas en esquina. 64 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularc) IC = 1.1u _c boJ Enlasiguientefiguraseilustranlasreastributariasylascorrespondientes seccionescrticasparacorteenunaydosdireccionesparaelcasodeuna zapata aislada. i.Esfuerzos de corte Cuandodebentransferirsemomentossignificativosdelalosaalascolumnas, comolosqueresultandelascargashorizontalesproducidasporvientoopor efectosssmicos,elesfuerzocortanteenlaseccincrticanopresentauna distribucin uniforme. 65 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularCuandolacargaporvientoosismouotrasfuerzaslateralesproduzcan transmisin de momento no balanceado Mu entre una losa y una columna, una fraccinfMudelmomentonobalanceadodebesertransmitidoporflexinde acuerdoconlaseccin13.5.3delACI318S-05.Elrestodelmomentono balanceadodadoporvMuseconsideratransferidoporexcentricidadde cortante alrededor del centroide de la seccin crtica definida en en el punto XIII, donde: v= (1 - I) Donde: v =Fraccin de momento transmitido por excentricidad de cortante. I=Fraccin de momento transmitido por flexin. Elesfuerzodecortantequeresultadelatransferenciademomentopor excentricidaddecortantedebesuponersequevaralinealmentealrededordel centroide de las secciones crticas definidas en el punto XIII. El esfuerzo de cortante mayorado mximo actuante puede calcularse a partir de: vuAc + vxNuxCxx}cx+ vzNuzCzz}cz Donde: vu = Cortante que acta en la seccin crtica. Ac = rea de concreto de la seccin crtica. Nux ; Nuz= Momento mayorado no balanceadoCxx ;Czz=Distancias del centroidea las respectivas caras de la seccin }cx ; }cz=Propiedad de la seccin crtica anloga al momento polar de inercia 66 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularEl esfuerzo cortante resistente, ser el menor entre (a),(b),y (c). o) IC = u.27_2 + 4[] _c

donde; es la relacin del lado largo al lado corto del pedestal. b)IC = u.27 _2 + os - Jbo]ci

donde; s es 40 para columnas interiores, 30 para columnas de borde, y 20 para columnas en esquina. c) IC = 1.1u _c XIII.Armadura en pedestal Para revisar la armadura de refuerzo del pedestal se debe cumplir lo siguiente: Sedebeevaluarsielpedestaldeanlisis,secomportacomocolumna esbelta o columna corta. 1Paraqueunelementoquesecomportecomocolumnaesbelta,larelacin largo- altura debe ser mayor que 4 y la fuerza mayorada de compresin axial en elelemento,nodebeexcederu.1 - ci - Ag.Decumplirselascondiciones anteriores, se sigue el siguiente procedimiento para llevar a cabo la revisin del refuerzo: i.Cuandoporanlisisserequiererefuerzodetraccin,elreadeacero proporcionada no debe ser menor que la obtenida por medio de: 2 As=3_Ic|Iybwu 1.ACI 318S 05 (art. 21.3.1.1 y 21.3.1.2) 2.ACI 318S 05 (art. 10.5.1) 67 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularPero no menorque:As,mIn= 200Iybwu ii.Sepermiteelusoderefuerzodecompresinenconjuntoconrefuerzo adicionaldetraccinparaaumentarlaresistenciadeelementos sometidos a flexin. As,min = 0.01 * AgSeccin 10.9.1 Paraverificarlacapacidaddelpedestalencompresinseusala expresin: Pn = u.8u - (u.8S - fci - (Ag - AsI) + (As - Fy))Seccin 10.3.5.1 Donde: Pn = Capacidad del pedestal en compresin Ag = rea bruta del pedestal AsI= rea de acero propuesta por flexin

iii.Revisin por cortante. Laresistenciaalcortantesedeterminasegnloindicadoenlaseccin11.3.1 del ACI, para elementos sometidos nicamente a cortante y flexin. vc= u.SSfci Seccin 11.3.1.1 Para elementos sometidos a compresin axial: vC = u.SS - _1 +Pu2000-Ag] fciSeccin 11.3.1.2 68 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularCuando el pedestal se comporte como columna corta la revisin del refuerzo se realizaraporelmtododesuperficiesdecargarecomendadoenlasnotasdel reglamento ACI 318 05, en el captulo 7 (Diseo por flexin y carga axial). La aplicacin de este caso se ver en el diseo de la losa de cimentacin. Presupuesto de la Obra Unavezelaboradoeldiseodelascimentaciones,seprocediacalcularlos alcancesdeobra,paralapresentacindelpresupuestocorrespondiente.Ver captulo VII de este documento. 69 de 111 CAPITULO VII Zapata aislada Losa de cimentacin Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular DISEO DE CIMENTACIONES Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 70 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular

f'c 2500 ton/m r 1.6 ton/mfy 28000 ton/m Qadm 25 ton/mc 2.4 ton/m Hf 3.5 mDatos GeneralesConcreto SueloEstructuraZapata aisladaDiseo de cimentacinReglamento ACI 318S - 05Ancho (B) : 3.70 m Ancho (bx) : 0.80 mLargo (L) : 3.70 m Largo (bz) : 0.80 mPeralte (h) : 0.40 m Altura (hp) : 3.40 mRecubrimiento ( r) : 0.08 m Relleno (hr) : 3.10 mPeralte efectivo (d) : 0.32 m Alt. superior (f):0.30 mP 111.88 ton Pu 144.99 tonT 103.16 ton Tu 134.57 tonVx111.19 ton Vux114.52 tonVz10.01 ton Vuz10.01 tonCombinaciones de cargaCarga de servicio Carga ltimaZapata Pedestal71 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular

Area (Az) : B x L 13.69 mPeso (Pz) : Az x h x c 13.14 tonArea (Ap) : bx x bz 0.64 mPeso (Pd) : Ap x hp x c 5.22 tonArea (Ar) : Az - Ap 13.05 mPeso (Pr) : Ar x hr x r 64.73 tonPt = 194.97 ton Pu = 244.70 tonMx1 = 42.52 ton - m Mux1 = 55.18 ton - mMz1 = 0.04 ton - m Muz1 = 0.00 ton - mex = Mx1 / Pt 0.22 mez = Mz1 / Pt 0.00 mPt 16.15 25(B-2ex)*(L-2ez)tonqo < qaokCondicinPeso total de diseo16.15Peso de cimentacinPcim = Pz + Pp +PrZapata: Presin de diseo (qmx)Pedestal:Relleno:83.09Carga de servicio Carga ltimaMomento por fuerzas lateralesCarga de servicio Carga ltimaPresin en el terreno (qo)qo =ton/m2Wc1.25WRWc+ ( )1.5072 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular

Area de contacto = 13.69 mCoef. Friccin =0.45Resultante Fuerzas verticales (Fy)(Wr+Pz+Pp) -T 94.11 tonResistencia por friccin (fr)Fy * Cf42.35 tonFS 2.00Cp = 2.561 5.66 2.00 = Cp*r*Hf 14.34 ton / m2 fz = 1.21 tonfp = 19 82 tonokResistencia por empuje pasivoFactor de seguridadRevisinpordeslizamientoFriccinHfh +Hf h ( ) bx>>fp = 19.82 tonfrt =fr+fz+fp 63.38 tonFactor de reduccin por flexin (1) :0.85Xc =1.45 mZc = 1.45 mf"c = 0.85f'c212.50 kg/cm2min0.00645 0.00452mx= 0.75 b 0.0330 mx0.00645 0.03300.04398 b =Resistencia pasiva totalPorcentaje de acero:min=Disear para 1.00 metro de zapataokokDiseodeLosaporFlexin0.00452Hf x 2>> VuCumple, por tanto no se requiere esfuerzo por tensin diagonal o por cortanteVc =20.16 kgCondicinVc > VuCortante en direccin X:Cortante en direccin Z:m1.13 L1Z = mCortante en una direccinL1X =1.13>>bx +dbxLzbz + d bz75 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular

Cx = bx + d 1.12 mCz = bz + d 1.12 mbo = 2(Cx + Cz) 4.50 mAc = bo x d 1.46m2Vu = Pu - qu (Cx Cz) 126.94 TonMu = Vux1* hp 49.37 Ton - mVc Vu172.74 126.94172.74TonRige :172.74Ton214.20 tonFraccin de momento transmitido (vx)Transmisin de momento. Direccin X1.00279.85 Ton227.73TonEsfuerzos de corteOK!No se requiere refuerzo por cortantevx = 0.4Cortante en dos direccionesCondicinCortante Actuante:Cortante Resistente: >>Momento polar de inerciad Cx3 =46009,121.82cm4Cx d3 =3822,973.98cm4Cxx= Cx / 2 56.20 cmJcx=Fraccin de momento transmitido (vx)Momento polar de inerciad Cz3 =46009,121.82cm4Cz d3 =3822,973.98cm4Czz = Cz / 2 56.20 cmJcz=31309,910 cm431309,910 cm4Transmisin de momento. Direccin Zvz = 0.4>>76 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular

Vcv u 13.04 12.2613.04 kg/cm2Rige : 13.04kg/cm2160 ton okMu = 49.368 ton-m 0.724 mCalculo de refuerzoMu =117939600Esfuerzo Resistente:Condicin1.0019.21kg/cm215.63kg/cm2OK!El concreto no fallarvu= 12.26 kg/cm2Esfuerzo Actuante:Diseo por flexinArmadura en pedestal>>= 0.042947053Rige 1.33 calculado0.0051As= bd 36.92cm2Refuezo por temperaturaAs= bd 14.48cm2Refuerzo por flexinf'c 3551.6058 psify 39777.98496 psibw 39.37 ind 28.50 inAs=As,min=Area de acero de diseo 36.92cm2 0.00383455832.5408894936.40204504cm2cm2>>34077 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular

Acero propuesto por flexinlecho superiorlecho central verticallecho central horizontallecho inferiorno barras 4 4 4 4Varilla # 8 8 8 8Area acero 20.27 20.27 20.27 20.27 81.07As,min = * Ag64 cm2Revisin de la capacidad del pedestal en compresinUsar pedestal de 80 x 80 cm con 16 varillas # 8Diseo por compresinlecho central horizontallecho central verticallecho superiorlecho inferiorEsfuerzo cortante ltimoCapacidad de concreto a cortante8.70 kg/cm2cumple!!!!Compresin axialEl pedestal no requiere estribos sin embargo se propone lo siguiente:Nota:Separacin mxima de estribosS2 = 60 cmUsar estribos de acero # 4 @ 20cm36.2 cm1255.821517 ton cumple!!!Diseo por cortante2.95 kg/cm28.79 kg/cm2cumple!!!!lecho central horizontallecho central verticallecho superiorlecho inferior78 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularf'c 2500 ton/m r 1.82 ton/mfy 28000 ton/m Qadm 15 ton/mc 2.4 ton/m Hf 2.00 mDiseo de cimentacinLosa de fundacinReglamento ACI 318S - 05DatosGeneralesConcreto SueloEstructuraAncho (Lz) : 10.00 m Ancho (bx) : 1.10 mLargo (Lx) : 10.00 m Largo (bz) : 1.10 mPeralte (h) : 0.60 m Altura (hp) : 1.70 mRecubrimiento ( r) : 0.09 m Relleno (hr) : 1.40 mPeralte efectivo (d) : 0.51 m Alt. superior (f):0.30 mX11.25 m Z11.75 mX25.00 m Z26.50 mLo 7.50 m Z31.75 mLosa PedestalDistancia entre pedestales79 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularP1-67.21 ton Pu1-87.95 tonVx17.22 ton Vux19.43 tonVz1-6.29 ton Vuz1-8.2 tonP2-67.24 ton Pu2-87.98 tonVx2-7.25 ton Vux2-9.47 tonVz2-6.23 ton Vuz2-8.12 tonP3150.96 ton Pu3195.68 tonVx30.03 ton Vux30.04 tonVz3-20.72 ton Vuz3-26.89 tonPo = 16.51 ton Puo = 19.75Area (Az) : Lx x Lz 100 mPeso (Pz) : Az x h x c 144.00 tonArea (Ap) : bx x bz 1.21 mCombinacionesdecargaResistencia admisible Resistencia ultimaPesodecimentacinLosaPedestal: Pcim = Pz + Pp +PrCM + CV + Ps Pz 1.2(CM) + 1.6(Pz) + CV404 36 ton( p)Peso (Pd) : (Ap x hp x c) x 3 14.81 tonArea (Ar) : Az - (3 x Ap) 96.37 mPeso (Pr) : Ar x hr x r 245.55 tonPt = 420.87 ton Pu = 504.98 tonMrx = 2104.36 ton - m Mrx = 2524.92 ton - mMrz =2104.36 ton - m Mrz 2524.92 ton - mFvx 2Fvx =2.29 ok404.36 tonRelleno:PesototaldediseoCarga de servicio Carga ltimaCarga de servicio Carga ltimaVolteo alrededor del eje "X"MomentoResisitenteMomentodeVolteoCarga de servicioCondicin920.78 ton - m>80 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularFvz 2Fvz =25.53Fux 2Fux =2.09Fuz 2Fuz =25.601207.45 ton - mCondicinok82.44 ton - mPresinenelterreno(qo)98.64 ton - mCondicinokCarga ltimaVolteo alrededor del eje "X"okVolteo alrededor del eje "Z"Volteo alrededor del eje "Z"Condicin>PLxLzMxXZ>>ex = Mvx / Pt 2.19 mez = Mvz / Pt 0.20 mPt 7.79 15(Lx-2ex)*(Lz-2ez)ex = Mux / Pu 2.39 mez = Muz / Pu 0.20 mPu 10.07 15(Lx-2ex)*(Lz-2ez)qmx = 10.07ton/m2Pu = 504.98 ton0 1,207.45 ton - m0 98.64 ton - mCondicin10.07 ton/m2ELEMENTOS MECANICOS DE DISEO (Resumen)qo < qaqo = 7.79 ton/m2okokqmx PLxLzqo(Lx-2ex)(Lz-2ez)MxMzXZ>>81 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularFactor de reduccin (1) :0.85L1X = 4.19 mL1Z = 5.89 mPdControlderesistenciadelafundacinf"c = 0.85f'c 212.50 kg/cm2mx= 0.75 b 0.0330qu = 6.08Ton/m2L2Z = 6.40 m min= 59051,540.25kg - cm 0.00973 0.00452 mx0.00973 0.0330As= bd 49.86cm2Ok, Rige calculadookCondicinmin= 0.00452b = 0.04398Porcentaje de acero:DiseoPorFlexinAnlisis en direccin X.L2X = 4.45 mqcim = 3.99 Ton/m2Esfuerzo ltimo de diseoMmx =60.23 ton - m0.109012750.00973> VuVc =31.53Cortante en direccin X: CondicinVc > VukgCumple, por tanto no se requiere esfuerzo por tensin diagonal o por cortante( )Cortante en una direccin>>83 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularCx = bx + d 1.61 mCz = bz + d 1.61 mbo = 2(Cx + Cz) 6.45 mAc = bo x d 3.30m2Vu = Pu - qu (Cx Cz) 179.87 TonMu = Vux1* hp 45.71 Ton - mVc Vu391.80 179.87391.80Rige: 391.80485.83Fraccin de momento transmitido (vx)Cortante Resistente:1.00634.71547.70Cortante Actuante:CondicinOK!No se requiere refuerzo por cortanteEsfuerzos de corteCortante en dos direccionesTransmisin de momento direccin "X">>(vx)Momento polar de inerciad Cx3 =214714,768.87cm4Cx d3 =21677,985.51cm4Cxx= Cx / 2 80.62 cmFraccin de momento transmitido (vx)Momento polar de inerciad Cz3 =214714,768.87cm4Cz d3 =21677,985.51cm4Czz = Cz / 2 80.62 cm146756,177 cm4vx = 0.4146756,177 cm4Transmisin de momento. Direccin "Z"vz = 0.4Jcx=Jcz=>>84 de 111 Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularVcv u 11.86 6.4511.86 kg/cm2Rige : 11.86kg/cm2CondicinOK!El concreto no fallarvu= 6.45Esfuerzo Resistente:kg/cm2Esfuerzo Actuante:16.58 kg/cm21.0019.21 kg/cm2>>85 de 111 CAPITULO VIII Zapata aislada Losa de cimentacin Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular PRESUPUESTO DE OBRA Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 86 de 111Material y equipoMano de obraTransporteMaterial y equipoMano de obraTransporte1.0 Preliminares 14,819.00 1.1 Construccin de bodegam230.00 334.0040.00 33.50 10,020.00 1,200.001,005.00 12,225.00 1.2Desmonte de terreno por medios manuales: Destronque de arbustos y arboles , retiro de material fuera de obra, extraccin de capa vegetal.m2126.00 6.00 - 756.00 -756.001.3Trazo y nivelacin del terreno, incluye trazo del terreno dejando referencias, nivelacin de anclas para colocacin de torre, se considera visita de cuadrilla.Glb 1.00 908.00600.00 330.00 908.00 600.00 330.001,838.00 2.0 Fundaciones 349,937.462.1 Excavacion. Incluye desalojo de material m3146.62 340.00 - 49,849.95-49,849.95 2.2 Plantilla de concreto m30.68 384.00330.00 262.85 225.89 -488.732.3 Zapata2.3.1 Acero de refuerzo en la zapata kgs 3247.02 15.825.20 0.91 51,367.86 16,884.502,954.79 71,207.15 2.3.2 Concreto de 250 kg/cm2 en la zapata m316.43 1,656.53 300.00 2,397.3727,213.47 4,928.4039,383.99 71,525.87 2.4 Pedestal2.4.1 Acero de refuerzo en el pedestal kgs 1499.90 15.825.20 0.91 23,728.48 7,799.501,364.91 32,892.89 2.4.2 Formaleta de pedestal m232.64 448.2582.50 147.06 14,630.88 2,692.804,800.04 22,123.72 2.4.3 Anclaje de pernos para torre Glb 1.00 1,200.00- 1,200.00-1,200.00 2.4.4 Concreto de 250 kg/cm2 de pedestal m37.20 1,656.53 300.00 2,397.3711,922.25 2,159.1417,254.16 31,335.54 2.5 Relleno y compactacin con material selecto m3159.00 179.96100.00 152.83 28,613.64 15,900.0024,299.97 68,813.61 2.6 Limpieza final Glb 1.00 500.00 - 500.00 -500.00Total Costos directos 364,756.46 C$ Total Costos Indirectos 46,746.00 C$ Sub total 1 411,502.46 C$ Impuesto IVA (15%) 61,725.37 C$ Impuesto municipal (1%) 4,115.02 C$ Sub total 2 477,342.86 C$ Imprevistos (3%) 14,320.29 C$ Total 491,663.14 C$ Costo totalCosto totalPRESUPUESTO PARA CONSTRUCCIN DE CIMENTACION URBAITECosto unitarioCodigo Concepto Unidad cantidad87 de 111Material y equipoMano de obraTransporteMaterial y equipoMano de obraTransporte1.0 Preliminares 15,760.00 1.1 Construccin de bodegam230.00 334.0040.00 59.30 10,020.00 1,200.001,779.0012,999.00 1.2Desmonte de terreno por medios manuales: Destronque de arbustos y arboles , retiro de material fuera de obra, extraccin de capa vegetal.m2126.00 6.00 -756.00 -756.001.3Trazo y nivelacin del terreno, incluye trazo del terreno dejando referencias, nivelacin de anclas para colocacin de torre, se considera visita de cuadrilla.Glb 1.00 908.00600.00 497.00 908.00600.00 497.00 2,005.00 2.0 Fundaciones 723,641.12 2.1 Excavacion. Incluye desalojo de material m3205.00 140.00 -28,700.00-28,700.00 2.2 Plantilla de concreto m35.00 384.00330.00 1,920.00 1,650.00-3,570.00 2.3 Losa2.3.1 Acero de refuerzo en la losa kgs 12839.40 15.825.20 0.38 203,119.31 66,764.884,878.97274,763.16 2.3.2 Formaleta de losa m224.00 379.0482.50 48.15 9,096.96 1,980.001,155.6012,232.56 2.3.3 Concreto de 250 kg/cm2 en la losa m360.00 1,696.00 300.00 1,910.12101,760.00 18,000.00114,607.20 234,367.20 2.4 Pedestal2.4.1 Acero de refuerzo en el pedestal kgs 1434.89 15.825.20 0.74 22,699.93 7,461.421,061.8231,223.16 2.4.2 Formaleta de pedestal m27.92 2,150.88 82.50 283.85 17,034.97 653.40 2,248.0919,936.46 2.4.3 Anclaje de pernos para torre Glb 1.00 1,200.00-1,200.00-1,200.00 2.4.4 Concreto de 250 kg/cm2 de pedestal m37.20 1,746.24 300.00 1,820.9912,579.45 2,161.1213,117.93 27,858.50 2.5 Relleno y compactacin con material selecto m3176.00 202.78100.00 204.55 35,689.28 17,600.0036,000.80 89,290.08 2.6 Limpieza final Glb 1.00 500.00 -500.00 -500.00Total Costos directos 414827.896 149226.818 175346.411 739,401.12 C$Total Costos Indirectos 46,746.00 C$Sub total 1 786,147.12 C$Impuesto IVA (15%) 117,922.07 C$Impuesto municipal (1%) 7,861.47 C$Sub total 2 911,930.66 C$Imprevistos (3%) 27,357.92 C$Total 939,288.58 C$Costo totalCosto totalPRESUPUESTO PARA CONSTRUCCIN DE CIMENTACION ALAMIKAMBACosto unitarioCodigo Concepto Unidad cantidad88 de 111 CAPITULO IX Conclusiones Recomendaciones Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular CONCLUSIONES Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 89 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular CONCLUSIONES El presente trabajo es una contribucin al aprendizaje de los estudiantes ya que sepresentdeformadidcticaelanlisisydiseodecimentaciones,adaptandoelprocedimientoconvencionaldeanlisisdecimentacinalosrequerimientos especialesdeacuerdo altipo deconstruccin. Presentamoslos conceptosnecesariospara entender los parmetrosquerigen el diseo , ascomo losquenospermitenmayor entendimiento del suelo como elementoimprescindibleenlaconstruccin,poniendoenpracticalosconocimientosadquiridos a lolalargo del curso. RECOMENDACIONES Es necesario tener encuentaque el mtodo de diseo varia dependiendo de lascaractersticas de la estructura y del suelo y queda a criterio del diseador siempre quese cumplan con los reglamentosestablecidos. Cabe recalcarla importancia derealizar elestudiodesuelo paracualquiertipo deconstruccin, ya que el iniciar cualquier obra sin su respectivo estudio esuno delosmayoresriesgosquepuedencorrerseenelcampodelaingeniera,enel casodelanlisisydiseodecimentaciones,esimposibleproyectaruna cimentacinadecuadaparaunaestructurasinconocerelcarcterdelsueloque se encuentradebajo de ella. 90 de 111 CAPITULO X Conclusiones Recomendaciones Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular BIBLIOGRAFIA Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 91 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular BIBLIOGRAFIA Reglamento Nacional de la Construccin (RNC 2007) American Concrete Institute (ACI 318-05) Clculos de Estructuras de cimentaciones / J. Calavera - - 4ta Ed. Mecnica de suelos y cimentaciones / Carlos Crespo Villalaz - - 5ta Ed. Normas Estructurales para torres y estructuras de acero para antenas - - TIA/EIA-222-F 92 de 111 CAPITULO XI Planos de ubicacin Tablas de estudios geotcnicos de suelos Planos de fundaciones Fotos Glosario Diseo y Anlisis de Cimentaciones de Torres de Telefona Celular ANEXOS Bra. Karelia Mara Martnez Zambrana. Bra. Verania Itzmara Lira Corrales. 93 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularPLANODEUBICACIN94 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular 95 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular 96 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celularTABLAS DE MECNICA DE SUELOS 97 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular RESULTADOSDEENSAYOSDE SUELO ALAMIKAMBA - RAAN SondeoNo.Prof.(pies)MuestraNo.%QuepasaTamizNo.3/4%QuepasaTamizNo.1/4%QuepasaTamizNo.4%QuepasaTamizNo.10%QuepasaTamizNo.40%QuepasaTamizNo.200LL%IP%%G%A%FClasificacinS.U.C.SDescripcin1 0'0''5'6'' 1 88 75 68 57 51 28 9 15 24 51 CLARCILLACON ARENAYGRAVA,COLORCAFOSCUROMEZCLADACONBOLONES1 5'6''7'6'' 2 94 89 78 62 50 NP NP 11 39 50 MLLIMOARENOSODEBAJACOMPRESIBILIDAD,COLORCAF.MEZCALDOCONBOLONES1 7'6''9'0'' 3 95 93 85 66 59 NP NP 20 34 59 MLLIMOARENOSODEBAJACOMPRESIBILIDAD,COLORGRIS,MEZCLADACONBOLONES1 9'0''20'0'' 4 76 66 62 47 32 27 NP NP 15 35 27 GMGRAVAARENOLIMOSA,CAF,MEZCALADACONBOLONESMEDIANOSYGRANDES98 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular CERRO URBITE ISALA DE OMETEPE No. Prof.(pies)MuestraNo.%QuepasaTamizNo.3/4%QuepasaTamizNo.1/4%QuepasaTamizNo.4%QuepasaTamizNo.10%QuepasaTamizNo.40%QuepasaTamizNo.200LL% IP% %G %A %FClasificacinS.U.C.SDescripcin1 0'0''2'0'' 1 89 84 83 82 80 42 24 16 4 80 CLARCILLACONGRAVA,DEMEDIANAPLASTICIDAD,COLORCAF1 2'0''10'6'' 2 90 83 82 81 79 46 27 17 4 79 CLARCILLACONGRAVA,DEMEDIANAPLASTICIDAD,COLORGRISACEA1 10'6''12'6'' 3 86 80 79 78 75 49 25 20 5 75 CLARCILLACONGRAVA,DEMEDIANAPLASTICIDAD,CAFCLARO1 10'6''12'6'' 4 94 85 84 83 82 56 23 15 3 82 MHARCILLACONGRAVA,DEALTACOMPRESIBILIDAD,COLORROJIZO 99 de 111Diseo y anlisis de cimentaciones de torres de telefona celular RESULTADOS DEENSAYEDE LABORATORIO EstudioGeotcnico de Cimentacin, en rea deconstruccin deantena detelefona celular ubicada en Alambikamba/ R.A.A.N Determinacin del Contenido de Humedad Natural No.Sondeo No.Muestra Profundidad(mts) ContenidoHumedad%1 1 0'0''3'0'' 40.11 2 3'0''6'0'' 29.11 3 0'0''9'0'' 27.1 EstudioGeotcnico de Cimentacin, en rea deconstruccin deantena detelefona celular ubicadaen Cerro Urbaite- Isla de Ometepe Determinacin del Contenido de Humedad Natural No.Sondeo No.Muestra Profundidad(mts) ContenidoHumedad%1 1 0'0''3'0'' 16.41 2 3'0''6'0'' 17.31 3 0'0''9'0'' 13.3100 de 111Cota (m)Profundidad (m)Espesor de estratos (m)AdemeTrepanoClasificacion SUCSColumna Estratigrafica y Clasificacion SUCSLimite liquido (%)Indice de plasticidad (%)Contenido de Humedad (%)4 56 1'9 159 18 2'1015 25 3'16 3228 4'19 4711 22 5'1011 21 6'10 209 7'8 1710 20 8'1215 27 9'15 3020 10'22 4228 56 11'3335 68 12'42 8444 13'45 8945 90 14'4341 84 15'44 8848 16'52 10050 100 17'5050 100 18'55 11053 19'58 11150 100 20'N= Golpes/pieESTUDIOGEOTECNICODECIMENTACION''ANTENADETELEFONIACELULARALAMIKAMBA'',EMPALMEALAMIKAMBA/ROSITA/R.A.A.NElevacion (m): 070 80 90Pruebanormal depenetracion ASTM-D 1586-84 Hoja 1/1............................................................................................................... Operador: Nivel Fratico: No se detecto10 20 30 40 50 60FIN DESONDEO No.1MLCMCN1.680.4612''12''16.4ARCILLACON ARENA Y GRAVA, DE MEDIANAPLASTICIDAD, COLOR CAFOSCURO, MEZCLADO CONBOLONES MEDIANOSYGRANDES17.313.312''12''12''12''12''12''12''12''12''12''12''12''25 49GRAVA ARENO LIMOSA, CAF,MEZCALADACON BOLONES MEDIANOSY GRANDESLIMOARENOSODE BAJA COMPRESIBILIDAD, COLOR GRIS, MEZCLADOCON BOLONESMEDIANOS Y GRANDES-1.680.61 2.29 -2.2924 42LIMO ARENOSO DEBAJA COMPRESIBILIDAD, COLORCAF, MEZCLADO CONBOLONESMEDIANOSY GRANDESCL ML1.682.74 -2.743.35 6.1 -6.1101 de 111Cota (m)Profundidad (m)Espesor de estratos (m)AdemeTrepanoClasificacion SUCSColumna Estratigrafica y Clasificacion SUCSLimite liquido (%)Indice de plasticidad (%)Contenido de Humedad (%)1 22 1'3 44 8 2'55 10 3'8 1612 4'15 2715 30 5'1612 28 6'3 67 7'8 158 16 8'914 23 9'15 309 10'14 2313 26 11'1819 37 12'22 448 13'15 2313 26 14'2330 53 15'25 5013 16'20 3332 64 17'2732 59 18'35 7033 19'34 6733 66 20'CL24 42ARCILLACONGRAVADEMEDIANAPLASTICIDAD,COLORCAF12''10''12''40.1CLCL56LIMOARCILLOSOCONGRAVA,DEALTACOMPRESIBILIDAD,COLORROJIZOMH12''12''12''12''12''12''12''12''12''12''12''27 46ARCILLACONGRAVADEMEDIANAPLASTICIDAD,COLORGRISASEA25 49ARCILLACONGRAVADEMEDIANAPLASTICIDAD,CAFCLARO29.127.2230.61 0.61 0.61CN2.59 3.2 3.20.61 3.81 3.812.29 6.1 6.1 Pruebanormal d