tipos de rotura
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7/21/2019 Tipos de Rotura
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FUNDACIONES SUPERFICIALES
TIPOS DE ROTURA
El hundimiento o falla de la fundación supone asientos o giros importantes pudiendo
provocar vuelcos. Se puede diferenciar en tres tipos: Corte General; Corte Local y
Punzonamiento.
a: Presión admisi!le " u#$.S.
l: Presión %ue produce la falla o corte local &muchas veces l " !' se aprecia la (
falta de linealidad en la curva'.
!: Capacidad de carga &los asentamientos comienzan a ser muy )grandes* y )dif+ciles
de calcular*'.
u: Presión %ue produce la falla o corte general.
ROTURA POR CORTE GENERAL
Generalmente falla la !ase de la zapata, y a-ora al lado de la misma a cierta
distancia.
Se produce en arenas compactas &/ 0 123' o &/ 0 143' y arcillas medias !a5o
cargas r6pidas.
FALLA POR ROTURA LOCAL
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Es una situación intermedia, en %ue el terreno se plasti7ca en los !ordes y por de!a5o
de la zapata sin %ue lleguen a formarse fallas en la super7cie.
8+pico en limos !landos y arenas medias a sueltas &923 / 123' o &443 /
143'. Si el suelo est6 poco denso, zonas y anteriores se densi7can.
FALLA POR PUNZONAMIENTO
La fundación se hunde, cortando el terreno en la periferia con desplazamiento
vertical afectando al terreno adyacente. Se presenta en materiales compresi!les y
poco resistentes o !landos.
http:##icc.ucv.cl#geotecnia#2<=docencia#2<=clases=catedra#clases=catedra=ms(#((=fundaciones.pdf
Mecanismos de Falla en la Estructuras or el !iento
El estudio de los mecanismos a trav>s de los cuales el viento da?a o
destruye edi"caciones sugiere medidas %ue se de!en tomar a 7n de prevenir fallas.
La e@periencia o!tenida en edi7cios da?ados por el viento indica %ue >stos pueden
fallar por vuelco, deslizamiento, separación de elementos, !alanceo o desplazamiento
lateral e@cesivos, o colapso estructural. 8am!i>n lo podemos ver en la tesis presentadapor el In#$ Ricardo Daniel %assotti, %uien hizo una e@haustiva investigación acerca
del control de vi!raciones torsionales en Estructuras Sismo&resistentes.
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Al ser sometido a 'uer(as laterales
), un edi7cio se puede comportar
como un cuerpo r*#ido + ,oltearse.
En tal caso, la edi7cación tiende a
pivotar so!re el !orde de la !asesituado a sotavento. La tendencia a la
volcadura es resistida por el peso B
del edi7cio, con un !razo de palanca
e medido desde el e5e de rotación.
Los re#lamentos de
construcci-n e@igen usualmente %ue:
Be 0 (.4 h
donde h es el momento de vuelco.
La resistencia al ,uelco se puede incrementar anclando adecuadamente el edi7cio a
su cimentación. Cuando se hace esto, el peso de la tierra por encima de las zarpas
&zapatas' o en torno a la cimentación se puede incluir como parte del peso del edi7cio.
Adem6s del peligro de vuelco, e@iste el riesgo de %ue el edi"cio sea desla(ado
lateralmente or un ,iento de #ran intensidad . El deslizamiento es resistido por
la fricción en la !ase de las zapatas y por la presión de la tierra so!re los muros de
cimentación. &Se de!e tomar en cuenta la posi!ilidad de %ue un suelo muy resistente a
los movimientos del edi7cio, cuando est6 seco, pierda esa resistencia al humedecerse.'
Dtro peligro es %ue el edi7cio se desligue de su cimentación de!ido al empu5e del
viento. A 7n de prevenir esto, el edi7cio se de!e anclar 7rmemente a a%uella.
8am!i>n es pro!a!le %ue los edi7cios se da?en por separación de sus componentes o
elementos. Por ello, es fundamental %ue todas las cone@iones entre elementos
estructurales y entre otros componentes y sus apoyos resistan las cargas eólicas de
dise?o. o se de!e pasar por alto la posi!ilidad de desunión de componentes por el
efecto de succión o levantamiento. 8ales presiones negativas pueden ocasionar el
deslizamiento lateral de un techo, o levantarlo, desprendi>ndolo de sus apoyos,
arrancar los recu!rimientos, desprender elementos ar%uitectónicos proyectantes y
e@traer ventanas de sus vanos.
Dtros riesgos son el desplazamiento lateral &!alanceo' o el colapso estructural sin
vuelco o deslizamiento. La inclinación e@cesiva %ue se genera cuando el viento meceun edi7cio puede ocasionar molestias a los ocupantes, producir fallas por fatiga de
elementos estructurales, o !ien causar el colapso completo de la estructura. La
principal resistencia ante el desplazamiento.
Fuente. 8eor+a Estructural. Enciclopedia de la Construcción
http:##civilgeeFs.com#2(9#2H#(I#mecanismosJdeJfallaJenJlaJestructurasJporJelJviento#
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Colaso Del Puente Uni,ersitaria
El colapso del puente universitaria ocurrió en la madrugada del s6!ado < de fe!rero
ocasionando como ya sa!emos la interrupción del tr67co total so!re dicho puente.
Siendo de mi inter>s el colapso del puente universitaria, acompa?e al In#$ Am/rico
Gon(ales &Gerente de AMERGONZA SAC' en una visita t>cnica %ue me ayudara a
comprender las causas del fallo en dicha estructura.
U0icaci-n del uente Uni,ersitaria
En esta primera visita %ue se realizó el d+a
H de fe!rero &< d+as despu>s del siniestro'
se pudo o!servar alrededor del puente lo
siguiente:
• El puente universitaria consta de
puentes &Aguas Arri!a y aguas a!a5o'
am!os son de v+as.
• El puente afectado es el de AguasArri!a de!ido al colapso de la
su!estructura &Pilar Central'.
• Kay restricción total del paso peatonal y vehicular.
• Kay tra!a5os de e@cavación en la margen derecha J Aguas Arri!a.
• o hay presencia fuerte de caudal en el r+o.
Ahora o!servemos la condición del pilar central del puente %ue se encuentra
totalmente fracturado de!ido a la inesta!ilidad originada por la socavación del lecho
del r+o.
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Esta socavación es producto de la fuerte
corriente del rio %ue resulta en la erosión
de la cimentación !a5o la zapata del pilar
haciendo %ue el pilar tra!a5e y colapse
por corte.
Si !ien no hay e@cesivo caudal, aun se
sigue presentando erosión !a5o la zapata
%ue produce asentamiento constante del
pilar aguas arri!a.
8am!i>n se pudo o!servar %ue hay ligera
rotación del pilar respecto a su e5e.
En esta vista tomada desde aguas arri!a
podemos o!servar las u!icaciones de los
estri!os, lo cual nos da una idea de cómo
fue proyectado y construido el puente.
Actualmente no se puede o!servar
ninguno de los estri!os de!ido a %ue
am!as m6rgenes se han usado como
relleno#!otadero por parte de la po!lación
civil.
Esta situación, que viene dándose hace años, ha generado reducción del área
hidráulica y por consiguiente aumento de la velocidad del río, es más, en la zona del pilar se reduce aún más el área hidráulica dando como consecuencia mayor fuerza
erosiva al pasar bajo el puente
Este fenómeno e@puesto ha sido a mi criterio la
principal causa del colapso del puente.
En esta foto podemos o!servar los tra!a5os de
eliminación de material %ue se esta realizando,
presumo para ampliar el cauce del r+o.
$inalmente %uiero decir %ue, es facti!le dar paso
peatonal por el puente aguas a!a5o y %ue la
superestructura %ue es una viga ca5ón postensada
%ue puede ser salvada siempre y cuando no haya fallas serias %ue comprometan su
función, para ello es necesario evaluarla m6s a detalle. n dato importante es %ue no
se puede realizar ningMn tra!a5o de reha!ilitación mientras el r+o no est> en >poca de
estia5e por lo cual es necesario por el momento tratar de proteger el pilar y detener la
socavación %ue se est6 presentando.
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http:##puenteuniversitaria.!logspot.com#2(<#2<#colapsoJdelJpuenteJuniversitaria.html
Cuando el suelo 'allaPu!licado en a#osto 123 1456
A lo largo de la historia de la ingenier+a civil se han producido algunas cat6strofes por
el deslome o colaso de estructuras, pero no todas de ellas se han producido por
un estricto pro!lema estructural o del dise?o de materiales. A%u+ vamos a incluir una
pe%ue?a recopilación de algunos de estos
desastres m6s o menos conocidos, en los %ue
la #eolo#*a tuvo una gran importancia, en la
mayor+a de los casos por no ha!er tenido lo
su7cientemente en cuenta el comportamiento del
suelo cuando se interacciona con >l.
Sin duda uno de los edi7cios mundialmente
m6s conocidos y %ue adem6s se ha hecho famoso por su patolog+a es la Torre de
Pisa. A los cinco a?os del inicio de su construcción en ((1<, mientras se esta!a
e5ecutando la tercera planta comenzaron los pro!lemas de asentamientos
di'erenciales. Esto provocó varios paros en su
construcción lo cual es pro!a!le %ue evitara %ue
7nalmente cuando se terminó no colapsara.
Silos de Transcona en Canada3 5758. Cuando el silo
se llenó de grano, la losa asentó <2 cm de manera muy
r6pida sin %ue las presiones de la arcilla saturadasu!yacente pudieran disiparse. Se trata!a de un suelo
0lando al %ue se sometió a demasiada carga.
Sc9o9arie Cree: %rid#e, en el
estado de ueva NorF, (OI1. Los
pilares esta!an apoyados en zapatas
empotrados en el lecho del rio. La falta
de una escollera %ue protegiera esta
cimentación super7cial, provoco %ue la
erosi-n aca!ara por descalzar dos delos pilares.
Comple5o residencial de Lotus /iver Side, en Shangai, 22O. n !lo%ue de
viviendas a punto de ser entregadas a sus futuros propietarios en el %ue fallo la
cimentación parece %ue de!ido a la e;ca,aci-n de un aparcamiento su!terr6neo
en su fachada Sur al mismo tiempo %ue se almacenó la tierra e@tra+da en el lado
orte del edi7cio. $ruto del agu5ero de 9.H m de profundidad y de la pila de unos
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(2 m de altura en fachadas opuestas, se generó una presión lateral %ue los
pilotes de la cimentación no fueron capaces de soportar.
https:##o7geo.ordpress.com#2(9#2I#4#cuandoJelJsueloJfalla#
Rearaci-n + Re'uer(o de Cimentaci-n
Cuando falla la cimentación de una edi7cación, las patolog+as constructivas se
e@tienden por todo el inmue!le poni>ndolo en riesgo de colapso estructural o ruinaeconómica en el me5or de los casos. Esto no de!e suceder puesto %ue la reparación de
cimientos es posi!le en pr6cticamente el O23 de los casos.
A continuación descri!o un caso particular en el %ue nuestra o7cina a realizado el
estudio, proyecto y dirección de la o!ra de reparación de la cimentación de una
vivienda unifamiliar en Badrid con grave riesgo de colapso estructural.
La vivienda reparada es una edi7cación pareada con una antigQedad de 92 a?os con
dos plantas so!re rasante mas otra planta semisótano, situada en la zona de Rara5as
en Badrid. Esta zona se caracteriza por la di7cultad de sus suelos a la hora de
cimentar, de!ido a su heterogeneidad y a la presencia de arcillas e@pansivas y yesos.
Los propietarios de la vivienda se pusieron en contacto con Acuatro Ar%uitectos
alarmados por el incremento de unas grietas en la parte trasera de su vivienda, si !ien
la presencia de 7suras en la casa ha!+a sido constante desde su construcción en los
Mltimos tiempos el pro!lema se esta!a agravando nota!lemente y ha una velocidad
elevada. Las grietas se e@tend+an por toda la casa, siendo m6s anchas sus a!erturas
en la planta !a5a y semisótano.
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En la primera visita para el estudio de las causas ya se pudo o!servar la presencia
de una piscina en la parte posterior de la vivienda %ue aun%ue no ten+a perdidas se
ha!+a cam!iado el agua un mes antes de %ue la patolog+a se agravase. 8ras estudiar la
red de saneamiento realizando una serie de calas pudimos compro!ar %ue esta se
encontra!a completamente o!struida por las ra+ces de un 6r!ol cercano, esta
o!strucción imped+a la evacuación del agua de la piscina directamente al saneamiento.
El agua de vaciado de la piscina encontra!a su salida a trav>s del terreno natural %ueentre sus componentes tiene gran presencia de arcillas con propiedades e@pansivas.
Al anegarse la zona trasera de la vivienda mientras %ue la delantera permanec+a seca
provoca!a un hinchamiento localizado del terreno por asentamientos diferenciales.
La causa esta!a clara, en la reha!ilitación de una cimentación lo m6s complicado es
localizar la causa o causas de las patolog+as, la mayor+a de las veces los pro!lemas
surgen por acumulación de causas lo %ue impide diagnósticos claros y las soluciones
de reparación de!en ser so!reactuadas para asegurar la integridad constructiva.
Lo primero %ue se hizo fue reparar el saneamiento, transformando la mayor parte de la
red enterrada !a5o tierra por otra colgada !a5o el for5ado de planta !a5a. Se retiró
el 6r!ol %ue provoca!a los da?os en la red de saneamiento traslad6ndolo a una zona
del 5ard+n m6s segura.
Para la reparación se de!+a responder a la reparación de tres atolo#*as aarecidas:
• La primera el lavado del terreno por la evacuación de muchos metros cM!icos de
agua sin canalizar a trav>s de >l, de!ilitando la super7cie de apoyo de las zapatas
al ha!er perdido el terreno su compacidad original.
• La segunda la afección de los muros de contención de tierras en la planta
semisótano por la misma causa. Los muros esta!an realizados en f6!rica de ladrillo
de medio pie y la presión de las aguas e@teriores ha!+a a!om!ado los paramentosda?ando las piezas de cer6mica y sus 5untas de mortero.
• La tercera y Mltima, los da?os en los pilares de acero ha!+an sufrido gravemente
corrosiones por el contacto con el muro de contención de tierras.
Para la reha!ilitación de la cimentación se !ara5aron dos alternativas completamente
diferentes:
• Dpción (: In+ecci-n de resinas epo@idicas o cementosas para colmatar el
terreno y recuperar la capacidad portante del suelo.
• Dpción : Aumentar las dimensiones de (aatas puesto %ue la capacidad
portante del terreno ha!+a disminuido, aumentar las dimensiones de los cimientos consiguiendo %ue la transmisión de las cargas se repartiese so!re una super7cie
mayor.
La primera solución presenta!a la venta5a importante de no tener %ue actuar )en
principio* en el interior de la vivienda, es una solución efectiva y limpia. La segunda
opción, aumentar las dimensiones de los cimientos es mucho m6s destructiva, para su
e5ecución es necesario realizar una o!ra m6s aparatosa, implica la rotura
de aca!ados y la generación de ruidos y escom!ros.
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espu>s de estudiar detenidamente las dos opciones y se optó por la segunda. Los
motivos de esta decisión fueron la necesidad de realizar la o!ra de refuerzo de muros y
pilares da?ados, puesto %ue la e5ecución de estos tra!a5os ya implica!a las molestias
%ue se pretend+an evitar. 8am!i>n in-uyo en la decisión el %ue el refuerzo del muro, al
ser e5ecutado como una segunda ho5a interior paralela a la e@istente supon+a transmitir
las cargas so!re la cimentación de forma e@c>ntrica. Esta circunstancia pod+a suponerpro!lemas de vuelco en un futuro cuando la carga diferida se asentase so!re el muro
nuevo de mayor rigidez %ue el original.
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