JUAN MIGUEL GARCIA MORALES -LIDYCCE - coaat.es · Bajar la cota elevando un plinto de gran rigidez...

JUAN MIGUEL GARCIA MORALES JUAN MIGUEL GARCIA MORALES -- LIDYCCELIDYCCE


CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN

PROYECTO CONSTRUCCIÓNMANTENIMIENTO CONSERVACIÓN

REQUERIMIENTOS BÁSICOS (LOE)

• Seguridad estructural• Seguridad en caso de incendio• Seguridad de utilización• Higiene, salud y protección del

medio ambiente• Protección contra el ruido• Ahorro de energía y

aislamiento térmico

EXIGENCIAS BÁSICAS

CÓDIGO PRESTACIONAL

REQUISITOS-PRESTACIONESI + D

SOLUCIONES MÚLTIPLES

APLICACIÓN ÁMBITO INTERNACIONAL(APERTURA DE

MERCADOS GLOBALES)

INCERTIDUMBRE EN SU APLICACIÓN

DIFICULTAD DE DESARROLLO

COMPLEJIDAD DE DEMOSTRACIÓN DE SU CUMPLIMIENTO

DISPOSICIONES Y CONDICIONES GENERALES

Disposiciones y condiciones generales de aplicación del CTE, y exigencias que deben cumplir los edificios p ara satisfacer los requisitos de seguridad y habitabili dad en la edificación.

DOCUMENTOS BÁSICOS (DB)

Su adecuada utilización garantiza el cumplimiento d e las exigencias básicas. Contienen procedimientos, regla s técnicas y ejemplos de soluciones que ayudan a dete rminar si el edificio objeto de estudio cumple los niveles de prestación establecidos

DB SI Seguridad en caso de incendioDB SU Seguridad de utilizaciónDB HE Ahorro de energíaDB SE Seguridad estructuralDB SE-AE Acciones en la edificaciónDB SE-C Cimientos DB SE-A AceroDB SE-F Fábrica DB SE-M Madera DB HS Salubridad

DOCUMENTOS RECONOCIDOS

Son documentos técnicos externos independientes del CTE, sin carácter reglamentario y reconocidos por el Ministerio de Vivienda, que facilitan el cumplimiento de determinadas exigencias y favorecen la calidad en la edificación.


SE 1. Resistencia y estabilidad. Serán las adecuadas para no generar riesgos indebidos

SE 2. Aptitud al servicio: Será conforme al uso previsto para evitar deformaciones inadmisibles. Ha de limitarse la probabilidad de comportamientos dinámicos inadmisibles, a niveles aceptables.

TIPOS

• Los siguientes DB especifican parámetros, objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad en cuanto a Seguridad Estructural se refiere.

DB SE-AE Acciones en la edificación

DB SE-C CimientosDB SE-A Acero

DB SE-F Fábrica

DB SE-M Madera

DOC. BÁSICOS

• Los edificios se proyectarán, construirán y mantendrán con una fiabilidad adecuada a las exigencias básicas.

ACCIÓN

• Asegurar que el edificio tiene un comportamiento estructural adecuado frente a las acciones a las que estará sometido durante su vida útil.

OBJETIVO

Exigencias básicas de seguridad estructural (SE)

EXIGENCIAS BEXIGENCIAS BÁÁSICASSICAS


DISPOSICIONES TRANSITORIASDISPOSICIONES TRANSITORIAS

29 de marzo de 2007

� DB SE Seguridad estructural� DB SE-AE Acciones en la edificación� DB SE-C Cimientos� DB SE-A Acero� DB SE-F Fábrica � DB SE-M Madera � DB HS Salubridad

29 de septiembre de 2006

� DB SI Seguridad en caso de incendio� DB SU Seguridad de utilización� DB HE Ahorro de energía

12 MESES12 MESES6 MESES6 MESES

� MV-1962 “Acciones en la edificación” (Denominada posteriormente NBE AE-88)

� NBE FL-90 “Muros resistentes de fábrica de ladrillo”

� NBE EA-95 “Estructuras de acero en edificación”� “Normas básicas para las instalaciones interiores

de suministro de agua”

� NBE CT-79 “Condiciones térmicas en los edificios”

� NBE CPI-96 “Condiciones de protección contra incendios en los edificios”

Desde el 29 de marzo de 2006


DOCUMENTO BASICO DB SE-C CIMENTACIONES

� Ante la multitud de literatura y criterio, tenemos una normativaya de referencia

� Gran extensión del documento, sobre todo partiendo de que no había prácticamente nada

� Hasta la fecha* NBE AE-88 ACCIONES EN EDIFICACION

(Cap VIII-IX)* NTE. ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO.

CIMENTACIONES (no obligatoria)


Capitulo 1. Generalidades

Capitulo 2. Bases de calculo. Mínimos exigible. Est ados últimos. Coeficientes de seguridad parciales

Capitulo 3. El estudio geotécnico. Información a rec opilar, investigación básica a realizar y contenido mínimo d el informe.

Capitulo 4. (Cim directas), Capitulo 5 (Profundas)

Capitulo 6 (Elementos de contención). Se identifica n los métodos de calculo para justificar el cumplimiento de los E.L prev iamente definidos

Capitulo 7. Acondicionamiento del terreno. Excavacion es, rellenos y niveles freáticos. Capitulo 8. Mejora del Terreno. Fac tores para elegir procedimientos Capítulo 9. Anclajes

ESTRUCTURA GENERAL DEL DBESTRUCTURA GENERAL DEL DB --SESE--CC

ANEJOS


1. GENERALIDADES .

ÁMBITO DE APLICACIÓN

Seguridad estructural, capacidad portante y aptitud de servicio de las cimentaciones y contenciones en todo tipo de edificios EN RELACION AL TERRENO , INDEPENDIENTEMENTE DE LO QUE AFECTA AL ELEMENTO PROPIAMENTE DICHO (otros documento DB o EHE)


2. BASES DE CALCULO

ESTADOS LIMITES ULTIMOS. :Las que tienen que ver con

-capacidad portante del terrenoPor hundimientoPor deslizamientoPor vuelco

-Estabilidad global-Fallo estructural del cimiento-Fallos por efectos que dependen del tiempo

ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO-Asientos-Vibraciones-Otros que afectan a la funcionalidad, apariencia


� VARIABLES BASICAS

� ACCIONES (valores representativos)

- Sobre la estructura y sobre la cimentación Asigna 1 a los coef. parciales para las acciones desfavorables y 0 para favorables (permanentes y variables)

- Geotécnicas: cargas y empujes de suelo y agua + acciones próximas sobre el suelo que afectan a la estructura

� PARAMETROS DEL TERRENOValor característico es una estimación prudente en el contexto del EL que se considere. Si su utiliza estadística, fractiles del 5% o 95%

� PARAMETROS MATERIALES. Refiere el DB-SE

� GEOMETRIA. Refiere el DB-SE


VERIFICACIONES BASADAS EN EL FORMATO DE LOS COEFICIENTES PARCIALES

� Este formato implica que para todas las situaciones no se superaninguno de los EL pertinentes al introducir en los modelos los valores de calculo de las variables.

� Los valores de calculo se obtienen aplicando los coeficientes parciales a los valores representativos de las variables


EJEMPLOSE.γE < R/γR

Zapatas: carga adm. por hundimientoQa=Qh/3 (aquí R=Qh, γR=3 γE=1 )

Muros:Comprobación al vuelcoMestab*0.9/Mvuelco -1.8<1.0(donde γE=son 0.9 y 1.8 según seanAcciones estabilizadoras o desest.)


Eser<Clim efecto de las acciones < valor limite para ese efec to

Determinación del valor limite en proyecto, en función de� el tipo de estructura y materiales, tipo de cimenta ción, � distribución de cargas, proceso constructivo, uso, � grado de fiabilidad en la estimación de los movimie ntos

Movimiento: se definirán valores limites para

� Mov verticales (asientos): absolutos, diferenciales, distorsiones angulares,

� Mov horizontales: idem

VERIFICACIONES EN E.L. DE SERVICO


VIBRACIONES


�Deberá realizarse antes de que la estructura esté dimensionada

�Autoría : proyectista, “otro técnico competente”, Director de obra

�Deberá visarse

�La mayor o menor INTENSIDAD y alcance de cada actividad o reconocimiento, dependerá de:

• de la complejidad del terreno y

•de la importancia de la edificación prevista.

•De la extensión a reconocer

El código FIJA las actividades mínimas

3. ESTUDIO GEOTÉCNICO


3.2. RECONOCIMIENTO DEL TERRENO

3.2.1- PROGRAMACION

Clasificación de los edificios


Clasificación de los terrenos


Grados de intensidad del reconocimiento

Mínimo siempre de 3 puntos, y siempre cartografiado en un plano con x,y,z

Reducciones para grandes áreas

(>10.000m2) de hasta el 50% sobre el exceso

Se permiten sustituciones de sondeos por penetraciones dinámicas, según la tabla:

Estas condiciones no son aplicables a los proyectos de urbanización.

Solamente para C-0 y T-1 se permite penetros+catas


σef=z.γ´

0.1.σefσef

Distribución en profundidad de las tensiones

PROFUNDIDAD DE LOS RECONOCIMIENTOS:

Hay sustrato firme, Dsf> 2 + 0.3 p (m), con p núm. de plantas

No sustrato firme: el ∆tensión provocada = 10% tensión efectiva

(ábacos habituales o distribución en prof. Con lineas 1H:2V)


3.2.2. PROSPECCIÓN

GEOFISICA� No será un método exclusivo; es un buen método de complemento

� Se recogen la sísmica de refracción, la resisitividad y lmicrogravímetria� DOWN-HOLE /CROSS-HOLE: obligatorio para C-2 y C-3 cuando la Ab<0.08g

CALICATAS� Podrá emplearse cuando:

� Las profundidades sean pequeñas en terrenos excavables sin freático

� En terrenos cohesivos y granulares gruesos


SONDEOS MECANICOSSONDEOS MECANICOS-Es el principal medio de prospección

�Importantes profundidades y inclinación

�Versatilidad (cualquier tipo de terreno)

�Visualización directa del material

�Recupera muestras para ensayo

�Realiza ensayos de resistencia (SPT)

Diferencia entre las técnicas de barrena helicolidal, percusion y rotación, con su campo de aplicación y limitaciones

Especial énfasis al seguimiento de los niveles de agua, así como la protección de las instalaciones :


ENSAYOS DE CAMPOEl código recoge específicamente:

SPT (Resistencia)VANE TEST (Resistencia)PRESIOMETRO (Deformabilidad)LEFRANC-LUGEON (permeabilidad)

CARGA CON PLACA (en superficie)BOMBEO (Pozos)

� PENETROMETROS DINÁMICOS O ESTÁTICOS (CPT)Tipos, ámbito de aplicación y carácter complementario con las prospecciones directas, con correlaciones de resistencia contrastadas


TOMA DE MUESTRASSe diferencia entre muestras de tipo A (las que conservan todas las características) hasta la C (solo caract. Químicas y organolépticas).

MACIZOS ROCOSOSRecoge específicamente todos los parámetros que la experiencia geotécnica viene utilizando (medida discontinuidades, índices de fracturación…)

Se presta atención a

-Lo sano que esté la roca matriz

-Los tipos de discontinuidades (grietas) y su orientación, su espaciado, su continuidad, su rugosidad, su apertura

-Si la orientación que ofrece es favorable


50 M

30 M

DATOSSuperficie 1500 m2Terreno T-2Edifcio con 2 sótanos y 5 plantas (C-2)

* Máx separación entre puntos: 25 m* Profundidad bajo excavación: 25 m (luego +6 por los dos sótanos)* % de penetros permitidos: el 50%

EJEMPLO DE DISEÑO DE CAMPAÑA

5 puntos de prospección, a 31 m2-3 sondeos 2-3 penetros


ENSAYOS DE LABORATORIO� Los ensayos granulométricos distinguirán los suelos finos (>35%finos) para

posteriormente adoptar los métodos de calculo de E.L.

� Agresividad del agua: Se analizará agua en el 50% de los sondeos� Para superficies >2000 m2, se multiplicará por (s/2000)^(1/2)

� Para edificios C-3 y C-4 el número se incrementará en un 50%


�� ENSAYOS EN SUELOSENSAYOS EN SUELOS

�� ENSAYOS EN ROCASENSAYOS EN ROCAS

(tablas en anejo D)(tablas en anejo D)


3.3. CONTENIDO DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO

Deberá recogerse

- antecedentes y datos recabados- trabajos de reconocimiento efectuados- distribución de unidades geotécnicas y freáticos- caracterización de las unidades geotécnicas

Se realizarán perfiles geotécnicos (min. 2-3)

De cada una de las unidades, se darán parámetros de resistencia, deformabilidad, expansividad, agresividad

Coeficientes sísmicos. De no llegar a 30m (NCSE), justificarlo

Se recogerán si proceden las distintas alternativas de cimentación


RESUMEN Y CONCLUSIONES. VALORES QUE DEBE INCLUIRSERESUMEN Y CONCLUSIONES. VALORES QUE DEBE INCLUIRSE

- Tipo y cota de cimentación

- Presión vertical admisible de hundimiento y servicio.

- Pilotes: resistencia por fuste y punta

- Elementos de contención: empujes activos, pasivos y en reposo

- Ley de tensiones del terreno

- Módulos de balasto

- Resistencia del terreno ante acciones horizontales

- Asientos esperables

- Excavabilidad

- Freático y variaciones previsibles. Influencia

- Agresividad del terreno y su calificacion

- Sísmica

- Problemas que pueden afectar a las excavaciones

¡¡OJO!OJO! CONFIRMACION DEL CONFIRMACION DEL E.GE.G. ANTES DE LA EJECUCION. ANTES DE LA EJECUCION


4. CIMENTACIONES DIRECTAS

Son aquellas que transmiten lacarga en un plano de apoyo

horizontal


ZAPATAS AISLADAS

�Cuadradas, de medinería�Rígidas flexibles�De atado - centradoras

ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS

�Menor capacidad portantes o cargas mayores�Evita asientos diferenciales y/o heterogeneidades�Ayuda a centrar momentos importantes�Bajo muros de sótano

CUIDADO CON TERRENOS

EXPANSIVOS


POZOS DE CIMENTACIÓN

�Relleno desde la cota de cimentación con hormigón pobre�Bajar la cota elevando un plinto de gran rigidez

LOSAS Y EMPARILLADOS

�Casos con suelos blandos, heterogéneoso con mucha carga trasmitida

�Útil para sótanos bajo freático�Cimentaciones compensadas

OJO CON LAS RIOSTRAS


VERIFICACIONES. ESTADOS LÍMITES

ÚLTIMOSa) Hundimientob) Deslizamientoc) Vuelcod) Estabilidad globale) Capacidad estructural

DE SERVICIOAsientos propios e inducidos

OTRAS COMPROBACIONES ADICIONALESCambios de volumen, disolución, socavación, oscilación freáticos, licuefacción

MENCIÓN ESPECIAL: OJOZAPATAS JUNTO A TALUD ROCOSO


VARIABLES BÁSICAS Y PARÁMETROS DEL TERRENOHUNDIMIENTO

Resistencia al corte de cada estrato: ángulo φ y cohesión c TRIAXIALES!?

�Para GRANULARES con <30% particulas> 20mm

Para granulares con >30% particulas> 20mm CROSS-HOLE!?

�Para SUELOS FINOS también comprobación sin drenaje φ=0 y c=cu´combinar ensayos UU y CU (corte) con in situ (presiómetros)

�Para ROCAS se ofrecen métodos simplificados

DESLIZAMIENTO

Se ofrecen criterios para estimar el rozamiento terreno-zapata= 3/4 φ

TERRENOS EXPANSIVOS: tension admisible no < a la de hinchamiento


PRESIÓN ADMISIBLE Y DE HUNDIMIENTOTOTAL BRUTA NETA

EFECTIVA BRUTA EFECTIVA NETA

Freático

EXPRESIÓN ANALÍTICA BÁSICA

Donde N son los factores de capacidad de cargas, i, t son coeficientes correctores de forma, inclinación y de influencia de talud


TABLA SIMPLIFICADA (terreno uniforme, horizontal, sin freático)

Zapata de 2x2 a 1 m de profundidad, en suelo de φ=20º y c=2 t/m2)

B/L=1 y D=1 P. hundimiento=595 KpaP. Admisible = 595/3 = 198 Kpa = 1.98kp/cm2


MÉTODO SIMPLIFICADO PARA TENSIÓN ADMISIBLE EN GRANU LARES

�Los asientos determinan más

que el hundimiento�No es válido para losas

�Correlación con los penetros y SPT

OJO: Son ya las ADMISIBLES


MÉTODO SIMPLIFICADO PARA TENSIÓN ADMISIBLE EN ROCAS

Se consideran ya ADMISIBLES

� En casos de rocas de � muy baja resistencia a la compresión simple (qu<2,5 Mpa)

� fuertemente diaclasadas (RQD<25),

� o que estén bastante o muy meteorizadas

� se considerará la roca como si se tratase de un suelo.


E.L. DE SERVICIO

� Suele bastar considerar una profundidad de 2B con B la dimensión menor

� CONTAR con el efecto de sumar los bulbos en zapatas cercanas

� Asientos producidos en nuestro edificio y los inducidos en los próximos

� NO HAY MÁS CRITERIO QUE LAS DISTORSIONES ANGULARES DEL CAP.2� NO HAY TABLA DE ASIENTOS TOTALES (COMO EN NBE-AE88) O DIFERENCIALES


ASIENTOS EN CIMENTACIONES DIRECTAS

� Suelos granulares con un % de partículas > 2 cm superior al 30%:

Gmax: módulo de rigidez del terreno(a partir de ensayos down-hole.)

� Suelos granulares con un % de partículas > 2 cm inferior al 30%:

Donde q y B son la carga y la dimensiónf, I son factores de los que se dan

fórmulas

� Considerar que hay asiento instantáneo+consolidación (primaria+secundaria)


� Suelos con un contenido de finos superior al 35%:

� Arcillas normalmente consolidadas, estudio especializado� Arcillas sobreconsolidadas A efectos prácticos en el CTE si la qu >carga

� Los módulos de deformación del terreno se podrán obtener mediante:� a) Ensayos triaxiales� b) Ensayos presiómetricos� c) Ensayos cross-hole o down-hole

� Eu = fP x Gmax, donde fP :

� d) Métodos empíricos, con correlaciones entre cu , su plasticidad, y su

grado de sobreconsolidación.


CONDICIONES CONSTRUCTIVAS

ZAPATAS

LOSAS

Precauciones contra defectos del terreno (blandones o p. duros)Solera de asiento (hormigón de limpieza): minimo 10 cmTerminación de las excavaciones, justo antes de la soleraPrescripciones para zapatas a distintos nivelesExcavación con freáticoDrenajes y saneamientos del terrenoPrecauciones contra hielo, inundaciones…Ejecución de zapatas de hormigón

No agotar con sumideros (si no con pozos) si puede sifonarExcavación sótanos: levantamiento del fondo y su estabilidad

POZOSCuidar el fondo, sobre todo al agotar en presencia de agua

2H:1V flojos1H:1V duros


CONTROL

SOBRE EL TERRENO

SOBRE LOS MATERIALES

DURANTE LA EJECUCIÓN

FINALES

Confirmación del E.G.; incorporación de la inspección a documentación de obra

Su ajuste a proyecto

Relaciona hasta 16 puntos a comprobar (espesores, recubrimientos, juntas…)

Antes de la puesta en servicio la carga en las zapatas y sus asientos son admisibles.árboles que modifiquen la humedad del terreno

En C-3 y C-4 establecimiento de un sistema de nivelación


5. CIMENTACIONES PROFUNDASUna cimentación es profunda si alcanza una profundidad D superior a 8

veces el ancho (diámetro).

Se recogen: PILOTES AISLADOSGRUPOS DE PILOTESZONAS PILOTADASMICROPILOTES (no abordados en este CTE)

TIPOLOGÍASPOR LA FORMA DE TRABAJO


POR EL PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

PREFABRICADOS HINCADOS�Producen un desplazamiento en el terreno�Pueden construirse aislados con arrriostramiento en dos direcciones

HORMIGONADOS IN SITU�Se recoge la tipología tradicional (por ej. la de la NTE)�En función de su Ǿ no podrán construirse aislados (<0.45 m) o sin arriostramiento en dos direcciones (<1.0m)

5.2. ACCIONES A CONSIDERAR

DEL RESTO DE LA ESTRUCTURA SOBRE CIMENTACIÓN

Con encepados rígidos se suponen los pilotes articulados en cabeza

Con encepados rígidos se suponen los pilotes articulados en cabeza

ofrece las fórmulas habituales


El asiento del terreno circundante al pilote es mayor que el del propio pilote (1 cm).Se produce un incremento de carga sobre el pilote

Circunstancias más frecuentes que lo provocan:

�Consolidación de rellenos por su peso propio�Consolidación de suelos compresibles bajo sobrecargas�Variaciones del nivel freático

El empleo de pinturas bituminosas en pilotes prefabricados reduce el fenómeno

ROZAMIENTO NEGATIVO

Se estima con la expresión

donde


EMPUJES HORIZONTALES POR SOBRECARGAS

Las cargas por pilote dependerán de:

La separación entre ejesLa existencia de varias filas de pilotes

El calculo de esfuerzos condiciones de apoyo


5.3. ANÁLISIS Y DIMENSIONADOESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS (ELU)1. ESTABILIDAD GLOBAL 2. HUNDIMIENTO3. ROTURA POR ARRANQUE (PILOTES A TRACCIÓN) 4. ROTURA HORIZONTAL (SÓLO SI H>0.1V)5. CAPACIDAD ESTRUCTURAL

ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO (ELS)1. ASOCIADOS EN GENERAL A MOVIMIENTOS

OTRAS CONSIDERACIONESEl CTE relaciona una serie de efectos a tener a cuenta (ataque

químico, helada, influencia de la hinca…)


CARGA DE HUNDIMIENTOSuma de la carga por punta y la carga por fuste

ProporcionalesA las áreas de contacto+

El cuerpo del código recoge consideraciones

�Sobre resistencia punta(p.ej. Suelos blandos bajo la punta)�Sobre resistencia fuste(p.ej. Cuidado con los pilotes en roca)�Efecto grupo(cuando se puede despreciar)

En anejo F donde se recogen fórmulas

para distintos tipos de suelos en base a distintos tipos de ensayos


PILOTES EN SUELOS GRANULARES

MÉTODOS ANALÍTICOS1) La resistencia por punta se calcula con:

2) La resistencia por fuste se calcula con:

MÉTODOS BASADOS EN PENETRACIONES DINÁMICASsi el % partículas > a 2 cm es inferior al 30% y N<50

1) La resistencia por punta se calcula con:



MÉTODOS BASADOS EN PENETRACIONES ESTÁTICAS

1) La resistencia por punta se calcula con:

2) La resistencia por fuste: 1/200 de la punta (máx 100 kPa)

MÉTODOS BASADOS EN EL PRESIÓMETRO1) La resistencia por punta se calcula con:

2) La resistencia por fuste se calcula con: (max 120 Kpa)

Donde k vale 3,2 en suelos granulares;


MÉTODOS ANALÍTICOS A CORTO PLAZO1) La resistencia por punta se calcula con:

2) La resistencia por fuste se calcula con: (máx 0.1 Mpa)

PILOTES EN SUELOS COHESIVOS

MÉTODOS ANALÍTICOS A LARGO PLAZO1) La resistencia por punta se calcula con:



MÉTODOS BASADOS EN PENETRACIONES DINÁMICAS

En caso de qu > 0.1 MPa con correlaciones justificadas

MÉTODOS BASADOS EN PENETRACIONES ESTÁTICAS

Como en granulares, tomando aquí para el fuste 1/100 de la punta

MÉTODOS BASADOS EN EL PRESIÓMETRO1) La resistencia por punta se calcula con:

2) La resistencia por fuste se calcula con:(máx 0.1MPa)

Quizás el mejor método en arcillas duras


MÉTODOS ANALÍTICOS A LARGO PLAZO1) La resistencia por punta se calcula con:


Ksp es un coeficiente

PILOTES EN ROCA


RESISTENCIA AL ARRANCAMIENTO

Se toma igual a un 70% de la carga de hundimiento

RESISTENCIA A ESFUERZOS HORIZONTALES

Se calcula tanto para pilote aislado como para grupo

Se distingue entresuelo puramente granular y puramente cohesivo


ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO.

ASIENTO DEL PILOTE AISLADO� Será del orden del 1% del diámetro. Se puede estimar como:

ASIENTO DE UN GRUPO DE PILOTES

� Para pilotes en roca se desprecia el efecto grupo� Para suelos: “zapata ficticia” de B x L a una profu ndidad z donde:


MOVIMIENTOS HORIZONTALES

El cálculo se basan en el modelo de Winkler

Si tenemos ensayos presiométricos:

Si partimos de correlaciones tenemos para el caso de arenas:

Y para el caso de arcillas:


TOPE ESTRUCTURAL

VIENEN DADOS POR LA EXPRESIÓNDonde

Los valores pueden aumentarse un 25% si se garantiza la integridad con con los ensayos adecuadoslos ensayos adecuados


CONDICIONES CONSTRUCTIVAS Y DE CONTROL

CONSTRUCTIVAS

PREFABRICADOS (UNE-EN 12699)

IN SITU

El CTE recoge una serie de puntos, destacando:

�Vigilancia del lavado del hormigón por agua subterránea camisa perdida

�BARRENADOS:No se deben hacer

Aislados, salvo…En zona sísmica, salvo…En terrenos inestables

Uniformes no cohesivos bajo freáticoFlojos no cohesivos o cohesivos muy blandos


Se recogen especificaciones sobre materias primas y dosificación


CONTROLDE EJECUCIÓN: De párametros de perforación/hinca, de materiales, de los efectos de la hinca

TOLERANCIASDe la excentricidad e inclinación

ENSAYOS DE PILOTES

Carga estática o dinámica

De integridad

De control

De eco por impedancia

Cross hole sónicos

Testigo de sondeo

Inclinómetros

Para C-3 y C-4 con pilotes prefabricados, PRUEBAS DE HINCA Y CARGA


CAPITULO 6. ELEMENTOS DE CONTENCIÓN

� PANTALLAS:

Elemento de contención para excavación � Cuando terreno no estable sin sujeción� Se quiera eliminar filtraciones (no si solo busca impermeabilizar)� Funciona a flexión� Fase crítica durante la ejecución

Diferencias con MUROS: � se ejecutan previas a la excavación� Importante profundidad bajo la excavación � empotramiento importante para la estabilidad� Estructuras flexibles que resisten deformándose


TIPOS DE PANTALLAS

EJECUTADAS IN SITU

DE HORMIGONExcavadas en zanjas, por paños, ejecutadas sin contención o con ayuda de lodos

DE PILOTESSi no se requiere estanqueidad (si se requiere, pilotes secantes)Funciona como efecto arco; a largo plazo, necesita protección

ELEMENTOS PREFABRICADOS

TABLESTACASPaneles prefabricados hincados a golpes o vibración, enlazadosEste DBE considera las de hormigón y acero


MUROSMUROS�� Elementos de contenciElementos de contencióón que establecen un diferencia de niveles en el n que establecen un diferencia de niveles en el

terreno, resistiendo por su base y deformterreno, resistiendo por su base y deformáándose para contrarrestar empujesndose para contrarrestar empujes

�� No se incluyen: de cerramiento exentos por ambas caras, de conteNo se incluyen: de cerramiento exentos por ambas caras, de contencincióón de n de fluidos, los de suelo reforzado y , en general, los fluidos, los de suelo reforzado y , en general, los ““particularesparticulares””

�� TIPOSTIPOS


�� DE GRAVEDADDE GRAVEDAD equilibran el empuje por su peso, sin producir traccionesequilibran el empuje por su peso, sin producir tracciones

�� DE GRAVEDAD ALIGERADOS,DE GRAVEDAD ALIGERADOS, es necesaria una pequees necesaria una pequeñña armadura; el pie a armadura; el pie debe sobresalir para mantener el ancho de basedebe sobresalir para mantener el ancho de base

�� EN L O EN MENSULAEN L O EN MENSULA, cimentaci, cimentacióón sobre la que se eleva el alzado; n sobre la que se eleva el alzado; necesaria armadura para absorber flexionesnecesaria armadura para absorber flexiones

�� DE CONTRAFUERTESDE CONTRAFUERTES, variante de la anterior, con el ancho reforzado, variante de la anterior, con el ancho reforzado

�� POR BATACHES,POR BATACHES, a la vez que se excava, con placas que se van anclando y a la vez que se excava, con placas que se van anclando y solapando; solo si no hay fresolapando; solo si no hay freáático; no se empotran al terrenotico; no se empotran al terreno

� MUROS DE SOTANOSometidos al empuje del terreno y cargas de forjados, que actúan como arriostramiento


6.2. ACCIONES Y DATOS GEOM6.2. ACCIONES Y DATOS GEOMÉÉTRICOSTRICOS�� Peso propio de la contenciPeso propio de la contencióónn�� Empujes terreno (+freEmpujes terreno (+freáático); considerar sobrecargas: edificaciones tico); considerar sobrecargas: edificaciones

prpróóximas, acopios ximas, acopios ……�� Puntales y anclajes como accionesPuntales y anclajes como acciones�� Densidad agua freDensidad agua freáática y densidad del material de relleno, s/geottica y densidad del material de relleno, s/geotéécnicocnico�� Variaciones tVariaciones téérmicas en codalesrmicas en codales�� SSíísmicosmico�� Excepcionales: expansivos, congelaciExcepcionales: expansivos, congelacióón agua, compactacin agua, compactacióónn�� ANALISIS DE ANALISIS DE E.L.UE.L.U. Estado de rotura (umbral de deformaci. Estado de rotura (umbral de deformacióón)n)

ACTIVO (el mínimo), desplazam hacia el exteriorPASIVO (el máximo), compresión contra el terrenoREPOSO (intermedio), estado inicial del terreno

ESTADOS DE EMPUJE


6.2.3. CÁLCULO DE LOS COEFICIENTE DE EMPUJE

SIMPLIFICACIONESTerreno granular homogéneo

Siendo muro vertical, terrenohorizontal y rozamiento con muro nulo)

EMPUJE ACTIVO

Ka=tg2(π/4-φ´/2)

P= Ka.γ´.H2/2


SIMPLIFICACIONES

EMPUJE PASIVO

P= Kp.γ´.H2/2

Kp=tg2(π/4+φ´/2)

EMPUJE EN REPOSO KO

KO=(1-SEN φ´).(ROC)(1/2)

Con ROC razón de sobreconsolidación;

Terreno con pendiente i :Koi=Ko (1-sen i)

Mención especial: Estimación del ángulo de rozamiento terreno-muro:

• Muro encofrado contra el terreno: δ= 2/3 φ• Muro encofrado a dos caras: δ= 1/3 φ


EMPUJES DEL TERRENO SOBRE LA CONTENCIEMPUJES DEL TERRENO SOBRE LA CONTENCIÓÓNN� Ley de empujes unitarios σh=K.σz´+uz con k el coef. empuje aplicable:

¡OJO CON EL PASIVO!

Necesita mucha def. para generarse¿Deformación requerida es compatible?


PUNTOS A CONSIDERAR EN LA VALORACION DE PARÁMETROS

Para el estudio en ELU se emplean distintos empujes que para los ELS, ya que en estos no se rompe el terreno

Cohesión: mucho cuidado con los valores empleados, y la evolución a largo plazo de este parámetro (parámetros efectivos)

La limitación de movimientos por edificación contigua el tipo de empuje (reposo)

Evitar rellenos arcillosos (k=1)


PARA EL ANALISIS POR METODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE :

� Se considera empuje activo si la deformación prevista es compatible. � Si hay edificios a una distancia < ½ h excavación, empuje en reposo� La presión de tierras nunca <0.25 tensión vertical� El empuje pasivo tendrá un coeficiente de seguridad < 0.6

PARA EL ANALISIS POR METODOS DE INTERACCIÓN TERRENO-ESTRUCTURA: se partirá del estado inicial con empuje en reposo

Cálculo de elementos apuntalados


EMPUJES DEBIDOS AL AGUA

AGUA EN REPOSO:

AGUA EN CIRCULACIÓN:

�Se determinará la red de filtración presión sobre el elemento.

�Para ello, se deberá estimar cuidadosamente la permeabilidad

�Se considerará subpresión si no hay un sustrato impermeable

Presiones efectivas para el terreno

El empuje hidrostático del agua+


EMPUJES DEBIDOS A SOBRECARGAS

Se podrán emplear los siguientes esquemas, para sobrecargas moderadas

Para sobrecargas elevadas, otros métodos no lineales


6.3. ANÁLISIS Y DIMENSIONADO

ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS

ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO

Deformaciones

Infiltraciones

Afecciones al freático

Estabilidad

Capacidad estructural

Fallo combinado

Se recomiendan los modelos de interacción suelo-estructura


6.3.2. PANTALLAS

�Atención especial a edificaciones próximas; se recabarán todos los datos

�Vigilar movimientos diferenciales (horizontales!); NO voladizos >5m, los elementos de sujeción serán convenientes para excavaciones >3-4 m

�Niveles de agua: situación, evolución y niveles piezométricos; se descartarán pantallas que no garanticen las estanqueidad del vaso

�Estudio de la red de filtración: caudales salientes y sifonamiento

�Vibraciones ocasionadas por hinca o caída libre de útiles


6.3.2.2. ESTABILIDAD

GLOBAL Y POR FALLO COMBINADO

El conjunto puede fallar por una rotura más profunda que la pantalla

Se comprobará roturas que corten los elementos de anclaje (en este caso las fuerzas de los anclajes serán fuerzas exteriores)


DEL FONDO DE EXCAVACIÓN

* POR AGOTAMIENTO DE LA RESISTENCIA A CORTANTE

M

ucbγ

cNσ •≤

Con cu resistencia a cortanteNcb factor tabuladoγM entre 2.0 y 2.5 según entorno

* LEVANTAMIENTO DE FONDO POR DESCARGA (excavaciones>6m)

* SIFONAMIENTO

Se minorará el gradiente crítico icr por un factor de γM=2

Por presión del terreno en el trasdós


DE LA PROPIA PANTALLA

Por rotación / traslación del elemento o por hundimientoSe estudiara el equilibrio empuje de terreno empotramiento+sujeciones

Cálculo, Anejo FEquilibrio límiteTipo WinklerElementos finitos

DE LOS ELEMENTOS DE SUJECIÓNRelaciona unas comprobaciones a realizar, pero sin dar muchas indicaciones

DE LAS EDIFICACIONES PRÓXIMASSe consideran como sobrecargas para los empujes; se verificarán las def. admisibles

DE LAS ZANJAS (PANTALLAS DE HORMIGÓN)

CAPACIDAD ESTRUCTURAL


ESFUERZOS Y DEFORMACIONES

DE LA PANTALLA�Los esfuerzos resultantes del empuje a su vez son función de las deformaciones

�Se podrán emplear MEL aunque no se cuenta con la rigidez de la pantalla ni con las deformaciones del terreno

�Emplear los otros métodos (Winkler y MEF) con edificios sensibles o falta de experiencia en terrenos similares

DEL TERRENO�Se estimarán las deformaciones en edificaciones próximas y su afección

�Se emplearán métodos de Winkler o de elementos finitos


A) METODOS DE EQUILIBRIO LIMITE EN PANTALLAS

EN VOLADIZO

CON UN PUNTO DE SUJECIÓN CERCA DE CORONACIÓN


B) MODELOS DE WINKLER EN PANTALLAS

C) MODELOS DE ELEMENTOS FINITOSA


DIMENSIONADO

CONTINUAS DE HORMIGÓN�Se podrá tener en cuenta el peso propio , que ahorra armaduras�Se recomienda emplear a efectos de flexión una resistencia de 18 Mpa

a) PROFUNDAD DE LA PANTALLApor estabilidad o por los caudales de filtración

b) DIMENSIONES Y CARACTERISTICAS DE LA SECCION

esfuerzos o por la rigidez necesaria para evitar movimientos

DE PILOTES IN SITU�El pilote se tomará como una viga circular a flexión simple o compuesta (P.P.)

c) ELEMENTOS DE SUJECIÓN


6.3.3. MUROS

Aspectos para el correcto diseño

Parámetros geotécnicos a corto y largo plazo

Características material del trasdós

Movimientos tolerables del muro y edificios

Eventual remoción del terreno del pie

COMENTARIO: Mejor un correcto drenaje que dimension arlo al empuje del agua

La profundidad de la cimentación > 0.80 m

Material del trasdós:� Tener en cuenta a lo que sirve de soporte� Permeabilidad de los mismos� Se evitará el empleo de suelos finos


JUNTAS

� Habrá juntas en cambios de sección, entre tramos contiguos, con < 30 m� Falsas juntas cuando haya problemas de retracción (cada 8-12 m)� La abertura de las juntas será entre 2 -4 cm� Se evitará el paso de armaduras a través de las juntas

DRENAJESe considerarán; Drenes verticales granulares e inclinados

Láminas drenantesTapices drenantesDrenes horizontales a través del rellenoDrenes longitudinales en la base del rellenoMechinales en contacto con el suelo, con algún dren interior

(el CTE recoge recomendaciones)En suelos problemáticos, estudio especial

COMENTARIOS: el CTE recoge que el mejor sistema es el de cuña de relleno granular filtrante, y debe preferirse en primer lugar a los demás


6.3.3.2. ESTABILIDAD

GLOBAL Y FALLO COMBINADO

De forma análoga a pantallas, se refiere a mecanismos de rotura que involucren a la estructura completa

HUNDIMIENTO

Se le aplicará la misma seguridad que en el caso de zapatasSe procurará que la resultante esté lo más centrada posible


DESLIZAMIENTO (cuando la Rh > 10% Rv)

VUELCO

Se prescindirá cuando la resultante se aplique en el núcleo central de la base

RBctgNT γφ /)*´( +⋅≤

c* es la cohesión reducida = 0.5 c´kcon un máx de 5 ton/m2

OJO!!!! En ambos casos, no se contará con el empuje pasivo

CAPACIDAD ESTRUCTURAL DEL MURO

Alguna indicación para comprobación de distintas tipologías


6.3.3.3. DIMENSIONADO

(1) DE GRAVEDAD. Las tensiones serán pequeñas y normalm. no se comprobarán

(2) DE GRAVEDAD ALIGERADOS. Comprobar la sección más crítica

(3) EN L O MÉNSULA. Las tres ménsulas se tomarán empotradas en las base(4) DE CONTRAFUERTES. Las placas entre ellos, se tomaran empotradas en 3 lados

(5) MUROS DE SÓTANO

•No trabajan en voladizo; no generan empuje activo

•Solicitaciones verticales•La F por forjado puede requerir la deform del cimiento

•Con varios niveles pueden estudiarse como viga continua

(6) MUROS POR BATACHESSe podrán estudiar como placa con varios apoyos o como placas independientes


CONDICIONES CONSTRUCTIVAS

* PANTALLAS (UNE-EN 1538)

�Se deberá detallar todo el proceso constructivo�Garantías de que no hay pérdidas de agua y afecciones al freático

�Muretes guía: los trata con mucho detalle !?

HORMIGÓN

DOSIFICACION: recoge recomendaciones de contenido en cemento según condiciones y tamaños de árido, así como relaciones agua/cemento


PUESTA EN OBRA

Especial dedicación al tubo Tremie de hormigonado, así como ritmos y tiempos

Vertido del hormigón con perforación limpia y armaduras en posiciónCuidar con el hormigón rellene la sección completa

Lodos tixotrópicos: especificaciones tabuladas

COMENTARIO: El CTE dedica un espacio importante a este capítulo, tanto paradosificación como para puesta en obra del hormigón

* MUROS� Cuidar las afecciones vecinas, sobre todo si hay agotamiento


CONTROL DE CALIDAD

Se cumplirán las especificaciones de la EHE

Se vigilará las aguas agresivas y la generación de movimientos excesivos

PANTALLASSe comprobará que se mantienen durante el hormigonado la docilidad y fluidez,con ensayos de consistencia sobre el hormigón fresco

MUROSControlar los elementos de impermeabilización y del material del trasdós

INCLINOMETROSTOPOGRAFÍA


7. ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENOEXCAVACIONES

Se refiere a todo vaciado limitado por un talud sin que se contemple contención

Se considerarán � problemas de inestabilidad� Procesos de erosión� Cambios humedad/sequedad

ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS

TALUDES EN SUELOSForma de inestabilidad, fuerza de filtración, parámetros resistentes y método de análisis (numérico informático)

TALUDES EN ROCAS(roturas en cuña, planares…,exhaustivo conocimiento de las discontinuidades.

NO SE DAN MÉTODOS


ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO

Subsidencias por cambios en los freáticos, fluencia del terreno y perdidas de suelo Se actuará sobre la resistencia del suelo y mediante la vigilancia de movimientos

Instrumentar si no se parte de datos fiables o cabe la aparición de EL

RELLENOS

SELECCIÓN DEL MATERIAL DE RELLENO (procedencia en proyecto)

�Requisitos de resistencia, rigidez y permeabilidad (cumplen los suelos granulares)

�Aspectos a considerar: granulometría, plasticidad, permeabilidad, agresividad…

�Pueden mejorarse con estabilizaciones de cal/cemento, corrigiendo sus tamaños..

�No se emplearán suelos expansivos o solubles ; en cualquier caso, se ensayarán

NO DA PARÁMETROS DE REFERENCIA


CONTROL DEL RELLENO

Se comprobará la humedad y grado final de compacidad (norm. Ensayo Proctor)

Para rellenos gruesos, tramos de prueba, comprobación de asentamientos, placas…

Evitar la sobrecompactación, que puede originar efectos indeseables

PROCEDIMIENTOS DE COLOCACIÓN DE RELLENO

El proceso se definirá en función de

�material, �De la función del relleno�del método de colocación�humedad,�Espesores, �naturaleza del subsuelo �existencia de construcciones adyacentes…


GESTIÓN DEL AGUA

AGOTAMIENTOS Y REBAJAMIENTOS DEL FREFREÁÁTICOTICO

Cualquier sistema debe considerar:La estabilidad y asientos en construcciones vecinasLa modificaciones de freáticos en el entorno y las pérdidas de suelo

ROTURAS HIDRÁULICAS

a) por subpresiónb) Por levantamiento del fondoc) Por erosión internad) Por tubificación

Las medidas para la reducción de gradiente pueden ser:a) Incrementar el camino de filtraciónb) Filtros que impidan el lavado de finosc) Pozos de alivio

No da métodos de cálculo


8. MEJORA O REFUERZO DEL TERRENO

Se establecerá las propiedades del terreno tras la mejora, así como los criterios de aceptación, consistente en unos valores mínimos de unas propiedades del terreno (adecuadamente contrastadas)

Se recogen una serie de técnicas, sin dar criterios de empleo

� mezclas con aglomerantes hidráulicos� vibrosustitución� Precarga y compactación dinámica� inyecciones

Los factores que habrá que tener en cuenta son� Espesor y propiedades del suelo a mejorar� Estructura a apoyar� Efectos en el entorno� Corto o largo plazo, evolución de los materiales


9. ANCLAJES AL TERRENO

De aplicación a �sostenimiento de estructuras�estabilización de laderas �resistencia a subpresión

No incluye bulones

Pruebas de carga ensayos de aceptación, adecuación e investigación

ANÁLISIS Y DIMENSIONADO

ESTADOS LÍMITES:

•Relaciona hasta un total de 8 situaciones de rotura o excesiva deformación de cada elemento del anclaje•No ofrece métodos de comprobación


Análisis de estabilidada) Para la tensión admisible del tirante

b) Para el deslizamiento del tirante dentro del bulbo

c) Para el arrancamiento del bulbo


ANEXOS

A. Terminología

B. Notación y unidades

C. Técnicas de prospección

D. Criterios de clasificación, correlaciones y valores t abulados

E. Interacción suelo-estructura

F. Modelos de referencia para el cálculo de cimentacio nes y

contenciones

G. Normas de referencia


ANEJO C. TÉCNICAS DE PROSPECCIÓN

C.1 CALICATAS

C.2 SONDEOS MECÁNICOS

C.3 PRUEBAS DE PENETRACIÓN CONTÍNUA

C.4 GEOFÍSICA

Este anejo describe y relaciona el alcance y las posi bilidades de

empleo de cada una de las técnicas de prospección


ANEJO D. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN,

CORRELACIONES Y VALORES ORIENTATIVOS

DE REFERENCIA

Incorpora un total de 29 tablas con numerosas correlaci ones,

comprobaciones, etc. de la bibliográfica geotécnica


EJEMPLOS

DE TABLAS

INCLUIDAS


¡¡VALORES ORIENTATIVOS

DE CARGA ADMISIBLE Y

MÓDULOS DE

BALASTO!!


ANEJO E. INTERACCIÓN SUELO-ESTRUCTURA

Conceptualmente muy interesante

Se desarrollan los conceptos de rigidez relativa suelo -estructura y

los modelos de módulo de balasto (Winkler)

RIGIDEZ EN ZAPATAS

RIGIDEZ SUELO-ESTRUCTURA


TAMAÑOS DE CIMENTACIÓN Y EFECTO DE GRUPO

MÓDULOS DE BALASTO


ANEJO F. MODELOS DE REFERENCIA

Modelos de cálculo, tanto cargas admisibles como

asientos para zapatas y pilotes

Metodologías para el estudio de pantallas

JUAN MIGUEL GARCIA MORALES -LIDYCCE - coaat.es · Bajar la cota elevando un plinto de gran rigidez...

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