Selección de material y proceso de fabricación de horquilla de bicicleta rígida
LOSAS DE CIMENTACIONlgarza/cimentaciones/DEC5.pdf · Losa de cimentación maciza flexible...
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LOSAS DECIMENTACION
+ 50% de área
Asentamientos totales altos x+Rigidez
Compensación o Subcompensación
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REQUISITOS ESENCIALES
� Centro de gravedad debe coincidir con la resultante de las cargas
� Suelos homogéneos y estratigrafía paralela a losa
� Se requiere ISE
TIPOS DE LOSASTIPOS DE LOSASTIPOS DE LOSASTIPOS DE LOSAS
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Losas LargasLosas LargasLosas LargasLosas Largas
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Plano
Cimentacion
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ANALISIS COMPARATIVO DE LA VARIACIÓN ANALISIS COMPARATIVO DE LA VARIACIÓN ANALISIS COMPARATIVO DE LA VARIACIÓN ANALISIS COMPARATIVO DE LA VARIACIÓN DE PARAMETROS EN LA INTERACCION DE PARAMETROS EN LA INTERACCION DE PARAMETROS EN LA INTERACCION DE PARAMETROS EN LA INTERACCION
SUELO ESTRUCTURASUELO ESTRUCTURASUELO ESTRUCTURASUELO ESTRUCTURA
CARLOS MARIO LOTEROCARLOS MARIO LOTEROCARLOS MARIO LOTEROCARLOS MARIO LOTEROCARLOS DIAZ TABARESCARLOS DIAZ TABARESCARLOS DIAZ TABARESCARLOS DIAZ TABARES
DIRECTOR: LUIS GARZA VASQUEZ. I.C., M.IDIRECTOR: LUIS GARZA VASQUEZ. I.C., M.IDIRECTOR: LUIS GARZA VASQUEZ. I.C., M.IDIRECTOR: LUIS GARZA VASQUEZ. I.C., M.IUNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIASEDE MEDELLINSEDE MEDELLINSEDE MEDELLINSEDE MEDELLINFACULTAD DE MINASFACULTAD DE MINASFACULTAD DE MINASFACULTAD DE MINASINGENIERIA CIVIL 1997INGENIERIA CIVIL 1997INGENIERIA CIVIL 1997INGENIERIA CIVIL 1997
DESCRIPCION DEL PROYECTODESCRIPCION DEL PROYECTODESCRIPCION DEL PROYECTODESCRIPCION DEL PROYECTO
� Edificio el Mirador del Lago Guatape
� Estructura en perfiles de acero
� Estratigrafía complicada
� Losa en cajon subcompensada
� Profundidad de desplante 1.70m
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ESTRATIGRAFIAESTRATIGRAFIAESTRATIGRAFIAESTRATIGRAFIA
Arena Arcillo-Limoso
10m
20m
C=1.0Kg/cmC=1.0Kg/cmC=1.0Kg/cmC=1.0Kg/cm*3*3*3*3Mv=0.003cm*3/KgC=0.8Kg/cmC=0.8Kg/cmC=0.8Kg/cmC=0.8Kg/cm*3*3*3*3
Mv=0.0018cm*3/Kg
PRIMER ESTRATO
• 27% < W < 40%• LL= 57%• LP= 42%• %F Finos= 47%• Resistencia a compresiónsimple 1.3Kg/cm2
SEGUNDO ESTRATO
• 28% < W < 35%• LL= 50%• LP= 40%• En general posee propiedades
similares al estrato superior
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LOSA DE CIMENTACION EN SUELO LOSA DE CIMENTACION EN SUELO LOSA DE CIMENTACION EN SUELO LOSA DE CIMENTACION EN SUELO COHESIVOCOHESIVOCOHESIVOCOHESIVO
• ANALISIS PLANOANALISIS PLANOANALISIS PLANOANALISIS PLANOISE 93 (Extrapolación por métodos de imágenes)
• ANALISIS TRIDIMENSIONALANALISIS TRIDIMENSIONALANALISIS TRIDIMENSIONALANALISIS TRIDIMENSIONALISE 3D ISE 3D ISE 3D ISE 3D (Suelo como medio continuo)(Suelo como medio continuo)(Suelo como medio continuo)(Suelo como medio continuo)WINKLER WINKLER WINKLER WINKLER ( Coeficiente de balasto)( Coeficiente de balasto)( Coeficiente de balasto)( Coeficiente de balasto)
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Bowlws J., Foundation Analysis and Design, McGraw Hill,1988
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RESUMEN DE RESULTADOS
ISE 3DISE 3DISE 3DISE 3D WINKLERWINKLERWINKLERWINKLER
ISE 93ISE 93ISE 93ISE 93
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CUANTIAS DEL ACEROCUANTIAS DEL ACEROCUANTIAS DEL ACEROCUANTIAS DEL ACERO
ISE 93Kg/m2
ISE 3 DKg/m2
WINKLERKg/m2
69,26 36,94 24,57
Conservadora Racional y Segura Menor e insegura
CONCLUSIONES LOSA EN CONCLUSIONES LOSA EN CONCLUSIONES LOSA EN CONCLUSIONES LOSA EN ARCILLAARCILLAARCILLAARCILLA
� ISE 93 conservador
� Winkler hipótesis errónea
� ISE 3D recomendable
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INSTRUMENTACION DE CAMPOINSTRUMENTACION DE CAMPOINSTRUMENTACION DE CAMPOINSTRUMENTACION DE CAMPO
� Control de asentamientos.
� Inferencia de esfuerzos en la losa, según proceso constructivo.
PUNTOS PARA CONTROL DE ASENTAMIENTOSPUNTOS PARA CONTROL DE ASENTAMIENTOSPUNTOS PARA CONTROL DE ASENTAMIENTOSPUNTOS PARA CONTROL DE ASENTAMIENTOS
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SUPERFICIES DE ASENTAMIENTOSSUPERFICIES DE ASENTAMIENTOSSUPERFICIES DE ASENTAMIENTOSSUPERFICIES DE ASENTAMIENTOSPROGRESIVOSPROGRESIVOSPROGRESIVOSPROGRESIVOS
VISITA # 1VISITA # 1VISITA # 1VISITA # 1 VISITA # 2VISITA # 2VISITA # 2VISITA # 2
PUNTOS DE CONTROL PUNTOS DE CONTROL PUNTOS DE CONTROL PUNTOS DE CONTROL DE EXTENSOMETRIADE EXTENSOMETRIADE EXTENSOMETRIADE EXTENSOMETRIA
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LECTURA DE EXTENSOMETRIALECTURA DE EXTENSOMETRIALECTURA DE EXTENSOMETRIALECTURA DE EXTENSOMETRIA
� Microdeformaciones obtenidas promedio: 0.004 - 0.002
� Microdeformaciones a las cuales falla el hormigón: 0.003
� Lecturas tomadas son erroneas
CAUSAS DE ERRORCAUSAS DE ERRORCAUSAS DE ERRORCAUSAS DE ERROR� Bajo número de extensometros
� Equipo de medición poco adecuado
� Agentes externos agresivos
� Posible campo magnético rodeando el terreno
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LOSA DE CIMENTACION EN LOSA DE CIMENTACION EN LOSA DE CIMENTACION EN LOSA DE CIMENTACION EN SUELO GRANULARSUELO GRANULARSUELO GRANULARSUELO GRANULAR
� ANALISIS PLANO : No
� ISE 3D Mv constanteMv variable
� WINKLER
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RESUMEN RESULTADOSRESUMEN RESULTADOSRESUMEN RESULTADOSRESUMEN RESULTADOSCIMIENTO DIAGRAMA DE MOMENTOSCIMIENTO DIAGRAMA DE MOMENTOSCIMIENTO DIAGRAMA DE MOMENTOSCIMIENTO DIAGRAMA DE MOMENTOS
ISE 3DISE 3DISE 3DISE 3D----Mv cteMv cteMv cteMv cte WINKLERWINKLERWINKLERWINKLERISE 3DISE 3DISE 3DISE 3D----Mv VariableMv VariableMv VariableMv Variable
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CONCLUSIONES LOSA EN CONCLUSIONES LOSA EN CONCLUSIONES LOSA EN CONCLUSIONES LOSA EN ARENAARENAARENAARENA
� ISE 3D- WINKLER : indiferente
� Mv VARIABLE- Mv CONSTANTE: Similares luego, Mv CTE
LOSAS EN CASAS 1 Y 2 PISOSLOSAS EN CASAS 1 Y 2 PISOSLOSAS EN CASAS 1 Y 2 PISOSLOSAS EN CASAS 1 Y 2 PISOS
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APLICACIÓN PARA MUROS ESTRUCTURALES
�Control de daños�A partir de la Norma NSR-98
SUELOS ESTUDIADOS
� Duros: Aluvión mv≈≈≈≈0.001cm2/Kgf
� Intermedios: Residuales mv≈≈≈≈0.01cm2/Kgf
� Blandos: Arcillas mv≈≈≈≈0.1cm2/Kgf
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MODELO DE LA ESTRUCTURA
� Muros 0.20m� Columnas 0.30x0.60m� Losas aligeradas 0.35m� Sismo FHE una dirección� Sismo NSR-98� Losa de cimentación maciza flexible 0.4,rígida 0.7 y muy rígida 1.0m
Figura 1.Planta delEdificio
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Figura 2.Elevación General delEdificio
DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES TIPOS DE SUELO LOSA FLEXIBLE
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
Desplazamiento (cm)
Altu
ra e
difi
cio
(m)
Edificio Empotrado
Suelo Duro
Suelo Intermedio
Suelo Blando
Modelo Deriva máx (%H)
Empotrado 0.65 %
S. duro 0.96 %
S. Intermedio 1.13 %
S. Blando 1.21 %
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DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES TIPOS DE SUELO LOSA RÍGIDA
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00
Desplazamiento (cm)
Altu
ra e
dif
icio
(m)
Edificio Empotrado
Suelo Duro
Suelo Intermedio
Suelo Blando
Modelo Deriva máx (%H)
Empotrado 0.65 %
S. duro 0.75 %
S. Intermedio 0.77 %
S. Blando 0.78 %
DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES TIPOS DE SUELO
LOSA MUY RIGIDA
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00
Desplazamiento (cm)
Altu
ra e
difi
cio
(m) Edificio Empotrado
Suelo Duro
Suelo Intermedio
Suelo Blando
Modelo Deriva máx
(%H)
Empotrado 0.65 %
S. duro 0.69 %
S. Intermedio 0.69 %
S. Blando 0.69 %
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DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES RIGIDECES DE LOSA
SUELO DURO mv = 0.001 cm2/Kgf
0
5
10
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20
25
30
35
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
Desplazamiento (cm)
Alt
ura
ed
ific
io (
m)
Empotrado
Losa Flexible
Losa Rígida
Losa Muy Rígida
Modelo Deriva máx (%H)
Empotrado 0.65 %
Losa Muy Rigida 0.69 %
Losa rígida 0.75 %
Losa Flexible 0.96 %
DESPLAZAMIENTO PARA DIRFERENTES RIGIDECES DE LOSA
SUELO INTERMEDIO mv = 0.01 cm2/Kgf
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
Desplazamiento (cm)
Alt
ura
ed
ific
io (
m)
Empotrado
Losa Flexible
Losa Rígida
Losa Muy Rígida
Modelo Deriva máx (%H)
Empotrado 0.65 %
Losa Muy Rigida 0.69 %
Losa rígida 0.77 %
Losa Flexible 1.13 %
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DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES RIGIDECES DE LOSA
SUELO BLANDO mv = 0.1 cm2/Kgf
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
Desplazamiento (cm)
Alt
ura
ed
ific
io (
m)
Empotrado
Losa Flexible
Losa Rígida
Losa Muy Rígida
Modelo Deriva máx
(%H)
Empotrado 0.65 %
Losa Muy Rigida 0.69 %
Losa rígida 0.77 %
Losa Flexible 1.21 %
Para control de deriva las losas deben ser muy rígidas
CONCLUSIÓN
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Momentos Sísmicos en ton-men la base de los Muros
Suelo DuroSuelo
IntermedioSuelo
BlandoEmpotrado
Losa Flexible
Losa Rígida
Losa Muy Rígida
5.290 5.290 5.290
2.203
1.935 2.1641.923
2.160 2.2702.054
2.251 2.290
Los momentos se redistribuyen por la acción de la losa
Momentos en la Losa de Cimentación [kN.m]
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-0.800
-0.600
-0.400
-0.200
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
ESFUERZOS EN EL SUELOModelo Empotrado
Muro
Intermedio
Columnas
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
ESFUERZOS EN EL SUELOLosa Muy Rigida Sobre Suelo Duro
Muro
Intermedio
Columnas
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0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
0.350
ESFUERZOS EN EL SUELOLosa Flexible Sobre Suelo Intermedio
Muro
Intermedio
Columnas
Momentos en Columnas [ton-m] para los tres primeros pisos
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ASENTAMIENTOS EN LA CIMENTACION
-80.000
-70.000
-60.000
-50.000
-40.000
-30.000
-20.000
-10.000
0.000
10.000
Empotrado
Columnas
Intermedio
Muro
Columnas
Intermedio
Muro
Losa Rigida
Suelo Duro
Losa Flexible Suelo
Intermedio
Empotrado
COMPARACIÓN CON EL MÉTODO DE WINKLER
� Simplificación usual utilizada� Disponible en los programas
comerciales� Relaciona el asentamiento de la
cimentación con una constante de resorte
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OBTENCIÓN DEL MÓDULO DE REACCIÓN DE SUBRASANTE
Asentamientos Segun ISE
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
1 2 3 4 5 6 7
AS
EN
TA
MIE
NT
O [
mm
]
Col
Inter
Muro
Eje
Asentamientos Segun Winkler
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
1 2 3 4 5 6 7
AS
EN
TA
MIE
NT
O [
mm
]
Col
Inter
Muro
Eje
COMPARACIÓN DE ASENTAMIENTOS
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DESPLAZAMIENTOS PARA DIFERENTES TIPOS DE SUELO LOSA RIGIDA
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
DESPLAZAMIENTOS (cm)
AL
TU
RA
(m
)
Edificio Empotrado
Suelo Duro
Suelo Intermedio
Suelo Blando
Const. De Winkler
Modelo Deriva máx (%H)Empotrado 0.65 %S. duro 0.75 %S. Intermedio 0.77 %S. Blando 0.78 %Cons. Winkler 0.78%
COMPARACIÓN DE DESPLAZAMIENTOS
Empotrado
Losa flexible
Losa rígida
Losa muy rígida
ISE
Winkler
5.290
1.935
2.160
2.201
2.251
COMPARACIÓN DE MOMENTOS SÍSMICOS EN LA
BASE DE LOS MUROSTon-m
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COMPARACIÓN DE MOMENTOSEN LA LOSA
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CONCLUSIONES
� Comportamiento del muro adecuado si la losa es rígida
� Se requiere ISE
EJEMPLO LOSA DE EJEMPLO LOSA DE EJEMPLO LOSA DE EJEMPLO LOSA DE CIMENTACIONCIMENTACIONCIMENTACIONCIMENTACION
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