NTEE05 CALZADURAS

8/13/2019 NTEE05 CALZADURAS

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ng. Manuel A. Olcese Franzero

Laboratorio de LAS CALZADURAS Y SOSTENIMEINETO EN EXCAVACIONES

Mecnica de Suelos UNA MIRADA BAJO LA NTE E.050 1

CALZADURAS Y SOSTENIMIENTO DECALZADURAS Y SOSTENIMIENTO DEEXCAVACIONES, UNA MIRADA BAJO LAEXCAVACIONES, UNA MIRADA BAJO LA

NTE E.050NTE E.050

LIMA, 19 DE OCTUBRE DEL 2011LIMA, 19 DE OCTUBRE DEL 2011

Manuel A.Manuel A. OlceseOlcese [email protected]@pucp.edu.pe




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VARIABILIDAD NATURALDEL SUELO EN

TRES OBRAS CERCANAS


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Chorril los 13 de junio del 2007

Miraflores 12 de jun io 2007


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La victoria, 12 diciembr e 2007(7 fallecidos)

Calle Porta, profundidad 15 m,enero 1996



Las Casuarinas Santiago de Surco,28 de octubre del 2008


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ARTCULO 33.1 NORMA E.050

Las excavaciones verticales de mLas excavaciones verticales de m

s de 2,00 ms de 2,00 m

de profundidad requeridas para alcanzar losniveles de los stanos y sus cimentaciones, nodeben permanecer sin sostenimiento, salvoque el estudio realizado por el PR determineque no es necesario efectuar obras desostenimiento.

La necesidad de construir obras deLa necesidad de construir obras de

sostenimiento, su disesostenimiento, su diseo y construccio y construccinnson responsabilidad del contratista de lason responsabilidad del contratista de laobraobra ..



SOLUCIONES PARA UNA EXCAVACISOLUCIONES PARA UNA EXCAVACIN SEGURAN SEGURA


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El informe del EMSEl informe del EMS deberdeber incluir losincluir losparparmetros de suelos requeridos para elmetros de suelos requeridos para eldisediseo de las obras de sostenimiento deo de las obras de sostenimiento delas edificaciones, muros perimetrales,las edificaciones, muros perimetrales,pistas y terrenos vecinos, considerandopistas y terrenos vecinos, considerandoque estos puedan ser desestabilizadosque estos puedan ser desestabilizadoscomo consecuencia directa de lascomo consecuencia directa de lasexcavaciones que se ejecuten para laexcavaciones que se ejecuten para la

construcciconstruccin de los sn de los stanos.tanos.

ARTCULO 33.3 NORMA E.050



EJEMPLO DE LOS DATOS EXIGIDOS POR LA NORMA E.050 YREQUERIDOS PARA EL DISEO DE LAS OBRAS DE

SOSTENIMIENTO

Nombre Smbolo Valor Valor

Profundidad 0.00 a 6.00 m 6.00 a 12.00 m

Peso unitario 2.20 ton/m3 2.20 ton/m3Cohesin c 0.00 kg/cm2 0.20 kg/cm2

Angulo de fr icc in 30 35Coeficiente Activo Esttico K

a

0.32 0.27

Coeficiente en Reposo Esttico Ko

0.50 0.43

Coeficiente Pasivo Esttico Kp

6.65 10.43

Factor de Reduccin del Empuje Pasivo para /=0 R 0.47 0.37Coeficiente Activo Dinmico K

as0.51 0.46

Coeficiente en Reposo Dinmico Kos

0.70 0.62

Coeficiente Pasivo Dinmico Kps

5.65 8.87

Coeficiente de friccin bajo la ci mentacin. tan 0.55 0.55


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ESTUDIOS DE MECNICA DE SUELOS

(EMS)NORMA E.050



Publicado el 9 de junio del 2006

NORMA E.050NORMA E.050

Nueva actualizaciNueva actualizacin 2009n 2009


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Norma actual 2006Norma actual 2006



OBJETIVO DE LA NORMA E-050


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CLASIFICACIN DE LAS OBRAS,NMERO "n" DE PUNTOS A

INVESTIGAR Y PROFUNDIDAD

z = 1,5 B; siendo B elancho de la cimentacinprevista de mayor rea.

z = 6,00 metros, en el80 % de los sondeos y

1,5 B, en el 20 % de lossondeos, siendo B elancho de lacimentacin, delimitadapor los puntos detodos los pilotes o lasbases de todos lospilares.



POZOS O CALICATAS, BARRENO

Las calicatas y trincheras sern realizadas segn la NTP339.162 (ASTM D 420). El PR deber tomar lasprecauciones necesarias a fin de evitar accidentes.


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Barreno manual con SPTEXPLORACIONEN ARENAEXPLORACION EN ARENASPTSPT

CONO TIPO PECKCONO TIPO PECKDPSHDPSH



Densidad de campo: cono de arena, balDensidad de campo: cono de arena, baln o nuclearn o nuclearNO PERMITIDO PARA DISENO PERMITIDO PARA DISEOO

Artculo 10.1


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Contenido delInforme del

Estudio de Mecnica de Suelos



CONTENIDO DEL INFORME DEL ESTUDIO DE MECNICA DE SUELOS

Resumen de las Condic iones deCimentacin

Informacin Previa

Exploracin de Campo

Ensayos de Laboratorio Perfil del Suelo

Nivel de la Napa Fretica

Anlisis de la Cimentacin

Plano de ubicacin

Perfiles del suelo


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RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIN

En los casos en que es obligatorio efectuar unEMS, de acuerdo a lo indicado en esta Seccin,el informe del EMS correspondiente deber serfirmado por un Profesional Responsable (PR)((Ingeniero CivilIngeniero Civil registrado en el Colegio deregistrado en el Colegio deIngenieros del PerIngenieros del Per y hy hbilbi l))..

En estos mismos casos deber incluirse en losplanos de cimentacin una trascripcin literal

del Resumen de las Condiciones deCimentacin del EMS (Ver Seccin 2.4.1.a).



ANLISIS DE LA CIMENTACIN

En esta seccin se incluir una memoria de clculoque contendr como mnimo:

Tipo de cimentacin y ot ras soluciones si las hubiera.

Profundidad de cimentacin (Df).

Determinacin de la carga de rotura al corte y factor de seguridad (FS).

Estimacin de los asentamientos que suf rira la estructu ra con la cargaaplicada (diferenciales y/o totales).

Presin admisible del t erreno. Indicacin de las precauciones especiales que deber tomar el diseador oel construc tor de la obra, como consecuencia de las caractersticasparticulares del terreno investigado (efecto de la Napa Fretica, contenidode sales agresivas al concreto, etc.)

ParParmetros para el disemetros para el diseo de muros deo de muros decontencicontencin y/o calzaduran y/o calzadura..

Otros parmetros que se requieran para el diseo o construccin de lasestructuras y cuyo valor dependa directamente del suelo.


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Rellenos Arti ficiales

o

Rellenos no controlados



RELLENOS NO CONTROLADOS

Los rellenos no controlados son aquellos queLos rellenos no controlados son aquellos queno cumplen con la Seccino cumplen con la Seccin 4.4.1.n 4.4.1. LasLascimentaciones superficiales no se podrcimentaciones superficiales no se podrnnconstruir sobre estos rellenosconstruir sobre estos rellenos ni sobre tierra

de cultivo, suelos orgnicos, turba, o mezclasde ellos, los cuales debern ser removidos ensu totalidad y reemplazados por suelosseleccionados, antes de iniciar la construccinde la cimentacin.


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Ar tculo 19 Profundidad de c imentacin

No debe cimentarse sobre turba, suelo orgnico,tierra vegetal, relleno de desmonte o rellenos sanitarioo industrial, ni rellenos No Controlados. EstosEstosmateriales inadecuados debermateriales inadecuados debern ser removidos en sun ser removidos en sutotalidad, antes de construir la edificacitotalidad, antes de construir la edificacin y sern y serreemplazados con materiales que cumplan con loreemplazados con materiales que cumplan con loindicado en la Artindicado en la Art culo 21 (21.1)culo 21 (21.1)



Empuje de suelos en reposo.


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Tensiones en reposo



Tensiones en reposo


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Tensiones en reposo



Tensiones al excavar


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Tensiones al excavar => inestabil idad



Tensiones al excavar => inestabil idad


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Tensiones al excavar => inestabil idad => colapso



Colapso de una excavacin


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Causas de inestabilidad



Causas de inestabilidad: aumento de la profundidad


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Causas de inestabilidad: saturacin del suelo



Causas de inestabilidad: elevacin del Nivel Fretico,filtraciones etc.


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Causas de inestabilidad: co locacin de cargas cerca al corte



Causas de inestabil idad: cercana de vehculos o maquinaria


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Causas de inestabilidad: presencia de vibraciones



Causas de inestabilidad: efecto de las heladas


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ESTADOS DE EQUILIBRIO PLASTICO

La relacin entre los estados activo y pasivospueden mostrarse grficamente empleando loscrculos de Mohr

c tan

v

h min h max

Estado activoEstado elstico inicial Estado pasivo



EMPUJES Y MOVIMIENTO DEL MURO


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Ko para suelos granulares

'sen10 K

Ko para suelos cohesivos



Entibaciones


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PRESIONES GENERADAS POR LAS ENTIBACIONES





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Si el ancho de la excavacin es menor de 3.60 m se considera como zanja


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La excavacin de zanjas genera inestabi lidad



Zona probable de falla si


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Si la profundidad es mayor de 1.20 m, segn la OSHA (Ocuppational& Safety and Health Administration, USA) debe entibarse si los

operarios trabajaran dentro de la zanja, segn la NTE E.050 si esmayor a 2.00 m y as2.00 m y as lo indica el PR como resultado del EMS.lo indica el PR como resultado del EMS.



Excavaciones con paredes inclinadas.


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Excavacin Mixta



Requiere entibacin


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La entibacin de disea para la profundidad total de la excavacin.



ENTIBACIONES


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ENTIBACIONES



ENTIBACIONES


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Si la excavacin si el ancho es mayor de 3.60 m la excavacinse considera masiva



Entibaciones en excavaciones masivas


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Calzaduras



Transmiten bien las cargasTransmiten bien las cargasverticales.verticales.

No soportanNo soportanadecuadamente losadecuadamente losempujes horizontalesempujes horizontales

Varillas corrugadas

CALZADURA CONVENCIONAL


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CALZADURA CONVENCIONAL

Carga

Empuje

Friccin

Varillas corrugadas

?

Tan =0.55 % #200


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MURO PANTALLA



MUROS PANTALLA


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ANCLAJE



DISEO DEL MURO PANTALLANAVFAC DM7


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CAPACIDAD DE CARGA DE LOS ANCLAJES SEGN ELNAVFAC DM7



DISEO DE UN MUROPANTALLA

1.- Se eligen las longi tudes L de las filas de anclajes2.- Se define el mecanismo de rotura de la figura3.- Se calculan las cargas en los anclajesA i que equilibran

la cua de terreno4.- Si las cargas calculadas son superiores a las cargas lmites de los

anclajes (ver puntos b) y c)), se cambian las long itudes de los anclajesy se vuelven a calcular las cargas.

Mtodo de Kranz

a)a) CargaCarga de anclaje y longitud li brede anclaje y longitud li bre

L


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DISEO DE UN MURO PANTALLA

0,9ys

l acero

y

fQ A

Aacero: seccin de aceroQ: carga del anclajel: coeficiente de seguridad como mayoracin de la carga aplicada

sobre el anclajey: coeficiente de seguridad como minoracin de la resistencia del acerofys: resistencia del acero (tpicamente entre 800-1100 MPa para barras y

entre 1800-2000 MPa para cables)

Q no suele superar, en servic io, el 60% del lmite elstico de elemento deacero (fysAacero)

b)b) SecciSeccinn de acerode acero

Mtodo de Kranz




l l

t

Q A

Al: rea lateral del bulboQ: carga del anclaje: resistencia al corte unitaria en el contacto bulbo-terrenol: coeficiente de seguridad como mayoracin de la carga aplicada sobre

el anclajet: coeficiente de seguridad como minoracin de la resistencia al cortelmite en el contacto bulbo-terreno

(segn Norma Espaola de anclajes)

Q

Al

Nivel de riesgo creciente

PermanentesTemporales

c)c) Longitud del bulboLongitud del bulbo

Mtodo de Kranz


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Se obtienen de ensayos de arrancamiento en condiciones reales o en ellaboratorio

(segn Norma Espaola de anclajes)

Valores orientativos de (pre-diseo)

Valores de la resistencia al corte unitaria en el contacto bulbo-terreno ():

Mtodo de Kranz



Valores orientativos de (pre-diseo)DISEO DE UN MURO PANTALLA

(segn Ostermayer & Scheele, 1977)

Mtodo de Kranz


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Mtodo CAD DISEO DE UN MURO PANTALLA



DISEO DE UN MURO PANTALLAMtodo CAD


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ETAPAS DEL ANLISISMtodo CAD



DISEO DE UN MURO PANTALLAMtodo CAD


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PLANO DE PLANTA DE LOS ANCLAJES



MURO PANTALLA


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MURO PANTALLA



MURO PANTALLA


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MURO PANTALLA



Factor de Seguridad frente allevantamiento del fondo


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Tensiones en reposo (sin excavar)



Tensiones al excavar


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Las tensiones al excavar puede generar levantamientodel fondo de la excavacin



NAVFAC DM7


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NAVFAC DM7



NAVFAC DM7VALORES DE NCD Y NCR


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En mecEn mecnica de suelos la exactitud de losnica de suelos la exactitud de losresultados calculados nuncaresultados calculados nunca exedeexede al de unaal de unaestimaciestimacin cruda, yn cruda, y la funcila funcin principal de lan principal de lateorteora consiste en el ensea consiste en el ensearar de que y comode que y comoobservar en el campoobservar en el campo..

Karl Terzaghi, 1936


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VELEMOS POR QUE SE CUMPLAN LAS NORMAS DEVELEMOS POR QUE SE CUMPLAN LAS NORMAS DENOSOTROS DEPENDE QUE ESTO NO OCURRA NUEVAMENTENOSOTROS DEPENDE QUE ESTO NO OCURRA NUEVAMENTE



Muchas gracias

[email protected]


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