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Cimentaciones profundas M.C. Ricardo Carrillo Maciel [email protected]

lunes, 7 de abril de 14

Este tipo de cimentaciones se utilizan cuando se tienen circunstancias especiales como:

a) Una construcción demasiada extensa en área a sustentar

b) Una obra con una carga demasiado grande

c) Que el terreno a ocupar no tenga la resistencia o características necesarias para soportar construcciones muy extensas o pesadas


Con apoyo directo Pilotes

Que trabajan por fricción Sistema mixto

Cimentaciones profundas

Sustitución

Flotación


Apoyo directo Son aquellos que trabajan directamente sobre la capa resistente de terreno, se considera el trabajo de los pilotes como el de una columna corta, ya que el mismo terreno ayuda a tenerlo perfectamente vertical sin flambeos.

Por fricción Trabajan exclusivamente a base de adherencia o fricción en las capas de terreno, transmitiendo en esta forma a las capas profundas la carga recibida y su resistencia o capacidad de carga aumenta en relación con su longitud y no se consideran apoyados en su base.


Trabajo mixto Para la cimentación con pilotes con apoyo directo y mediante la fricción será sólo para una estructura que sus necesidades así lo requieran, o que las capas resistentes estén muy profundas y que el nivel de la superficie tenga hundimientos constantes y muy grandes.


Los pilotes puedes ser de:

a) De madera. Son troncos de árboles cuyas ramas y corteza fueron cuidadosamente recortadas. La longitud máxima de estos pilotes es de 10 a 20 m. Para calificar como pilote, la madera debe ser recta, sana y sin defectos.


EMPALME DE PILOTES

Uso de manguitos tubulares


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Prefabricados b) De concreto.


Colados In situ

c) De acero: Son generalmente a base de tubos o perfiles H laminados, se hincan en el terreno con sus extremos abiertos o cerrados. Las vigas de acero de patín ancho y de sección I también se usan.


CIMENTACIÓN POR SUSTITUCIÓN Básicamente esta cimentación es mediante una excavación en el terreno y el peso del material extraído será igual o proporcional al peso de la construcción.

CIMENTACIÓN POR FLOTACIÓN Esta clase de cimentación se basa considerando el principio de Arquímedes: Todo cuerpo sumergido en un liquido experimenta un empuje vertical ascendente igual al peso del volumen del liquido desalojado


FALLAS EN LAS CIMENTACIONES

Es compleja la relación entre los movimientos del terreno y la estabilidad de estructuras cimentadas sobre él; en primer lugar, existen variados mecanismos generadores del movimientos del terreno; por otro lado, son muy diversos los tipos de estructuras y cada uno dispone de capacidad variable para soportar o ser deteriorado por el movimiento4.


CAUSAS DE ASENTAMIENTOS EN LAS CIMENTACIONES 1. Cargas 1.1 Estáticas 1.1.1 Permanentes 1.1.2 Transitorias 1.2 Dinámicas 1.2.1 Vibración 1.2.2 Choque o impacto


2. Cambios en las características del suelo de cimentación 2.1 Acción del frío intenso 2.2 Acción del calor 2.3 Cambios de humedad del suelo 2.4 Descenso del nivel freático (equivale a un incremento de cargas, generado por aumento del peso unitario del suelo)


3.1 Colapso o deformación de minas 3.2 Erosión subterránea producida por el agua 3.3 Derrumbes y deslizamientos plásticos (erosión geológica de la masa)


ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

El asentamiento diferencial o relativo entre distintas partes de la estructura es de mayor trascendencia para la estabilidad de la superestructura que la magnitud del asentamiento total4.


CAUSAS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

1. Variación del espesor y características del estrato compresible. 2. Variación en las presiones de la cimentación, en el contacto cimentación-suelo. 3. Grandes áreas cargadas sobre cimentaciones flexibles.. 4. Diferencia entre tiempos de construcción para diferentes partes de una estructura. 5. Variaciones en las condiciones de compresibilidad del sitio. 6. Variaciones en las condiciones de compresibilidad generadas por operaciones constructivas.


EFECTOS NOCIVOS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

Grieta

A

Asentamiento

1. Asentamientos en los extremos


Asentamiento

Zona de aplastamiento

B

B

Asentamiento

2. Asentamientos cerca del centro


Grieta

C

Asentamiento

3. Asentamiento en un extremo


E D Asentamiento

4. Asentamiento variable


ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN, ALCANCES Y LÍMITES DE USO

No se dispone de una teoría general que permita expresar rigurosamente el comportamiento de los mantos del suelo bajo cargas, debido a un gran número de variabilidad de las propiedades y condiciones implicadas4.

La teoría de la elasticidad, como rama fundamental y más antigua de la mecánica del medio continuo, exhibe hoy un responsable desarrollo matemático y ofrece variadas soluciones de gran utilidad para la ingeniería de suelos y cimentaciones4.


Esfuerzo por Carga Vertical Puntual sobre la Superficie de una Masa Semi infinita. (Boussinesq 1883) Esfuerzos Debajo de un Área Circular Flexible, con Carga Vertical Uniforme. Esfuerzos Verticales Debajo de un Área Rectangular Flexible con Carga Vertical Uniforme. Asentamiento Elástico Debajo de un Área Circular Uniformemente Cargada. Deformación Vertical Unitaria Debajo de un Área Circular Uniformemente Cargada. Asentamiento Elástico Debajo de un Área Rectangular Uniformemente Cargada.


¡MUCHAS GRACIAS!


BIBLIOGRAFÍA 1. GALLO. Espino, Olvera. DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CASAS HABITACIÓN. Ed. McGraw Hill, 1997, 2. PÉREZ, Alamá Vicente. Materiales y Procedimientos de Construcción. Mecánica de Suelos y Cimentaciones. Ed. Trillas, 1998,

3. Escuela Mexicana de Arquitectura, Universidad La Salle, Materiales y Procedimientos de Construcción. Ed. Diana, 1984,

4. DELGADO, Vargas Manuel. Ingeniería de Cimentaciones. Ed. Alfa Omega, 2000, 541 pp.


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