ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS, ANCLAJE CIMENTACION-ESTRUCTURA, MEJORAMIENTO DEL TERRENO, PROXIMIDAD A ZAPATAS EXISTENTES O LINDEROS, REGLAMENTOS APLICABLES EN CIMENTACIONES.

2014 Universidad Autónoma de Baja California Kevin Andrew Salazar Cordova 1110199

Maestro: Ing. Ignacio Hernández Retana

[CIMENTACIONES] CIMENTACIONES] ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS, ANCLAJE CIMENTACION-ESTRUCTURA, CIMENTACION-ESTRUCTURA, MEJORAMIENTO DEL TERRENO, PROXIMIDAD A ZAPATAS EXISTENTES O LINDEROS, REGLAMENTOS APLICABLES EN CIMENTACIONES.

September 21, 2014 [CIMENTACIONES] Índice: Índice__________________________________________________________________________1 Introducción_____________________________________________________________________2 Estudio de Mecánica de Suelos______________________________________________________3 Anclaje Cimentación-Estructura_____________________________________________________4 Mejoramiento del Terreno_________________________________________________________6 Proximidad a Zapatas existente o Linderos____________________________________________7 Reglamentos Aplicables en Cimentaciones ____________________________________________8 Conclusiones____________________________________________________________________9

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September 21, 2014 [CIMENTACIONES]

Introducción:

Con el siguiente documento se pretende analizar algunas características indirectas que se deben considerar en el diseño de cimentaciones como lo son los estudios de mecánica de suelos donde esta incluye teorías sobre el comportamiento de los suelos sujetos a cargas; El mejoramiento del terreno, donde una vez obtenido el estudio de mecánica de suelos se decidirá si habrá o no que modificar el suelo, aquí se estudiara como mejorar el terreno a base de la compactación, siendo esta una de las características más importantes del suelo ya que con esta se puede definir la resistencia que el suelo proveerá; Anclaje cimentación-Estructura, donde se estudiara el perno de anclaje y el gancho estándar ; proximidad a zapatas o lindero, donde se estudiara el comportamiento de zapatas de lindero, y por último, la norma vigente para cimentaciones para el estado de Baja california.

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Estudio de Mecánica de Suelos:

Las propiedades índice relevantes de las muestras alteradas e inalteradas se determinarán siguiendo procedimientos aceptados para este tipo de pruebas. El número de ensayes realizados deberá ser suficiente para poder clasificar con precisión el suelo de cada estrato. En materiales arcillosos, se harán por lo menos dos clasificaciones y determinaciones de contenido de agua por cada metro de exploración y en cada estrato individual identificable. 

Las propiedades mecánicas (resistencia y deformabilidad a esfuerzo cortante y compresibilidad) e hidráulicas (permeabilidad) de los suelos se determinarán, en su caso, mediante procedimientos de laboratorio aceptados como la práctica de compresión simple, compresión triaxial.

Las muestras de materiales cohesivos ensayadas serán siempre de tipo inalterado. 

Para determinar la compresibilidad , se recurrirá a pruebas de consolidación unidimensional

Para la resistencia al esfuerzo cortante , a las pruebas que mejor

representen las condiciones de drenaje, trayectorias de esfuerzos, y variación de carga que se desean evaluar (Practica compresión simple, compresión triaxial). 

Para determinar en el laboratorio las propiedades dinámicas del  suelo,  y en particular el módulo de rigidez al cortante , G, y el porcentaje de amortiguamiento   con respecto al crítico, ζ, a

diferentes niveles de deformación, podrán emplearse los ensayes de columna resonante  o él de péndulo de torsión, el ensaye triaxial cíclico o cíclico torsionante , o él de corte simple cíclico. 

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A fin de especificar y controlar la compactación   de los materiales cohesivos empleados en rellenos, se recurrirá a la prueba Proctor estándar. En el caso de materiales compactados con equipo muy pesado , se recurrirá a la prueba Proctor modificada o a otra prueba equivalente.

La especificación y el control de compactación de materiales no cohesivos se basarán en el concepto de compacidad relativa. Universidad Autónoma de Baja California | Kevin Andrew Salazar Cordova 1110199 3

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Anclaje Cimentación-Estructura:

Perno de anclaje: Barra o perno embutido en el hormigón para sujetar, fijar o asegurar un elemento estructural.

La cimentación debe diseñarse para resistir las fuerzas demandadas por los elementos y el alma. 

Para estructuras de Concreto reforzado:

Las barras longitudinales de columnas de planta baja se anclarán en la cimentación de manera que en la sección de la base de la columna puedan alcanzar un esfuerzo igual al de fluencia en tensión multiplicado por 1.25. El refuerzo transversal del elemento se continúe dentro de la cimentación cuando menos en una distancia igual a la longitud de desarrollo de la barra longitudinal más gruesa o del paquete de barras longitudinales más gruesas del elemento extremo, con excepción de que el elemento extremo termine en una zapata o losa de cimentación, caso en que el refuerzo transversal se extenderá 30 cm dentro de la cimentación

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Para Estructuras de Acero (metálicas):

Se tomarán las medidas necesarias para que la estructura de concreto resista las cargas por las anclas o insertos metálicos con un factor de seguridad adecuado la resistencia de diseño de las anclas o insertos no se vea disminuida por fallas locales de la estructura de soporte. Anclaje del refuerzo:

La fuerza de tensión o de compresión calculada en el acero de refuerzo en toda sección debe desarrollarse a cada lado de la sección considerada por medio de adherencia en una longitud de barra o de algún dispositivo mecánico de anclaje. El anclaje a estructuras de concreto puede hacerse por medio de elementos postensados de acero de alta resistencia.

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Mejoramiento del Terreno:

Compactación de los suelos: Es el mejoramiento artificial de las propiedades mecánicas del suelo a través de medios mecánicos. 

La importancia de la compactación se basa  en el aumento de resistencia y la disminución de la capacidad de deformación  que el suelo tiene en sus

características, esto se obtiene sometiendo el suelo a técnicas donde aunmentara su peso especifico seco y se reducirá su volumen de vacios. Se hace necesario compactar al terreno natural, como el caso de cimentaciones con arenas sueltas. Los métodos usados para la compactación de los suelos dependerán del tipo de materiales con los que se trabaje. Por ejemplo:

Suelos puramente (arena) Suelos plásticos

friccionantes Métodos vibratorios Carga estatica

En la práctica se utilizan equipos disponibles como:  Plataformas vibratorias  Rodillos lisos  Neumáticos  Pata de cabra La eficiencia de cualquier tipo de compactación depende de varios factores, se requiere disponer de procedimientos estandarizados como lo son las prácticas de laboratorio. Entre todos los factores que influyen en la compactación los dos más importantes son:  El contenido de agua del suelo  La energía especifica empleada en dicho proceso Las Pruebas de compactación son:  Prueba Proctor Estándar o A.A.S.H.O.  Prueba Proctor Modificada  Prueba Estadar de Porter  Valor Relativo de soporte

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Proximidad a Zapatas Existentes o Linderos:

Estudio de zapatas de lindero: En los edificios confinados en lotes rodeados por otras construcciones se presenta el problema de cimentar columnas de lindero, ya que se empleara una zapata sencilla centrada bajo la columna, la zapata se saldría del límite de propiedad. Si se empleara una zapata sencilla excéntrica resultaría una distribución de presiones desuniforme, presentándose la posibilidad de que la zapata se incline y consecuentemente se flexione la columna. En estos casos la mejor solución corresponde al uso de zapatas ligadas. Otra manera de resolver el mismo problema consiste en emplear una sola zapata rectangular para las dos columnas, es decir, una cimentación de una columna de lindero ligada a una columna interior por medio de una losa rectangular. Una tercera manera de resolver el problema consiste en emplear una trabe longitudinal, que divide a la losa en dos mensulas. La trabe trabaja como viga empotrada y en voladizo.

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Reglamentos Aplicables en cimentaciones: NORMAS TECNICAS COMPLEMENTARIAS ESTRUCTURALES EN MATERIA DE: DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CIMENTACIONES

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Conclusión: Existen actualmente, normas y reglamentos complementarios para el diseño de cimentaciones, así como bases teóricas para el buen funcionamiento de una cimentación donde se traslapan las diferentes materias como lo son estructuras y mecánica de suelos, donde cada tipo de estructura (acero, concreto, madera, mampostería), tiene su criterio para el buen funcionamiento de la unión estructura-cimentación, así como otras características como lo son las de la masa del suelo, donde hay que hacer pruebas (practicas) de laboratorio, donde obtendremos las características mecánicas del suelo donde se trabajara y en caso de necesitarlo, la manera en que este se modificara, como se mencionó el ejemplo de la compactación que es la más común y de las más importantes para que el suelo obtenga más resistencia y menos deformación, característica que es esencial en cualquier tipo de infraestructura.

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