INGENIERIA y ARQUITECTURA: CUZCO ARQUITECTURA INKA
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lunes, 18 de junio de 2007
jueves, 14 de junio de 2007
Suelos y Cimentaciones
Generalidades
Es obligatorio efectuar el EMS en los siguientes casos:
Edificaciones que presenten servicios de educación, servicios a la salud, o servicios públicos y en general locales que alojen gran cantidad de personas.
Edificaciones (viviendas oficinas, consultorios y locales comerciales) de uno a tres pisos, que ocupen individual o conjuntamente más de 500 m2 en planta.
Edificaciones (viviendas oficinas, consultorios y locales comerciales) de cuatro a más pisos de altura, cualquiera que sea su área.
Estructuras industriales, fábricas, talleres o similares.
Cualquier edificación que requiera el uso de pilotes, pilares o plateas de fundación.
Cualquier edificación adyacente a taludes o suelos que puedan poner en peligro su estabilidad.
Estudios
Información previa:
Es la que se requiere para ejecutar el EMS. Los datos indicados a continuación serán obtenidos por el Profesional Responsable.
Del terreno a investigar
1.Plano de ubicación y accesos
2.Plano topográfico con curvas de nivel. Si la pendiente promedio del terreno fuera inferior al 5%, bastara un plano planimétrico. En todos los casos se hará indicación de linderos, usos del terreno, obras anteriores, obras existentes, situación y disposición de acequias y drenajes. En el plano deberá indicarse también, de ser posible, la ubicaci;on prevista para las obras.
De la obra a cimentar
1. Características generales acerca del uso que se le dará, número de pisos, niveles de piso terminado, área aproximada, tipo de estructura, sótanos, luces y cargas estimadas.
2. En el caso de edificaciones especiales (que transmitan cargas concentradas importantes, que representen luces grandes o alberguen maquinaria pesada o que vibre), deberá contarse con la indicación de la magnitud de las cargas a transmitirse a la cimentación y niveles de piso terminado, o los parametros dinámicos de la máquina.
3. Las edificaciones deberán ser clasificadas de acuerdo a uno de los tipos determinados en la Tabla 2.1.2. Esta clasificación será necesaria para los fines de la determinación 1 del programa de Investigación Mínimo del EMS (sección 2.3.2)
Los tipos de edificación A,B y C designan la importancia relativa, de la estructura desde el punto de vista de la investigación de suelos necesaria para cada tipo, siendo el A más exigente que el B y éste que el C.
Aplicación de las técnicas de investigación
Técnicas de investigación de campo:
Se hará según la Norma Técnica ASTM D 420
a) Pozos o calicatas y trincheras
b) Perforaciones manuales y mecánicas
c) Ensayo de penetración estándar (ASTM D 1586) (SPT)
d) Auscultación Semi-Estática (ASTM D 3441) (CPT)
e) Auscultación dinámica con el cono tipo Peck (ACP)
f) Auscultación dinámica (DIN 4094) (DP)
g) Ensayos de resistencia al corte con veleta (ASTM D 2573 y ASTM D 4648)
h) Pruebas de carga (ASTM D 1194)
Tipos de muestras
Se consideran los cuatro tipos de muestras que se indican en la tabla 2.2.4, en función de las exigencias que deberán atenderse en cada caso, respecto del terreno que representan.
Programa de investigación
Generalidades
Un programa de investigación de campo y laboratorio se define mediante:
a) Condiciones de frontera.
b) Número “n” de puntos a investigar.
c) Profundidad “p” a alcanzar en cada punto.
d) Distribución de los puntos en la superficie del terreno.
e) Número y tipo de muestras a extraer.
f) Ensayos a realizar “In situ” y en el laboratorio.
Distribución de los puntos de exploración
Se distribuirán uniformemente en la superficie del terreno y por lo menos el 70% de los puntos caerán dentro de la superficie a ocuparse con la edificación.
Informe del EMS
El informe del EMS comprenderá:
Memoria descriptiva
Planos y perfiles de suelos
-Resultados de los ensayos “in situ” y del laboratorio.
En el plano de ubicación se empleará la nomenclatura indicada en la Tabla 2.4.2.
Análisis de las condiciones de cimentación
Es obligatorio efectuar el EMS en los siguientes casos:
Edificaciones que presenten servicios de educación, servicios a la salud, o servicios públicos y en general locales que alojen gran cantidad de personas.
Edificaciones (viviendas oficinas, consultorios y locales comerciales) de uno a tres pisos, que ocupen individual o conjuntamente más de 500 m2 en planta.
Edificaciones (viviendas oficinas, consultorios y locales comerciales) de cuatro a más pisos de altura, cualquiera que sea su área.
Estructuras industriales, fábricas, talleres o similares.
Cualquier edificación que requiera el uso de pilotes, pilares o plateas de fundación.
Cualquier edificación adyacente a taludes o suelos que puedan poner en peligro su estabilidad.
Estudios
Información previa:
Es la que se requiere para ejecutar el EMS. Los datos indicados a continuación serán obtenidos por el Profesional Responsable.
Del terreno a investigar
1.Plano de ubicación y accesos
2.Plano topográfico con curvas de nivel. Si la pendiente promedio del terreno fuera inferior al 5%, bastara un plano planimétrico. En todos los casos se hará indicación de linderos, usos del terreno, obras anteriores, obras existentes, situación y disposición de acequias y drenajes. En el plano deberá indicarse también, de ser posible, la ubicaci;on prevista para las obras.
De la obra a cimentar
1. Características generales acerca del uso que se le dará, número de pisos, niveles de piso terminado, área aproximada, tipo de estructura, sótanos, luces y cargas estimadas.
2. En el caso de edificaciones especiales (que transmitan cargas concentradas importantes, que representen luces grandes o alberguen maquinaria pesada o que vibre), deberá contarse con la indicación de la magnitud de las cargas a transmitirse a la cimentación y niveles de piso terminado, o los parametros dinámicos de la máquina.
3. Las edificaciones deberán ser clasificadas de acuerdo a uno de los tipos determinados en la Tabla 2.1.2. Esta clasificación será necesaria para los fines de la determinación 1 del programa de Investigación Mínimo del EMS (sección 2.3.2)
Los tipos de edificación A,B y C designan la importancia relativa, de la estructura desde el punto de vista de la investigación de suelos necesaria para cada tipo, siendo el A más exigente que el B y éste que el C.
Aplicación de las técnicas de investigación
Técnicas de investigación de campo:
Se hará según la Norma Técnica ASTM D 420
a) Pozos o calicatas y trincheras
b) Perforaciones manuales y mecánicas
c) Ensayo de penetración estándar (ASTM D 1586) (SPT)
d) Auscultación Semi-Estática (ASTM D 3441) (CPT)
e) Auscultación dinámica con el cono tipo Peck (ACP)
f) Auscultación dinámica (DIN 4094) (DP)
g) Ensayos de resistencia al corte con veleta (ASTM D 2573 y ASTM D 4648)
h) Pruebas de carga (ASTM D 1194)
Tipos de muestras
Se consideran los cuatro tipos de muestras que se indican en la tabla 2.2.4, en función de las exigencias que deberán atenderse en cada caso, respecto del terreno que representan.
Programa de investigación
Generalidades
Un programa de investigación de campo y laboratorio se define mediante:
a) Condiciones de frontera.
b) Número “n” de puntos a investigar.
c) Profundidad “p” a alcanzar en cada punto.
d) Distribución de los puntos en la superficie del terreno.
e) Número y tipo de muestras a extraer.
f) Ensayos a realizar “In situ” y en el laboratorio.
Distribución de los puntos de exploración
Se distribuirán uniformemente en la superficie del terreno y por lo menos el 70% de los puntos caerán dentro de la superficie a ocuparse con la edificación.
Informe del EMS
El informe del EMS comprenderá:
Memoria descriptiva
Planos y perfiles de suelos
-Resultados de los ensayos “in situ” y del laboratorio.
En el plano de ubicación se empleará la nomenclatura indicada en la Tabla 2.4.2.
Análisis de las condiciones de cimentación
Cargas a utilizar
Para la elaboración de las conclusiones del EMS y en caso de contar con la información de las cargas de la edificación se deberán considerar:
a) Para el cálculo del factor de seguridad de cimentaciones: se utilizarán como cargas aplicadas a la cimentación, las Cargas de Servicio que se utilizan para el diseño estructural de las columnas del nivel más bajo de la edificación.
b) Para el cálculo del asentamiento de cimentaciones apoyadas sobre suelos granularesL se deberá considerar la máxima carga vertical que actúe (carga muerta más carga viva mas sismo) utilizada para el diseño de las columnas del nivel más bajo de la edificación.
c) Para el cálculo de asentamientos en suelos cohesivos: se considerará la Carga Muerta más 50% de la Carga Viva, sin considerar la reducción que permite la Norma Técnica de Edificación E.020 Cargas.
Asentamiento tolerable
En todo EMS se deberá indicar el asentamiento tolerable que se ha considerado para la edificación o estructura motivo del estudio.
En el caso de suelos granulares el asentamiento diferencial, se puede estimar como el 75% del asentamiento total.
En caso de tanques elevados y similares y/o estructuras especiales el asentamiento tolerable no deberá superar el requerido para la correcta operación de la estructura.
Capacidad de Carga La capacidad de carga por corte del suelo o presión última o de falla, se determinará utilizando las fórmulas aceptadas por la mecánica de suelos.
Asentamientos
Se determinarán utilizando los métodos aceptados por la mecánica de suelos.
Profundidad de cimentación La profundidad mínima de cimentación será de 0,80 m. La carga admisible y el asentamiento diferencial, deben calcularse para la profundidad de la cimentación.
Cimentaciones superficiales
Cimentaciones superficiales en taludes En el caso de cimientos ubicados en terrenos próximos a taludes o sobre taludes o en terreno inclinado, la ecuación de capacidad de carga debe ser calculada teniendo en cuenta la inclinación de la superficie y la inclinación de la base de cimentación, si la hubiera.
Cimentaciones Profundas
Cimentación por pilotes
Capacidad de carga en pilotesEl Cálculo de la capacidad de carga en pilotes se efectuará mediante cualquiera de los métodos estáticos confiables normalmente utilizados en la mecánica de suelos.
La capacidad estática de carga se calculará por medio de la siguiente ecuación:
Qu = Qp + S Qf
Espaciamiento de pilotes
El espaciamiento mínimo entre pilotes será el indicado en la tabla siguiente:
Problemas espaciales de cimentación
Suelos colapsables
El profesional responsable efectuará el estudio correspondiente para descartar o verificar la existencia de suelos colapsables, cuando estos puedan afectar a la estructura.
Ataque químico a las CimentacionesEn los lugares donde haya sospecha del ataque químico a las cimentaciones, deberán llevarse a cabo investigaciones para estudiar a esta posibilidad. El estudio debe efectuarse mediante análisis químicos del agua y del suelo.
CalzadurasLas calzaduras son estructuras provisionales que se diseñan y construyen para sostener las cimentaciones vecinas y el suelo de la pared expuesta, producto de las excavaciones efectuadas. Tienen por función prevenir las fallas por inestabilidad o asentamiento excesivo y mantener la integridad del terreno colindante.
Efectos de los sismosDe producirse un sismo con una magnitud mayor o igual a 3,5 grados de la escala de Richter, el contratista a cargo de las excavaciones, deberá proceder de inmediato a calzar y/o sostener cualquier corte de más de 2,00 m de altura, salvo que un estudio realizado por un especialista determine que no es necesario.
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