Trabajo De Fundaciones..docx

UNIVERSIDAD DE ORIENTE. NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI. EXTENSIÓN CANTAURA. ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADA. DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

Ingeniería DE FUNDACIONES Prof. Ing. Jorge Missel

Bachilleres. Campos J.

C.I: 23.546.490

Carrasquel J. C.I:24.610.383 Betancourt F. C.I:24.230.229 Valecillos G. C.I: 23.596.081 Cantaura, Julio 2018

Índice Pag. Introducción……………………………………………………………………… Suelos…………………………………………………………………………….. Tipos de suelos…………………………………………………………………. Capacidad de carga de los suelos según su tipo………………………… Clasificación de los suelos para fundaciones……………………………. Ensayos de los suelos para carga admisible…………………………….. Fundaciones……………………………………………………………………. Clasificación de las fundaciones…………………………………………… Calculo más usados en fundaciones………………………………………. Criterios de fundaciones……………………………………………………… Falla de fundaciones…………………………………………………………… Conclusión………………………………………………………………………. Bibliografía …………………………………………………………………….

Introducción

Las estructuras de ingeniería deben ser soportadas por algún elemento de cimentación o fundaciones siendo esta la parte más importante de una construcción, ya que representa la seguridad de la estructura, sin importar la magnitud o importancia de la misma, depende de su sistema de soporte y transferencia de carga al subsuelo, los principios científicos adquiridos por el Ingeniero

Civil durante

su formación profesional son

la base

de

conocimientos que deberá enriquecer también con la experiencia en campo y formación complementaria para tener la capacidad de diseñar una cimentación económica y funcional. El diseño de fundaciones para estructuras tales como edificios, puentes, presas y otro tipo de estructura requiere el conocimiento de factores como: La carga que será transmitida por la superestructura a la fundación; Los requisitos de reglamentos locales de construcción; El comportamiento esfuerzo – deformación de los suelos que soportaran el sistema y las condiciones geológicas del suelo, siendo los dos últimos factores los más importantes ya que tienen que ver con la mecánica de suelos. Debemos tener un buen conocimiento de los principios básicos de la mecánica de suelos. Asimismo, debe ser consciente de que los depósitos de suelo natural sobre los cuales las fundaciones se construyen, no son homogéneos en la mayoría de los casos. Se debe tener conocimiento pleno de la geología del lugar donde se realiza el proyecto, es decir, del origen y la naturaleza de la estratificación del suelo, así como de las condiciones del agua del subsuelo.

La ingeniería de fundaciones es una combinación de mecánica de suelos, geología y un buen juicio derivado de experiencias del pasado. Para determinar que fundación es más económica, se debe considerar la carga de la superestructura, las condiciones del subsuelo y el asentamiento tolerable deseado. En general, las fundaciones de edificios, puentes y otros, puede dividirse en dos principales categorías: Superficiales y Profundas. Las Zapata aisladas, las zapatas para muros y las fundaciones a base de losas corridas, son superficiales. En la mayoría de estas, la profundidad de empotramiento puede ser igual o menor a tres o cuatro veces el ancho de la fundación. Los trabajos con pilotes hincados y pilotes perforados son fundaciones profundas. Estas se usan cuando las capas superiores del suelo tienen poca capacidad de apoyo o carga y cuando el uso de fundaciones superficiales causara un daño estructural considerable o problemas de inestabilidad. Recientemente aumento el uso de de refuerzos en el suelo para la construcción y diseño de fundaciones, muros de contención, taludes de terraplenes y otras estructuras. Dependiendo el tipo de construcción en refuerzo es mediante el uso de tiras metálicas galvanizadas, geotextiles, geogrillas y geocompuestos.

1.- Suelos El suelo está compuesto por minerales, materia orgánica, diminutos organismos vegetales y animales, aire y agua. Es una capa delgada que se ha formado muy lentamente, a través de los siglos, con la desintegración de las rocas superficiales por la acción del agua, los cambios de temperatura y el viento. 2.- Tipos de suelos Conocer cada tipo de suelo es importante en la construcción 

Suelos Arenosos: Es áspero y seco al tacto porque las partículas que lo componen están muy separadas entre ellas y no mantienen bien el agua.



Suelo calizos: Se trata de un suelo especialmente seco y muy solitario.



Suelos limosos: Los suelos limosos retienen el agua por más tiempo, su color es marrón oscuro, los limos se componen de una mezcla de arena fina y arcilla que forma una especie de barro junto al lodo y restos vegetales.



Suelos humiferos: los suelos humíferos son aquellos suelos que ya cuentan con material orgánico descompuesto



Suelos arcillosos: Este tipo de suelos está formado por granos finos de color amarillento, arcilla en un 45%, retienen mucho el agua y forman charcos



Suelos pedregosos: A este tipo de suelos se les llama así porque tienen pequeñas formaciones de piedra en su composición.

3.- capacidad de carga del suelo según su tipo Técnicamente la capacidad portante es la máxima presión media de contacto entre la cimentación y el terreno tal que no se produzcan un fallo por cortante del suelo o un asentamiento diferencial excesivo, para el diseño de fundaciones es necesario tener un conocimiento de los valores referenciales del suelo los cuales están previamente estudiados por pruebas de ensayo para determinar los esfuerzos admisibles, según el tipo de suelo que se presenta tenemos: TIPO DE SUELO

P(Kg/cm2)

Conglomerado compacto bien graduado

4

Grava. Mezcla de arena y grava

2*

Arena gruesa. Mezcla de grava y arena

2*

Arena fina a media. Arena media a gruesa, mezclada con limo o arcilla

1,5*

Arena fina. Arena media a fina mezclada con limo o arcilla

1.0*

Arcilla inorgánica, firme

1.5

Arcilla inorgánica blanda

0.5

Limo inorgánico, con o sin arena

0,25

* Los valores se reducen al 50% cuando están por debajo del nivel freático.

4.- clasificación de los suelos para fundaciones •Suelos no evolucionados: De formación reciente, próximos a la roca madre con poca materia orgánica. •Suelos poco evolucionados: Con gran cantidad de materia orgánica y color variable dependiendo de la composición. •Suelos evolucionados: Con mucha materia orgánica en diferentes estados de descomposición, roca madre bien desintegrada. Aptos para la agricultura. 5.- ensayos de suelo para cargas admisibles A. El ensayo de penetración estándar: Determina la capacidad de soporte del suelo. B. El ensayo de carga de placa Permiten determinar las

Características resistencia-deformación de un

terreno. C. El ensayo de corte directo Determina la resistencia de una muestra de suelo. Fundaciones Parte de la estructura que tiene como función transmitir en forma adecuada las cargas de la estructura al suelo y brindar a la misma un sistema de apoyo estable, la fundación estará bien diseñada si cumple adecuadamente con su doble función, estabilidad y resistencia, controlando dos estados límites a saber, las condiciones de servicio y las condiciones de falla por resistencia.

Tipos de Fundaciones 1.

Fundaciones

superficiales:

Son

cimentaciones

superficiales,

refiriéndonos a obras de construcción, al tipo de cimentaciones hechas a profundidad reducida en comparación al nivel de la superficie. 2. Fundaciones profundas: Son aquellas que transmiten la carga al suelo por presión bajo su base, pero que además pueden contar con rozamiento en el fuste. Clasificación de las fundaciones Fundaciones superficiales 1. Zapatas aisladas:

Son de carácter puntual, generalmente

están constituidas por dados de hormigón de planta cuadrada. 2. Zapatas combinadas: Son aquellas fundaciones que soportan más de una columna. 3. Zapatas continuas: Las zapatas corridas son comúnmente utilizadas en fundaciones de muros de carga portante. 4. Losas de fundación: es una estructura que puede soportar varias columnas o muros al miso tiempo. Fundaciones profunda 1. Pilotes: Pieza larga a modo de estaca, de madera, hierro y concreto armado, que se hinca en el terreno, bien para soportar una carga. 2. Micropilote: son diseñados para soportar esfuerzos de flexión y cortante, e incluso de tracción profundas.

Cálculos más usados para diseño de fundaciones Calculo de fundaciones, con columnas cuadradas, rectangulares y circulares a) Calculo de fundaciones con columnas cuadradas. b) Calculo de fundaciones con columnas rectangulares c) Calculo de fundaciones con columnas circulares. Criterios de fundaciones Los criterios que se deben tomar en cuenta para el dimensionamiento de elementos de fundaciones o cimentaciones estructurales

de concreto

armado son: 

Capacidad de carga



Espesor



Presión neta del diseño del terreno



Peso propio del suelo



Peso propio de la zapata



Fuerza cortante del diseño como viga ancha



Punzonamiento



Momento flexionante



Resistencia a la compresión del concreto

Falla de fundaciones La falla más común que se presenta en las fundaciones es el asentamiento, o sea, un descenso ocasionado por variadas razones: • Calidad del suelo.

• Deficiente compactación del terraplén. • Vibraciones recibidas por el terreno que producen reubicación de los estratos finos. • Peso de la estructura. Otras fallas menos comunes se pueden presentar en las fundaciones. Estas son: • Vuelco de la fundación en torno a algún punto de giro, debido a mala distribución de la carga y/o estrato de suelo de diferente espesor y capacidad de soporte, y/o momentos volcantes no equilibrado.

Conclusión - Podemos decir que las fundaciones son las encargadas de transmitir la carga o el peso de una estructura al suelo, pero además cumplen otras funciones como proporcionar apoyo o estabilidad a la estructura, limitar asentamientos totales y diferenciales evitando o controlando los daños que puedan ocurrir en la estructura ante las posibles acciones o modificaciones que puedan ocurrir en el terreno.

- Es importante saber que tanta presión puede ejercer la estructura sobre el suelo, el potencial de expansión y el asentamiento con el tiempo para poder diseñar las fundaciones. siempre tomando en cuenta diversos criterios como: Capacidad de carga, Espesor, Presión neta del diseño del terreno, Peso propio del suelo, el efecto de Punzonamiento, entre otros. todo esto para garantizar el funcionamiento correcto de la fundación y una estabilidad en la estructura.

- De acuerdo a diversos ensayos realizado en campo y del análisis de las muestras obtenidas en el sitio, examinadas y ensayadas en el laboratorio, se pueden obtener

diversos valores de acuerdo al tipo de suelo como por

ejemplo el esfuerzo admisible siendo este un factor fundamental para el cálculo de fundaciones sin importar el método por el cual se diseñe.

- Las fundaciones superficiales descansan en las capas superficiales del suelo, las cuales son capaces de soportar la carga que recibe de la construcción por medio de la ampliación de base, mientras que

las

fundaciones profundas transmiten cargas de la superestructura y del resto de la infraestructura a través de estratos débiles o compresibles, a través del agua o aire, hasta estratos inferiores con la suficiente capacidad de carga como para soportar la estructura, comportándose el pilote como una extensión de columna o pilar. Estos estratos inferiores pueden ser rocas, arcillas duras o suelos de baja compresibilidad.

Bibliografía