Diseño de Cimentacion Rivera Del Pitillal - Copia

8/17/2019 Diseño de Cimentacion Rivera Del Pitillal - Copia

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M. en I. Arturo Muñoz BarbozaMaestro en Geotecnia por el IPNNo. Céd. Prof. 72922!

DISEÑO DE CIMENTACIÓN CASA PRADOS DE LAMONTAÑA, COLONIA SAN ESTEBAN, PUERTO VALLARTAJALISCO.

Por: M. en I. Arturo Muñoz Br!oz

Enero "e# $%&'

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina%


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Planteamiento

Se (#ne )on*tru+r un "e*rro##o !+t)+on# en un (re"+o )on un *u(er-+)+e "e $', /% 0$, 1ue *e#o)#+z # 0r2en "ere) "e# r+o P+t+###. L* 3+3+en"* *on "e "o* (#nt*, )o)er, terrz 4 "o* (t+o* "e *er3+)+o.

L *o#u)+5n e*tru)tur# *e "+o !*e "e 00(o*ter6 )on-+n" (or "#* 4 )*t+##o*. In+)+#0ente *e (ro(one un )+0ent)+5n !*e "e un (#) "e )+0ent)+5n r+2+"+z" )on )ontrtr!e*.

Objetivo General

• O(t+0+zr # )+0ent)+5n (ro(ue*t (r # )* !+t)+5n.

Objetivos Particulares

• E3#ur # )()+"" "e )r2 4 *ent0+ento* tot#e* (ro"u)+"o* (or "+*t+nto* t+(o* "e

)+0ent)+5n.• Pro(oner # )+0ent)+5n 07* -)t+!#e e*t )on*tru))+5n, 0+*0 1ue "e!e "e *t+*-)er, #o*

re1uer+0+ento* "e e*t"o #60+te* "e -## 4 "e *er3+)+o 4 *u 3ez *er # o()+5n 1ue 0e8or e-+)+ente re)ur*o* u0no*, 0ter+#e* 4 -+nn)+ero*.

Alcances

Se re#+zr7 e# n7#+*+* 4 "+*eño 9eote)n+)o "e #* #ternt+3* "e *o#u)+5n 1ue *e ten2 (r

e*te (ro!#e0. E*t* re3+*+one* *e r7n tnto n#6t+) )o0o nu0r+)0ente (r)orro!orr re*u#t"o*, 4 tener 04or )ert+"u0!re "e# )o0(ort0+ento re# "e# *ue#o, *+en"oe*te e# 1ue en re#+"" "e-+ne # )+0ent)+5n 1ue ne)e*+t # e*tru)tur.

Se re#+zr7 e# "+*eño e*tru)tur# "e # )+0ent)+5n 1ue re*u#te 07* 5(t+0 4 1ue en e*te

tr!8o *e (re*entr7 )o0o # *o#u)+5n # (ro!#e0 Se (ro(or)+onr7n #* "e!+"* re)o0en")+one* 4 *u2eren)+* )on)ern+ente* #

(ro)e"+0+ento )on*tru)t+3o 1ue *e "e!er7 "e *e2u+r (r # e8e)u)+5n "e #o* tr!8o* en

o!r. Se r7 un re3+*+5n 4 un (ro(ue*t #tern # 1ue *e t+ene re*(e)to # (#t-or0 1ue

*e t+ene (ro(ue*t )on*tru+r (r "e*(#ntr #* )**.

Investigación del Sitio

E# -r))+on0+ento !+t)+on# *e #o)#+z entre #* )##e* C0+no P#4 9rn"e 4 L7zroC7r"en*, en # De#e2)+5n "e E# P+t+###, 0un+)+(+o "e Puerto V##rt, J#.

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina2


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Con e# -+n "e )ono)er # e*trt+2r-6, (r70etro* "e re*+*ten)+, )o0()+"" 4;o )on*+*ten)+ "e #o*0ter+#e* *u!4)ente* en e# #u2r, *e re#+zron )utro *on"eo* "e (enetr)+5n e*t7n"r, ##e3"o* un (ro-un"+"" 07


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SPE$

SPE=

SPE

L* nter+ore* (ro(+e""e* 6n"+)e* 4 0e)7n+)* *e "eter0+nron en !*e # n>0ero "e 2o#(e* "e # (rue! "e (enetr)+5n e*t7n"r 4 )orre#)+one* o!ten+"* en # #+tertur t)n+) e*(e)+#+z".

Pro(+e""e* "e # P#t-or0

Con*+"ern"o un (#t-or0 )u4o 0ter+# "e !n)o t+ene )#+"" "e *u!r*nte, #* (ro(+e""e**on #* *+2u+ente*:

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina&


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Análisis y Diseño Geotecnico

Acciones

Cobinaci/n %. Car,as peranentes +s car,as #i#as con intensidad

+0ia.

C 1 C(a0 - ton32. Cobinaci/n 2. Car,as peranentes +s car,as #i#as con intensidad

instant+nea.

C 1 C(inst 2.4 ton32

Cobinaci/n -. Car,as peranentes +s car,as #i#as con intensidad

edia.

C 1 C(ed 2.7! ton32

Espectro de diseño sísmico

Lo)#+z)+5n "e# (re"+o )oor"en"*: Lon2+tu": &%/.&&/ Lt+tu": $%.''%&.

Coe-+)+ente *6*0+)o F %.''

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina


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L* (ro(+e""e* "e #o* e*trto* *o#+)+t"* (or e# *o-tGre PRODISIS "e # Co0+*+5n @e"er# "eE#e)tr+)+"" (r o!tener e# e*(e)tro "e "+*eño *6*0+)o "e# (re"+o en )on*tru))+5n -ueron #**+2u+ente*:

Not: *e ut+#+zron #* (ro(+e""e* "e# *on"eo "e (enetr)+5n e*t7n"r , (ue* *e )on*+"ern #* 07*"e*-3or!#e*, 4 *e e*t7 )on*+"ern"o # (#t-or0 "e 0ter+# "e !n)o.

E# e*(e)tro "e "+*eño *6*0+)o o!ten+"o e*trn*(rente (or re-#e8r # tot#+"" "e# (e#+2ro

*6*0+)o. H!r7 1ue to0r en )uent e# t+(o "ee*tru)tur, # +0(ortn)+ e*tru)tur# 4, (r e#e*t"o #60+te "e )o#(*o, #* re"u))+one* (or "u)t+#+"" 4 *o!rere*+*ten)+.

Alternativas de Solución para la Cimentación

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina'


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De )uer"o #* )r)ter6*t+)* 0e)7n+)* "e# terreno 4 # *o#u)+5n e*tru)tur# !*e "e00(o*ter6 )on-+n", # (ro(ue*t "e )+0ent)+5n 07* 3+!#e e*:

• (t* )orr+"* ?(r 0uro* "e )r2.• (t* re)tn2u#re* ?(r 0uro* "e )r2 0u4 (r5


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PLANTA CIMENTACIÓN

A 33.761 m2

1

3

4

6

7

810

11

12

13

14

1

3

10

11

12

13

14

4

7

A IFE

C

A F I

5

22

E

Losa

ZC-1

ZC-1

ZC-1

ZC-1

ZC-1

ZC-1 ZC-2

ZC-2

evisión de los estados límites de falla

5os estados l6ites de falla ue se toar+n en cuenta son N8C Cientaciones

2!!&

:lu;o pl+stico local o ,eneral del suelo ba;o la cientaci/n


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Método Analítico. NTC Cimentaciones 2004.

Para cientaciones desplantadas en suelos cu>o ecaniso de falla es

preponderanteente friccionante) en la re#isi/n de los estados l6ite de falla

deber+ de cuplirse con la si,uiente ecuaci/n

( ) v Rqv p F BN

N p A

F Q+

γ +−<

Σ γ $

&

?(er Noras 8écnicas Copleentarias para el @iseño de Cientaciones del 2!!&) apartado

-.-.% para #er a>or detalle de esta ecuaci/n.

apata ectan,ular #t+0 1ue (ro3o) # -##.

Lo* e*t"o* #60+te* "e -## *e e3#urn "+re)t0ente )on 4u" "e un *o-tGre e*(e)+#+z"o en)+0ent)+one* e# )u# no* (er0+t+r7 "eter0+nr # )()+"" "e )r2 >#t+0 "e #* z(t*

re)tn2u#re* 4 )orr+"* 4 #o* *ent0+ento* e#7*t+)o* (ro"u)+"o* (or e-e)to "e #* )r2* "e 0ner+n0e"+t.

Lo* *ent0+ento* "+-er+"o* (or )on*o#+")+5n, no e* un (rte 1ue *e ten2 1ue re3+*r en e*tetr!8o (ue*to 1ue en !*e #o* re2+*tro* "e e


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*ent0+ento* *on (er0+*+!#e* "e )uer"o # Re2#0ento "e Con*tru))+5n "e# D+*tr+to @e"er# $%%4 #* Nor0* T)n+)* Co0(#e0entr+* (r e# D+*eño "e C+0ent)+one* "e e*e 0+*0o ño.

En e# ne


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ZC-1

(t Corr+". B F % )0 D- F &/ )0. Su(er-+)+#.1"0 F &%.=$ ton;0$ ?z(t )orr+" )on un n)o "e % )0, *u(er-+)+#.Se (ro(one un e*(e*or ? "e z(t F &/ )0 ?M6n+0o re1uer+"o (or e# Re2#0ento.Un re)u!r+0+ento "e = )0.Se )o#o)r7 un (#nt+## "e )on)reto -) F &%% 2;)0$ "e / )0 "e e*(e*or.

-) F $/% 2;)0$-4 F $$% 2;)0$

! F &%% )0

∅=¿ %./

L )r2 )tunte ?G *o!re )+0+ento F =.= ton;0

Un+""e* F 0etro*

" F r F %.&$ 0

Cr2 *o!re terreno F &.& G)t F .& ton;0Pre*+5n "e Cont)to, 1uF .' ton;0$

Pr+0er Re3+*+5n

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina%%


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1"0 F &%.=$ ton;0

$

1u F .' ton;0

$

OQ

Se2un" Re3+*+on: CortnteCortnte )tunte (r un *e))+5n *+tu" un (er#te "e# (ño "e # )ontrtr!e Vu:

Cortnte re*+*tente* VR :

V R>

V u OQ

E* )e(t!#e e# e*(e*or "e &/ )0

Ter)er Re3+*+5n: @#e


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Acero de acero 5on,itudinal

8oando #arillas del $ - Contrtr!e

L )ontrtr!e 8ue2 un ((e# +0(ortnte en #* z(t* )orr+"*, (ue* "e no e0(#er# *er6ne)e*r+o re)urr+r un e*(e*or 0u4 2rn"e en # (#) o #o* "e # z(t (r e3+tr # -## (or

-#e


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Un+""e* F 0etro*

" F r F %.&$ 0

Cr2 *o!re terreno F &.& G)t F .& ton;0Pre*+5n "e Cont)to, 1uF .' ton;0$

Pr+0er Re3+*+5n

1"0 F &%.=$ ton;0$ 1u F .' ton;0$ OQ

Se2un" Re3+*+on: CortnteCortnte )tunte (r un *e))+5n *+tu" un (er#te "e# (ño "e # )ontrtr!e Vu:

Cortnte re*+*tente* VR :

V R>V u OQ

E* )e(t!#e e# e*(e*or "e &/ )0

Ter)er Re3+*+5n: @#e


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l +rea de acero reuerida es la a>orcalculada con las ecuaciones anteriores

8oando #arillas del $ - 2! c

Acero de acero 5on,itudinal

8oando #arillas del $ - Contrtr!e

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina%

A s=bd

m−√( bdm )

2

−2 M ub

∅m f y=0.81

A smin=0.002bh=¿

=.%%

A smin=0.002bd=¿

$.


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Procedimiento Constructivo

Conclusiones

ecomendaciones y Sugerencias

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina%'


17/28


Atentaente

EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE

M. en I. Arturo Muñoz Barboza

ANEXO A

MODELADO NUMERICO DE A!ATA" "OMERA"

l ob;eti#o de realizar odelos nuéricos por edio del étodo del eleento

Fnito es coprender de una e;or anera el coportaiento real del suelo.

5as ecuaciones anal6ticas de capacidad de car,a no toan en cuenta la

interacci/n siult+nea de una ,ran cantidad de #ariables ue inciden en la

capacidad de car,a de un suelo) al,o ue si es posible de odelar con estos

étodos de an+lisis de #an,uardia. 5a idea principal es reducir lasincertidubres ue se tiene) > lo,rar diseños +s /ptios ue reduzcan los

recursos econ/icos) uanos > ateriales) pero sin perder en conFanza >

se,uridad.

An+lisis por edio del étodo del eleento Fnito se realizaron con soporte del

softHare coercial P5AID -@ (ersi/n %.%) para deterinar la capacidad de

car,a del suelo para distintas conF,uraciones ,eoétricas de zapatas

superFciales) > para deterinar los asentaientos inediatos producidos en

distintas re,iones de las zapatas por diferentes tipos de car,a) lo cual nos

peritir+ e#aluar lo si,uiente

Asentaientos el+sticos

Asentaientos diferenciales

@istorsiones de las zapatas

De re#isaran los resultados obtenidos > con esto se deterinar+ el tipo de

cientaci/n deFniti#a ue deber+ de eplearse a la estructura. @ico sea de

paso) ue el criterio preponderante para la selecci/n del tipo de cientaci/n

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina%7


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+s adecuada para este pro>ecto lo re,ir+n los asentaientos diferenciales >las distorsiones.

Revisión de la capacidad de carga

apatas corridas

De e#aluar+ la capacidad de car,a para dos diferentes conF,uraciones de

zapatas) la priera tendr+ un anco B !.4 > la se,unda un anco B %.!

. De supondr+ ue la zapata est+ desplantada sobre una estrati,raf6a siilar

a la del sondeo de penetraci/n nJero &. sto con el Fn de odelar la

condici/n +s cr6tica de an+lisis. 5as propiedades del DPK& se repiten a

continuaci/n

Zapata Corrida 1



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Modelo Nuérico > Condiciones de :rontera Geoetr6a de

Cientaci/n

De re#isaron dos

diferentes espesores

de zapata

% %& c > 2 2! c

sto con el Fn de

e#aluar lasdistorsiones

diferenciales

producidos en la

zapata.

leentos Fnitos trian,ulares de % nodos > doce puntos de inte,raci/n. l

suelo > la placa de la zapata se odelaron con eleentos s/lidos.

Car,a Actuante sobre la zapata de acuerdo al an+lisis de car,as) se tiene una

car,a lineal central a lo lar,o de la zapata de -.7- ton3.

@eforaciones totales.

apata de %& c de

espesor

Asentamientos Elásticos y

Deformaciones

Diferenciales% %& c

@e la ia,en se

desprende lo si,uiente

unidades en cent6etros.



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5os asentaientos el+sticos +0ios son %.7 c al centro de la zapata.

@istorsiones


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Modelo Nuérico > Condiciones de :rontera Geoetr6a deCientaci/n

De re#isaron los diferentes espesores de zapata

% %& c 2 2! c 2 2 c > 2 -! c

sto con el Fn de e#aluar las distorsiones diferenciales

producidos en la zapata.

leentos Fnitos trian,ulares de % nodos > doce puntos de

inte,raci/n. l suelo > la placa de la zapata se odelaron con

eleentos s/lidos.

Car,a Actuante sobre la zapata de acuerdo al an+lisis de car,as) se tiene una

car,a lineal ue actJa en el e0treo izuierdo de la zapata cu>a a,nitud es

de &.7' ton3. De re#isar+ el efecto de la car,a e0céntrica > las deforaciones

diferenciales. stas ,obernaran el anco > el diseño de la zapata.

Asentamientos Elásticos y Deformaciones Diferenciales

% %& c

No adisible la deforaci/n diferencial. De ensa>ar+ una zapata con a>or

espesor.

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina2%

@irecci/n

Asentaiento

@iferencial


22/28


2 2! c

@irecci/n

Asentaiento

@iferencial

os ancos son de %.% > %.2 etros > espesores de 2 > -! c) > el

resultado fue ue se ten6an deforaciones diferenciales inadisibles aJn) por

lo cual >a no es factible se,uir auentado los espesores > el anco.

5a soluci/n al problea radica en ipedir ue el e0treo donde actJa la car,a

lineal se unda +s ue el resto de la zapata. la anera de lo,rarlo es

epotrando la zapata al terreno. s decir) d+ndole una profundidad de

desplante) ue a,a ue el suelo por encia de la zapata contrarreste el

oento producido por la car,a lineal ue ace ue esta tienda a ,irar > con



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esto e#itar ue la zapata pueda a,rietarse. 5o anterior a>udar+ a ue la zapatase unda +s uniforeente > reducir+ las deforaciones diferenciales ue

es lo ue ,obierna el diseño.

De re#isar+ la CK2 considerando ue esta se desplanta a una profundidad de

9! c edidos respecto a la superFcie de la platafora. 5a raz/n de

desplantar a 9! c es porue se busca ue la zapata descanse en un estrato

de consistencia Fre) > este se encuentra de acuerdo al DPK& a esta

profundidad.

C%2

Anco


24/28


B

A D

-1.27-1.20

-1.13

Coo se deuestra) los asentaientos el+sticos son del orden de %.27 c) el

+0io) u> peueños en consideraci/n a los % c perisibles por el

e,laento de Construcci/n del @.:. 2!!&.

5as deforaciones diferenciales lon,itudinales coo trans#ersales sonenores a !.!!2 ue es el +0io perisible para zapatas ue soportar+n

uros de car,a de aposter6a.

As6 iso se re#is/ la zapata para un anco de !.4 > se encontr/ lo

si,uiente

5a distorsi/n esinadisible.

Zapata Rectangular

De e#aluar+ la capacidad de car,a para un zapata rectan,ular cu>as

diensiones son las si,uientes

B 2.'-

5 7.4

De supondr+ ue la zapata est+ desplantada sobre una estrati,raf6a siilar a la

del sondeo de penetraci/n nJero &. sto con el Fn de odelar la condici/n+s cr6tica de an+lisis. (er tabla de DPK&.

5a car,a actuante sobre la zapata es una presi/n de &.-& ton32.

e#isi/n %.

apata ectan,ular

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina2&

@irecci/n

Asentaiento

@iferencial


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@f !.%2 %2 c

5as

deforaciones diferenciales son adisibles.

e#isi/n 2.apata ectan,ular

@f !.%-

%- c

e#isi/n -.

apata ectan,ular@f !.%&

%& c

e#isi/n &.

apata ectan,ular

@f !.% % c


@irecci/n

Asentaiento

@iferencial


26/28


5as deforaciones diferenciales son aceptables para todos los espesores de

losa probados.

5os asentaientos el+sticos son aceptables puesto ue est+n u> deba;o de

los % c.

Malla deforada > contornos de desplazaientos #erticales. apata

ectan,ular % c.

"ni#ersidad Metropolitana $%&' Altos Colonia (illas "ni#ersidad) Puerto (allarta) *alisco P+,ina2'


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5osa de cientaci/n superFcial

De odelar+ una losa de cientaci/n para toda la estructura) la cual

transitir+ las car,as al terreno sin ue este falle por cortante) ade+s de ue

los asentaientos sean enores a 2. c > ue las distorsiones sean enores

a !.!!2 para construcciones a base de aposter6a.



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n el odelo se considera una placa de cientaci/n para toda la estructura)

las car,as lineales representan la car,a de los uros sobre la losa. sta se

desplanta sobre la platafora directaente. l espesor de losa es de %2 c.

5a car,a lineal de los uros considerando su propio peso es de - QN3 para

los uros linderos > de &! QN3 para los uros centrales.

5os asentaientos +0ios son de 2.%% c) > la deforaci/n +0ia

diferencial ue se tiene es de !.!!2.

5a alla deforada > los contornos de desplazaientos se presentan a

continuaci/n

De obser#a ue los desplazaientos +0ios se presentan inediataente

deba;o de los uros de car,a.

" i id d M t lit $%&' Alt C l i (ill " i id d P t ( ll t * li P+ i

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