03 b fonaments_tipologies_v02

DOCUMENT BÀSIC: SEGURETAT ESTRUCTURAL – FONAMENTS

diap. 1

FONAMENTS

Principis bàsics, tipologies, disseny...


diap. 2

Definició de fonament

De la vikipèdia:

El fonament és un element constructiu funcional constituït per dos components:

-L'element estructural o fonament pròpiament dit és qui té la funció de "rebre, donar resposta i transmetre al terreny o roca, els esforços que s'exerceixen sobre l'estructura resistent o en el propi fonament.

-El terreny o roca és el component que ha de suportar i donar resposta als esforços que els transmet el fonament durant tota la vida prevista de la construcció.

Sí però.... PER QUÈ DIANTRE SERVEIX UN FONAMENT?


diap. 3

Definició de fonament respecte a la funcionalitat

Funcions del fonament:

-Assegurar l’estabilitat de la construcció: condició SE-1 (referida a la “resistència” del terreny)

- Garantir la seva funcionalitat: condició SE-2 (referida a la deformabilitat del terreny)


diap. 4

Funcionalitat del fonament

Qüestió de superfície?


diap. 5

funcionalitat del fonament

Qüestió d’encastament?


diap. 6

Fonaments superficials


diap. 7

Fonaments: concepte “fonament directe i superficial”


diap. 8

Fonaments: concepte “fonament directe semiprofund”


diap. 9

Fonamentacions concepte “llosa”


diap. 10

... fonamentar en llosa no sempre és la solució

Cap. 4: Fonamentacions superficials – lloses: problemes


diap. 11

Fonamentacions directes: disseny - qad (1)

Tensió admissible i d’enfonsament (estat límit últim):

Mètodes de verificació: analític


diap. 12


Tensió admissible i d’enfonsament (estat límit últim):

Mètodes de verificació: simplificat (qad deduïda directament de NSPT)

Condició: per sdif tolerable = 25 mm i distorsió ≤ 2 %0 L = 12.5 m ( ! )

B: ample del fonament

D: encastament

St: assentament tolerable


diap. 13

- Pressions admissibles per a fonamentació en roca:

- únic cas en que s’admet un criteri de disseny “segons norma” (relació entre tipologia i estat de la roca i tensió admissible).

- alternativa de càlcul analític simplificat.



diap. 14

Fonamentacions directes: disseny – s (1)


diap. 15

- Assentament de fonamentacions directes Mètodes de càlcul:

sòls coherents:

quan qw < qprec

-mètode elàstic -> s = f (q, B, E, Iz)

-valorar E a partir d’assaigs de laboratori o de qc

-no aplicable NSPT (o amb moltes reserves i experiència)

(quan qw > qprec)

-mètode edomètric

Fonamentacions directes: disseny – s (1)


diap. 16

fonamentacions profundes

Paradigma: fonamentació profunda: L > 8b


diap. 17

fonamentacions profundes: pilots (o pilons)


diap. 18

fonamentacions profundes: enceps (1 pilar = + d’un pilot)


diap. 19

-classificació de les fonamentacions profundes, segons:

- la transmissió de càrregues al sòl: fuste / punta

- els materials: formigó “in situ”, prefabricats, d’acer, fusta

- el procediment constructius: per excavació / per desplaçament

- la forma: secció circular, prismàtica, H

... cas especial: pilots – pantalla

Fonamentacions profundes: classes


diap. 20

-classificació de les fonamentacions profundes:

- la transmissió de càrregues al sòl: fuste / punta



diap. 21



-els materials: formigó “in situ”, prefabricats, d’acer, fusta


diap. 22





diap. 23





diap. 24



-El mètode d’emplaçament: perforats, clavats:


diap. 25



-El mètode d’emplaçament: perforats, clavats:


diap. 26

Fonamentacions profundes: pantalles

Mur pantalla


diap. 27



diap. 28



diap. 29

Fonamentacions profundes: disseny i càlcul: ELU


diap. 30

Fonamentacions profundes: disseny i càlcul:ELU: resistència per punta

fp: factor corrector per tipus de pilot (clavat o perforat)

Sòls granulars (sense cohesió):

Mètode analític: (MPa)

Mètode empíric: qp = fp ·NSPT (MPa)


diap. 31

Fonamentacions profundes: disseny i càlcul:ELU: resistència per punta

Sòls coherents (amb cohesió) pilots perforats:

Mètode analític: en condicions drenades

en condicions no drenades Np: factor corrector per encastament

Mètode empíric: No aplicable de forma realista cap correlació amb NSPT

Pilots clavats: adoptar fórmules de “hinca” específiques

Sòls granulars (sense cohesió):

Mètode analític: τf = σ’v · k · tg φ’ · f (kPa)

f: factor corrector per tipus de pilot

Mètode empíric: τf = 2.5 NSPT (kPa)


diap. 32

Fonamentacions profundes: disseny i càlcul:ELU: resistència per fregament

Sòls coherents (amb cohesió) pilots perforats:

Mètode analític: τf = c + σ’v · k · tg φ’ · f (kPa) en condicions drenades

(kPa) en condicions no drenades

Mètode empíric: No aplicable de forma realista cap correlació amb NSPT

Pilots clavats: adoptar fórmules de “hinca” específiques


diap. 33

Fonamentacions profundes: disseny i càlcul:ELU: resistència per fregament

Defectes en pilots

Fonamentacions profundes - control


diap. 34

Font: CFT & Assoc.

eco / impedància



diap. 35

Font: INGECIM



diap. 36

Font: INGECIM



diap. 37

Font: INGECIM

cross hole



diap. 38

Font: INGECIM

http://www.fernandeztadeo.com/cross.htm



diap. 39

Font: INGECIM

Fonamentacions profundes – control proves de càrrega estàtica


diap. 40

Font: CFT & Assoc.



diap. 41

Statnamic test

Fonamentacions profundes – controlanalitzador de clava de pilots (“hinca”)


diap. 42

Font: TERRATEST

Método Ventajas Inconvenientes

Sónico con martillo de mano

No se requiere preparación especial del pilote. Rapidez, sencillez y economía. Detecta los fallos importantes en la calidad.

Requiere interpretación especializada. La punta del pilote no se detecta bien cuando la esbeltez es importante o hay varios cambios de sección. Se debe esperar a que el hormigón tenga una cierta resistencia.

Ultrasónico "cross-hole"

Se emplea en pilotes hormigonados "in situ" de cualquier diámetro o longitud. Los defectos se identifican claramente a cualquier profundidad.

Requiere que se dejen colocados tubos embebidos en el hormigón. En pilotes prefabricados esto no suele ser posible. Los tubos a veces se deterioran y quedan inservibles. Se debe esperar a que el hormigón tenga una cierta resistencia.

Ensayos rápidos de carga

Permiten una evaluación del pilote no solo estructural sino también geotécnica, obteniéndose su capacidad de carga.

Requiere una masa importante de impacto (ensayo dinámico) o un equipo especial (Statnamic).

Pruebas de carga estáticas

Son los ensayos de carga mas similares al comportamiento de la cimentación en servicio.

Requiere un sistema de reacción que permita aplicar cargas elevadas superiores a las de servicio e incluso próximas a las de hundimiento.

Control automático de ejecución

Facilitan datos en tiempo real durante la ejecución del pilote, lo que permite optimizar el empleo de materiales y detectar fallos en edad temprana.

Solo están desarrollados para pilotes hincados y para pilotes barrenados.

comparativa dels mètodes de control de fonamentacions profundes (1)

(font: CFT& Assoc. SL)



diap. 43

Método Ventajas Inconvenientes

Sónico con martillo de mano

No se requiere preparación especial del pilote. Rapidez, sencillez y economía. Detecta los fallos importantes en la calidad.

Requiere interpretación especializada. La punta del pilote no se detecta bien cuando la esbeltez es importante o hay varios cambios de sección. Se debe esperar a que el hormigón tenga una cierta resistencia.

Ultrasónico "cross-hole"

Se emplea en pilotes hormigonados "in situ" de cualquier diámetro o longitud. Los defectos se identifican claramente a cualquier profundidad.

Requiere que se dejen colocados tubos embebidos en el hormigón. En pilotes prefabricados esto no suele ser posible. Los tubos a veces se deterioran y quedan inservibles. Se debe esperar a que el hormigón tenga una cierta resistencia.

Ensayos rápidos de carga

Permiten una evaluación del pilote no solo estructural sino también geotécnica, obteniéndose su capacidad de carga.

Requiere una masa importante de impacto (ensayo dinámico) o un equipo especial (Statnamic).

Pruebas de carga estáticas

Son los ensayos de carga mas similares al comportamiento de la cimentación en servicio.

Requiere un sistema de reacción que permita aplicar cargas elevadas superiores a las de servicio e incluso próximas a las de hundimiento.

Control automático de ejecución

Facilitan datos en tiempo real durante la ejecución del pilote, lo que permite optimizar el empleo de materiales y detectar fallos en edad temprana.

Solo están desarrollados para pilotes hincados y para pilotes barrenados.

comparativa dels mètodes de control de fonamentacions profundes (2)

(font: CFT& Assoc. SL)



diap. 44


diap. 45

moltes gràcies per la vostra participació

03 b fonaments_tipologies_v02

Education

Transcript of 03 b fonaments_tipologies_v02