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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Civil

Dpto. Académico de Mecánica de Suelos

N.T. E.050 - GENERALIDADES

NORMA TÉCNICA DE EDIFICACIÓNE.050 SUELOS Y CIMENTACIONES

• Aplicación en todo el territorio nacional.• Las exigencias de esta Norma se consideran mínimas.• No se aplica en casos de fenómenos de geodinámica

externa• No se aplica en casos de presunción de existencia de

ruinas arqueológicas; galerías u oquedades subterráneas de origen natural o artificial.

• En estos casos deberán efectuarse estudios específicos que confirmen y solucionen dichos problemas

MECÁNICA DE SUELOS APLICADA A CIMENTACIONES

N.T. DE EDIFICACIONES E.050

OBLIGATORIEDAD DE LOS ESTUDIOS

• Edificaciones para servicios• Edificación de 1 a 3 pisos, con más de 500 m2

de área techada en planta.• Edificación de 4 o más pisos de altura.• Edificaciones industriales, fábricas, talleres,

etc.• Edificaciones especiales con peligro de falla.• Edificación que requiera pilotes, pilares o

plateas de fundación.• Edificación adyacente a taludes o suelos

inestables.



MECÁNICA DE SUELOS APLICADA A CIMENTACIONES – EC 521H

N.T. DE EDIFICACIONES E.050 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Facultad de Ingeniería CivilDpto. Académico de Mecánica de

Suelos


• Establecer requisitos para la ejecución de EMS

• Para Cimentación de Edificaciones y otras obras

• Asegurar estabilidad y permanencia de las obras

OBJETIVO DE LA NORMA

N.T. E.050 – INFORMACION PREVIA

DEL TERRENO A INVESTIGAR

• Plano de ubicación y accesos.• Plano topográfico con curvas de nivel

(linderos, usos del terreno, obras anteriores, obras existentes, situación y disposición de acequias y drenajes y ubicación prevista para las obras).

• La situación legal del terreno.




N.T. E.050 – INFORMACION PREVIA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA


Suelos


Otras informaciones• Usos anteriores; cultivo, cantera, minera,

botadero, relleno sanitario, etc.• Construcciones antiguas, restos

arqueológicos u obras semejantes que puedan afectar al EMS.

• Datos disponibles sobre EMS efectuados.• De ser posibles tipo y nivel de cimentación.• Capacidad portante, deformabilidad y/o la

estabilidad del terreno.

• Número de pisos, cotas, áreas, estructura, sótanos, luces y cargas estimadas.

• Casos especiales; cargas concentradas, maquinaria pesada o vibraciones, etc.

• Movimientos de tierras ejecutados y previstos.

• Programa de Investigación Mínimo del EMS, según la Tabla siguiente.

N.T. E.050 – INFORMACION PREVIA

DE LA OBRA A CIMENTAR






Suelos


PROGRAMA DE INVESTIGACION

Condiciones de Frontera Número “n” de puntos de Investigación Profundidad “p” mínima a alcanzar

Cimentación Superficial

Cimentación Profunda. Distribución de los puntos de Investigación Número y tipo de muestras a extraer Ensayos a realizar “in situ” y en el laboratorio



Suelos


TABLA N° 2.3.2 NÚMERO DE PUNTOS DE INVESTIGACION

Tipo de edificación Número de puntos de investigación

(n)

A 1 cada 225 m2 B 1 cada 450 m2 C 1 cada 800 m2

Urbanizaciones 3 por cada Ha. de terreno habilitado

TABLA N° 2.1.2

TIPO DE EDIFICACIÓN

N° DE PISOS (Incluidos los sótanos)

TIPO DE ESTRUCTURA

DISTANCIA MAYOR ENTRE

APOYOS

(m) 3 4 a 8 9 a 12 > 12

APORTICADA DE ACERO

< 12 C C C B

PÓRTICOS Y/O MUROS DE CONCRETO

< 10 C C B A

MUROS PORTANTES DE ALBAÑILERÍA

< 12 B A --- ---

BASES DE MÁQUINAS Y SIMILARES

Cualquiera A --- --- ---

ESTRUCTURAS ESPECIALES

Cualquiera A A A A

OTRAS ESTRUCTURAS Cualquiera B A A A

Cuando la distancia sobrepasa la indicada, se clasificará en el tipo de edificación inmediato superior.

9 m de

altura 9 m de altura

TANQUES ELEVADOS Y SIMILARES

B A



Suelos



Profundidad “p” mínima de Investigación – zapatas superficiales

PRIMER PISO

Df

zDp f

Edificación sin sótano

Z = 1.5B





Profundidad “p” mínima de Investigación – bajo sótano

PRIMER PISO

SOTANO

Df

zDhp f

Edificación con sótano

h

Z = 1.5B





Profundidad “p” mínima de Investigación en plateas o solados

Df

P > 3.0 m





Profundidad “p” de Investigación Cimentaciones Profundas

zDhp f






Suelos


TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN

• Ensayo de penetración estándar SPT

• Clasificación de suelos (SUCS)

• Densidad in-situ; cono de arena, nuclear, balón de jebe, etc.

• Penetración cuasi-estática; cono y cono de fricción

• Clasificación de suelos (visual, manual)

• Capacidad portante; carga estática.

• Corte por veleta; suelos cohesivos

• Penetrómetro dinámico (DPL)

• Muestreo por perforaciones con barrena

• Perforación de núcleos de roca



Suelos


Cu = Cohesión en condiciones no drenadas.N = Número de golpes por cada 0,30 m de penetración en el ensayo estándar de penetración.Cn= Número de golpes por cada 0,20 m de penetración mediante auscultación con DPSH n = Número de golpes por cada 0,10 m de penetración mediante auscultación con DPL.qc = Resistencia de punta del cono en unidades de presión.fc = Fricción en el manguito.St = Sensitividad.



Suelos


ENSAYOS DE LABORATORIO

• Contenido de Humedad• Análisis Granulométrico• Límite Líquido y Límite

Plástico• Peso Específico Relativo de

Sólidos• Clasificación Unificada

(SUCS)• Densidad Relativa• Peso volumétrico de suelo

cohesivo• Límite de Contracción• Ensayo de Proctor

Modificado

• Descripción Visual-Manual• Sales Solubles Totales• Consolidación

Unidimensional• Colapsibilidad Potencial• Compresión Triaxial UU• Compresión Triaxial CD• Compresión no Confinada• Expansión o Asentamiento• Corte Directo• Contenido de Cloruros• Contenido de Sulfatos


INFORME DEL EMS

MEMORIA DESCRIPTIVA

- Resumen de las Condiciones de Cimentación

-Información Previa

- Exploración de Campo

- Ensayos de Laboratorio

- Perfil de Suelos

- Nivel de la Napa Freática- Análisis de la Cimentación : Tipo cimentacion, profundidad de cimentacion, capacidad admisible, asentamientos, agresión al concreto, nivel freático, parámetro para diseño de estructuras de contención y otros, recomendaciones, etc.

- Efecto del Sismo

PLANOS Y PERFIL DEL TERRENO

ENSAYOS IN SITU Y DE LABORATORIO





Planos y Perfiles de Suelos

TABLA N° 2.4.2 TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN

TÉCNICA DE INVESTIGACIÓN SÍMBOLO

Pozo o Calicata C – n

Perforación P – n

Trinchera T – n

Auscultación A – n






Suelos


DIVISIONES MAYORES SÍMBOLO

DESCRIPCIÓN SUCS GRÁFICO

SU

EL

OS

GR

AN

UL

AR

ES

GRAVA Y SUELOS

GRAVOSOS

GW

GRAVA BIEN GRADUADA

GP

GRAVA MAL GRADUADA

GM

GRAVA LIMOSA

GC

GRAVA ARCILLOSA

ARENA Y SUELOS

ARENOSOS

SW

ARENA BIEN GRADUADA

SP

ARENA MAL GRADUADA

SM

ARENA LIMOSA

SC

ARENA ARCILLOSA

SU

EL

OS

FIN

OS

LIMOS Y ARCILLAS (LL < 50)

ML

LIMO INORGÁNICO DE BAJA PLASTICIDAD

CL

ARCILLA INORGÁNICA DE BAJA PLASTICIDAD

OL

LIMO ORGÁNICO O ARCILLA ORGÁNICA DE BAJA PLASTICIDAD

LIMOS Y ARCILLAS (LL > 50)

MH

LIMO INORGÁNICO DE ALTA PLASTICIDAD

CH

ARCILLA INORGÁNICA DE ALTA PLASTICIDAD

OH

LIMO ORGÁNICO O ARCILLA ORGÁNICA DE ALTA PLASTICIDAD

SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS

Pt

TURBA Y OTROS SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS.

ANALISIS DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION

•CARGAS A UTILIZAR

•ASENTAMIENTO TOLERABLE

•CAPACIDAD DE CARGA

•FACTOR DE SEGURIDAD FRENTE A UNA FALLA POR CORTE

•PRESIÓN ADMISIBLE





ASENTAMIENTO TOLERABLE

• El EMS indicará el asentamiento tolerable

• El Asentamiento Diferencial no genere una distorsión angular mayor que la indicada en la Tabla.

• En suelos granulares el asentamiento diferencial será el 75% del asentamiento total.





asentamiento tolerable

TABLA N° 3.2.0DISTORSIÓN ANGULAR =

= /L DESCRIPCIÓN

1/150 Límite en el que se debe esperar daño estructural en edificios convencionales.

1/250 Límite en que la pérdida de verticalidad de edificios altos y rígidos puede ser visible.

1/300 Límite en que se debe esperar dificultades con puentes grúas.

1/300 Límite en que se debe esperar las primeras grietas en paredes.

1/500 Límite seguro para edificios en los que no se permiten grietas.

1/500Límite para cimentaciones rígidas circulares o para anillos de cimentación de estructuras

rígidas, altas y esbeltas.

1/650Límite para edificios rígidos de concreto cimentados sobre un solado con espesor aproximado

de 1,20 m.

1/750 Límite donde se esperan dificultades en maquinaria sensible a asentamientos.





PRESION ADMISIBLE

• Considera la Profundidad de cimentación.• Dimensión de los elementos de la cimentación.• Características físico – mecánicas de los suelos• Nivel Freático y su posible variación• Cambios en los suelos, por cambios de humedad• Asentamiento tolerable de la estructura.

Presión Admisible será la menor entre: Capacidad de carga Asentamiento admisible.





CIMENTACIONES SUPERFICIALES

• DEFINICION• PROFUNDIDAD DE CIMENTACION• PRESION ADMISIBLE• CIMENTACION SOBRE RELLENOS• CARGAS EXCENTRICAS• CARGAS INCLINADAS• CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN TALUDES





PROFUNDIDAD DE CIMENTACION

• No debe cimentarse sobre:

turba, suelo orgánico, tierra vegetal, relleno de desmonte o rellenos sanitario o industrial, ni rellenos No Controlados.

• Df > 0.8 m• Df losa > 0.4 m (con viga

perimetral)









CIMENTACION SOBRE RELLENOS CONTROLADOS

Depósitos artificiales conformado por material seleccionado compactado en capas.

La compactación debe ser controlada con métodos convencionales y su compacidad verificada por el ensayo SPT ( o auscultaciones tipo Peck o DPL)





CIMENTACION SOBRE RELLENOS CONTROLADOS

Rellenos controlados o de Ingeniería:– Más de 12% de finos, GC% > 90%– Caso contrario GC% > 95%– Un control por cada 250 m2 (mínimo tres)– Áreas menores a 25 m2, uno como mínimo– Espesor máximo por capa 0,30 m– SPT (por metro), el N 60 > 25 golpes– Densidad cada 0,50 m de espesor

No se cimentará en rellenos no controlados.

PROBLEMAS ESPECIALES DE CIMENTACION

• SUELOS COLAPSABLES• ATAQUE QUIMICO POR SUELOS Y AGUAS

SUBTERRANEAS• SUELOS EXPANSIVOS• LICUACION DE SUELOS• SOSTENIMIENTO DE EXCAVACIONES





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