Este documento compara el análisis de losas de cimentación en suelos cohesivos y granulares utilizando diferentes métodos como ISE 3D, Winkler y ISE 93. Los resultados muestran que ISE 3D es el método más recomendable para suelos cohesivos, mientras que los métodos dan resultados similares para suelos granulares. Adicionalmente, se analizan los desplazamientos y esfuerzos en la losa y el suelo para varias rigideces de losa y tipos de suelo, mostrando que las los

1. LOSAS DELOSAS DE
CIMENTACIONCIMENTACION
+ 50% de+ 50% de áárearea
Asentamientos totales altos x+RigidezAsentamientos totales altos x+Rigidez
CompensaciCompensacióón on o SubcompensaciSubcompensacióónn

3. REQUISITOS ESENCIALESREQUISITOS ESENCIALES
Centro de gravedad debe coincidirCentro de gravedad debe coincidir
con la resultante de las cargascon la resultante de las cargas
Suelos homogSuelos homogééneos y estratigrafneos y estratigrafííaa
paralela a losaparalela a losa
Se requiere ISESe requiere ISE

4. TIPOS DE LOSASTIPOS DE LOSAS

5. Losas Largas

10. ANALISIS COMPARATIVO DE LA VARIACIÓN
DE PARAMETROS EN LA INTERACCION
SUELO ESTRUCTURA
CARLOS MARIO LOTERO
CARLOS DIAZ TABARES
DIRECTOR: LUIS GARZA VASQUEZ. I.C., M.I
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLIN
FACULTAD DE MINAS
INGENIERIA CIVIL 1997

11. DESCRIPCION DEL PROYECTO
Edificio el Mirador del Lago Guatape
Estructura en perfiles de acero
Estratigrafía complicada
Losa en cajon subcompensada
Profundidad de desplante 1.70m

17. ESTRATIGRAFIA
Arena
Arcillo-Limoso
10m
20m
C=1.0Kg/cm*3
Mv=0.003cm*3/Kg
C=0.8Kg/cm*3
Mv=0.0018cm*3/Kg
PRIMER ESTRATO
• 27% < W < 40%
• LL= 57%
• LP= 42%
• %F Finos= 47%
• Resistencia a compresión
simple 1.3Kg/cm2
SEGUNDO ESTRATO
• 28% < W < 35%
• LL= 50%
• LP= 40%
• En general posee propiedades
similares al estrato superior

18. LOSA DE CIMENTACION EN SUELOLOSA DE CIMENTACION EN SUELO
COHESIVOCOHESIVO
• ANALISIS PLANO
ISE 93 (Extrapolación por métodos de imágenes)
• ANALISIS TRIDIMENSIONAL
ISE 3D (Suelo como medio continuo)
WINKLER ( Coeficiente de balasto)

22. RESUMEN DE RESULTADOSRESUMEN DE RESULTADOS
ISE 3D
WINKLER
ISE 93

23. CUANTIAS DEL ACEROCUANTIAS DEL ACERO
Menor e inseguraMenor e inseguraRacional y SeguraRacional y SeguraConservadoraConservadora
24,5724,5736,9436,9469,2669,26
WINKLERWINKLER
KgKg/m/m22
ISE 3 DISE 3 D
KgKg/m/m22
ISE 93ISE 93
KgKg/m/m22

24. CONCLUSIONES LOSA ENCONCLUSIONES LOSA EN
ARCILLAARCILLA
ISE 93 conservadorISE 93 conservador
WinklerWinkler hiphipóótesis errtesis erróóneanea
ISE 3D recomendableISE 3D recomendable

25. INSTRUMENTACION DE CAMPOINSTRUMENTACION DE CAMPO
Control de asentamientos.Control de asentamientos.
Inferencia de esfuerzos en la losa,Inferencia de esfuerzos en la losa,
segsegúún proceso constructivo.n proceso constructivo.

26. PUNTOS PARA CONTROL DE ASENTAMIENTOS

29. SUPERFICIES DE ASENTAMIENTOS
PROGRESIVOS
VISITA # 1 VISITA # 2

30. PUNTOS DE CONTROL
DE EXTENSOMETRIA

37. LECTURA DE EXTENSOMETRIALECTURA DE EXTENSOMETRIA
MicrodeformacionesMicrodeformaciones obtenidasobtenidas
promedio: 0.004promedio: 0.004 -- 0.0020.002
MicrodeformacionesMicrodeformaciones a las cuales fallaa las cuales falla
el hormigel hormigóón: 0.003n: 0.003
Lecturas tomadas sonLecturas tomadas son erroneaserroneas

38. CAUSAS DE ERRORCAUSAS DE ERROR
Bajo nBajo núúmero demero de extensometrosextensometros
Equipo de mediciEquipo de medicióón poco adecuadon poco adecuado
Agentes externos agresivosAgentes externos agresivos
Posible campo magnPosible campo magnéético rodeando eltico rodeando el
terrenoterreno

39. LOSA DE CIMENTACION ENLOSA DE CIMENTACION EN
SUELO GRANULARSUELO GRANULAR
ANALISIS PLANO : NoANALISIS PLANO : No
ISE 3DISE 3D MvMv constanteconstante
MvMv variablevariable
WINKLERWINKLER

42. RESUMEN RESULTADOS
CIMIENTO DIAGRAMA DE MOMENTOS
ISE 3D-Mv cte WINKLER
ISE 3D-Mv Variable

43. CONCLUSIONES LOSA ENCONCLUSIONES LOSA EN
ARENAARENA
ISE 3DISE 3D-- WINKLERWINKLER : indiferente: indiferente
MvMv VARIABLEVARIABLE-- MvMv CONSTANTE:CONSTANTE:
Similares luego,Similares luego, MvMv CTECTE

44. LOSAS EN CASAS 1 Y 2 PISOS

49. APLICACIAPLICACIÓÓN PARAN PARA
MUROS ESTRUCTURALESMUROS ESTRUCTURALES
Control de daControl de daññosos
A partir de la Norma NSRA partir de la Norma NSR--
9898

50. SUELOS ESTUDIADOSSUELOS ESTUDIADOS
Duros:Duros: AluviAluvióón mn mvv≈≈0.001cm0.001cm22/Kgf/Kgf
Intermedios:Intermedios: Residuales mResiduales mvv≈≈0.01cm0.01cm22/Kgf/Kgf
Blandos:Blandos: ArcillasArcillas mmvv≈≈0.1cm0.1cm22/Kgf/Kgf

51. MODELO DE LAMODELO DE LA
ESTRUCTURAESTRUCTURA
Muros 0.20mMuros 0.20m
Columnas 0.30x0.60mColumnas 0.30x0.60m
Losas aligeradas 0.35mLosas aligeradas 0.35m
Sismo FHE una direcciSismo FHE una direccióónn
Sismo NSRSismo NSR--9898
Losa de cimentaciLosa de cimentacióónn
maciza flexible 0.4,rmaciza flexible 0.4,ríígidagida
0.7 y muy r0.7 y muy ríígida 1.0mgida 1.0m

52. Figura 1.Figura 1.
Planta delPlanta del
EdificioEdificio

53. Figura 2.Figura 2.
ElevaciElevacióónn
General delGeneral del
EdificioEdificio

54. ALGUNOS RESULTADOS DEALGUNOS RESULTADOS DE
IMPORTANCIAIMPORTANCIA

55. DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES TIPOS
DE SUELO LOSA FLEXIBLE
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
Desplazamiento (cm)
Alturaedificio(m)
Edificio Empotrado
Suelo Duro
Suelo Intermedio
Suelo Blando
Modelo Deriva máx (%H)
Empotrado 0.65 %
S. duro 0.96 %
S. Intermedio 1.13 %
S. Blando 1.21 %

56. DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES TIPOS
DE SUELO LOSA RÍGIDA
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00
Desplazamiento (cm)
Alturaedificio(m)
Edificio Empotrado
Suelo Duro
Suelo Intermedio
Suelo Blando
Modelo Deriva máx (%H)
Empotrado 0.65 %
S. duro 0.75 %
S. Intermedio 0.77 %
S. Blando 0.78 %

57. DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES TIPOS DE
SUELO
LOSA MUY RIGIDA
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00
Desplazamiento (cm)
Alturaedificio(m)
Edificio Empotrado
Suelo Duro
Suelo Intermedio
Suelo Blando
Modelo Deriva máx
(%H)
Empotrado 0.65 %
S. duro 0.69 %
S. Intermedio 0.69 %
S. Blando 0.69 %

58. La rigidez de las losas prima sobre elLa rigidez de las losas prima sobre el
tipo de suelo para el control detipo de suelo para el control de
derivaderiva
CONCLUSICONCLUSIÓÓNN

59. DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES
RIGIDECES DE LOSA
SUELO DURO mv = 0.001 cm
2
/Kgf
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
Desplazamiento (cm)
Alturaedificio(m)
Empotrado
Losa Flexible
Losa Rígida
Losa Muy Rígida
Modelo Deriva máx (%H)
Empotrado 0.65 %
Losa Muy Rigida 0.69 %
Losa rígida 0.75 %
Losa Flexible 0.96 %

60. DESPLAZAMIENTO PARA DIRFERENTES
RIGIDECES DE LOSA
SUELO INTERMEDIO mv = 0.01 cm
2
/Kgf
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
Desplazamiento (cm)
Alturaedificio(m)
Empotrado
Losa Flexible
Losa Rígida
Losa Muy Rígida
Modelo Deriva máx (%H)
Empotrado 0.65 %
Losa Muy Rigida 0.69 %
Losa rígida 0.77 %
Losa Flexible 1.13 %

61. DESPLAZAMIENTO PARA DIFERENTES RIGIDECES DE
LOSA
SUELO BLANDO mv = 0.1 cm
2
/Kgf
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
Desplazamiento (cm)
Alturaedificio(m)
Empotrado
Losa Flexible
Losa Rígida
Losa Muy Rígida
Modelo Deriva máx
(%H)
Empotrado 0.65 %
Losa Muy Rigida 0.69 %
Losa rígida 0.77 %
Losa Flexible 1.21 %

62. Para control de deriva lasPara control de deriva las
losas deben ser muy rlosas deben ser muy ríígidasgidas
CONCLUSICONCLUSIÓÓNN

63. Momentos SMomentos Síísmicos en tonsmicos en ton--mm
en la base de los Murosen la base de los Muros
Suelo Duro
Suelo
Intermedio
Suelo
Blando
Empotrado
Losa Flexible
Losa Rígida
Losa Muy Rígida
5.290 5.290 5.290
2.203
1.935 2.1641.923
2.160 2.2702.054
2.251 2.290
Los momentos se redistribuyen por la
acción de la losa

64. Momentos en la Losa de Cimentación [kN.m]

65. -0.800
-0.600
-0.400
-0.200
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
ESFUERZOS EN EL SUELO
Modelo Empotrado
Muro
Intermedio
Columnas

66. 0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
ESFUERZOS EN EL SUELO
Losa Muy Rigida Sobre Suelo Duro
Muro
Intermedio
Columnas

67. 0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
0.350
ESFUERZOS ENEL SUELO
Losa Flexible Sobre Suelo Intermedio
Muro
Intermedio
Columnas

68. Momentos en Columnas [ton-m]
para los tres primeros pisos

69. ASENTAMIENTOS EN LA CIMENTACION
-80.000
-70.000
-60.000
-50.000
-40.000
-30.000
-20.000
-10.000
0.000
10.000
Empotrado
Columnas
Intermedio
Muro
Columnas
Intermedio
Muro
Losa Rigida
Suelo Duro
Losa Flexible Suelo
Intermedio
Empotrado

70. COMPARACICOMPARACIÓÓN CON ELN CON EL
MMÉÉTODO DE WINKLERTODO DE WINKLER
SimplificaciSimplificacióón usual utilizadan usual utilizada
Disponible en los programasDisponible en los programas
comercialescomerciales
Relaciona el asentamiento de laRelaciona el asentamiento de la
cimentacicimentacióón con una constante den con una constante de
resorteresorte

71. OBTENCIOBTENCIÓÓN DEL MN DEL MÓÓDULO DEDULO DE
REACCIREACCIÓÓN DE SUBRASANTEN DE SUBRASANTE

72. AsentamientosSegunISE
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
1 2 3 4 5 6 7
ASENTAMIENTO[mm
Col
Inter
Muro
Eje
AsentamientosSegunWinkler
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
1 2 3 4 5 6 7
ASENTAMIENTO[mm]
Col
Inter
Muro
Eje
COMPARACICOMPARACIÓÓN DE ASENTAMIENTOSN DE ASENTAMIENTOS

73. DESPLAZAMIENTOS PARA DIFERENTES TIPOS DE SUELO
LOSA RIGIDA
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
DESPLAZAMIENTOS (cm)
ALTURA(m)
Edificio Empotrado
Suelo Duro
Suelo Intermedio
Suelo Blando
Const. De Winkler
Modelo Deriva
máx (%H)
Empotrado 0.65 %
S. duro 0.75 %
S. Intermedio 0.77 %
S. Blando 0.78 %
Cons. Winkler 0.78%
COMPARACICOMPARACIÓÓN DEN DE
DESPLAZAMIENTOSDESPLAZAMIENTOS

74. Empotrado
Losa flexible
Losa rígida
Losa muy rígida
ISE
Winkler
5.290
1.935
2.160
2.201
2.251
COMPARACICOMPARACIÓÓN DEN DE
MOMENTOS SMOMENTOS SÍÍSMICOS EN LASMICOS EN LA
BASE DE LOS MUROSBASE DE LOS MUROS
Ton-m

76. COMPARACICOMPARACIÓÓN DE MOMENTOSN DE MOMENTOS
EN LA LOSAEN LA LOSA

77. CONCLUSIONESCONCLUSIONES
Comportamiento del muroComportamiento del muro
adecuado si la losa es radecuado si la losa es ríígidagida
Se requiere ISESe requiere ISE

78. EJEMPLO LOSA DEEJEMPLO LOSA DE
CIMENTACIONCIMENTACION