asentamientos

1. 1
ASENTA
EDIFICAC
1. El Problema.-
Varias edificacion
producido por e
construida sobre u
2. El modelo est
de los pórticos,
hundir. Estas hip
zapatas, se asie
manifiesta por agr
3. Las Normas P
a los Asentamie
“3.2 En todo EMS
considerado par
Es decir deja que
permisibles.
Con respecto a l
Normas peruanas
“4.2 ASENTAMIE
Los asentamient
por la mecánica
Asentamiento to
Los asentamiento
S1 = Asentamient
S2 = Asentamient
S3 = Asentamient
St = S1 + S2 + S3
ASENTAM
4. El Ensayo de
Curva de Conso
Compresibilidad,
de vacíos “e”.
preconsolidació
suelo durante tod
5. RELACIONES
5.1 Altura de só
Hs = Ws / γs*A
Ws = Peso de só
.γs = Peso esp
A = área del anil
5.2 Relación de
e1 = H1/Hs - 1
MIENTO D
CIONES
nes han tenido pro
el hundimiento de
un suelo blando y c
tructural.- Cuando
estamos asumiend
pótesis no son vá
entan. Se produce
rietamientos en mu
Peruanas de Estru
nto tolerables dice
S se deberá indica
ra la edificación o
e el responsable de
os asentamientos
s, de manera insólit
ENTOS
tos se determinará
de suelos”.
otal (St).-
os son:
to inmediato
to por consolidació
to por consolidació
3
MIENTO PO
e Consolidación.-
olidación y la C
muestra la relació
A partir de all
n pc, que es la c
a su historia geológ
Fig. (1). Conso
PARA EL ENSAY
ólidos (Hs).-
A
ólidos
pecífico de sólidos
lo
e vacíos inicial (e1
1
DE LAS
Ing. William
oblemas de agrieta
e la cimentación,
compresible.
colocamos apoyo
do que estos no
álidas si el suelo,
e fallas en toda
uchos ambientes de
ucturas.- El Reglam
e:
ar el asentamiento
estructura motivo
el estudio de suelo
de las Cimentaci
ta, lo único que dic
rán utilizando los m
ón primaria
ón secundaria
OR CONSO
Se realiza con el e
urva de Compres
ón entre la carga a
í se puede det
arga máxima a la
gica, usando el Mé
olidómetro o edóme
YO DE CONSOLIDA
1).-
m Rodríguez Ser
amiento, debido al
cuando ésta ha
s fijos o empotram
se van a desplaz
y por consiguien
la edificación, qu
e la misma.
mento peruano, res
o tolerable que se
o del estudio”.
os fije los asentam
ones Superficiale
cen es lo siguiente:
métodos aceptado
OLIDACION
edómetro, y determ
sibilidad. La Curv
aplicada “p” y la re
terminar la Carg
que ha sido some
étodo de Casagrand
etro
ACION.-
1
rquén
l daño
a sido
mientos
zar, ni
nte las
ue se
specto
e ha
mientos
es, las
os
N.-
mina la
va de
elación
ga de
tido el
de:
∆
∆
H1=altura inicial de
Hs = altura de sól
5.3 Altura final (H
H2 = H1 - ∆HT
∆HT = deformació
5.4 Relación de
.e2 = H2/Hs -
H2 = altura de la
5.5 Relación de
.ei = e1 - ∆Hi / H
e1 = relación de
∆H = deformación
los micrómetros)
Hs = altura de só
5.6 Altura inicia
Hw1 = w1*Hs*Ss
.w1 = contenido d
Hs = altura de só
Ss = peso espec
5.7 Altura final
Hw2 = w2*Hs*S
.w2 = contenido d
Hs = altura de só
Ss = peso espec
5.8 Grado de sa
Gw1 = Hw1 / (H
Hw1 = altura de a
H1 = altura inicia
Hs = altura de sóli
5.9 Grado de sa
Gw2 = Hw2 / (H
Hw2 = altura de a
H2 = altura inicia
Hs = altura de sóli
Fig.(2). Modelo de
cualquiera (i).
Fig.(3). Modelo de
EXPRESION ARIT
De la expresión ob
e la muestra
lidos
H2).-
ón de la muestra
e vacíos final (e2
1
muestra al final de
e vacíos en un in
Hs
vacíos inicial
n de la muestra (p
ólidos
al de agua (Hw1)
de agua al inicio an
ólidos
cífico relativo de sól
de agua (Hw2).-
s
de agua al final des
ólidos
cífico relativo de sól
aturación de agua
H1 – Hs)
agua inicial
al de la muestra
idos
aturación de agua
H2 – Hs)
agua final
al de la muestra
idos
la muestra desde e
la muestra desde e
TMETICA PARA CA
btenida en 5.5:
al final del ensay
2).-
el ensayo
nstante cualquiera
romedio de las me
.-
ntes de aplicar car
lidos
spués de descargar
lidos
a inicial (Gw1).-
a final (Gw2).-
el instant5e inicial (
el instante (i) y el fi
ALCULAR EL ASE
yo
a (ei) .-
didas obtenidas po
rgas
r la muestra
(1), y un instante
inal (2).
ENTAMIENTO
or

2. 2
ei = e1 – ∆H/Hs
resulta:
∆e = ∆h/Hs
∆H = ∆e Hs
Se define:
av = ∆e/∆p = coe
∆e = av ∆p
(b) en (a):
∆H = av ∆p Hs
De la expresión:
e1 = H1/Hs – 1
e1+1 = H1/Hs
Hs = H1/(1+e1)
(d) en (c):
∆H = av ∆p H1/(1
Se define:
mv = av/(1+e1) =
∆H = mv ∆p H
Fig.(4.1). Curva d
Fig.(4.1). Curva d
6. La Curva de
diferente a la curv
comprimió en el
descargó hasta C
edificio y se comp
…(a)
eficiente de comp
+e1)
= coeficiente de v
e compresibilidad e
e compresibilidad e
e Campo de Com
va de compresibilid
ayer, desde A ha
C en el hoy, y a p
prime hasta D. En
resibilidad
…(b)
…(c)
…(d)
variación volumétr
…(e)
en escala aritmétic
en escala semi-log
mpresibilidad.- La
dad obtenida en e
asta B debido a v
partir de allí se co
cambio, cuando se
rica
ca.
arítmica.
a Curva de Cam
l laboratorio. El su
varios estratos, lue
oloca la carga deb
e extrae la muestra
2
po es
elo se
ego se
bida al
a en el
A
punto C, al quita
laboratorio, ésta s
EFGH, que es la c
Fig. (5). Historia de
6.1 Método de Ca
Arthur Casagrande
preconsolidación
muestra en toda su
Se busca en el tra
por ese punto se t
traza una bisectriz
la bisectriz en el pu
de las abscisas.
preconsolidación.
arle peso debido
e expande hasta E
urva de compresib
e la deformación de
sagrande.-
e, nos proporcionó
n, pc, es decir la m
u historia geológica
amo de recompres
traza una tangente
. Del tramo virgen,
unto C. Se traza un
El punto de
a la excavación
E, y en el laborato
ilidad de laboratori
e un suelo.
ó un método para
máxima carga a qu
a:
sión el punto de m
y una horizontal.
se prolonga una r
na perpendicular d
intersección cor
y al saturarse e
orio se obtiene la c
o.
a calcular la carg
e a estado someti
máxima curvatura, l
Del ángulo formad
ecta hasta intercep
esde el punto C, a
responde a la c
en el
curva
a de
da la
luego
do se
ptar a
al eje
carga

3. 3
7. El Método de
Curva de laborato
consolidación ob
obtiene se traza u
relación de vacío
calcula la presión
estado sometida
vertical hasta int
Desde el punto A
determinado eo, s
allí se traza una lí
C, con la prolong
AB y BC, represe
Fig.(6). Método de
campo.
Schmertmann.- D
orio. Se ubica el p
tenida con el Mé
una paralela al tram
os eo, que tiene la
n activa po = Pes
la muestra en su e
terceptar a la líne
A se traza una horiz
se multiplica por 0
ínea paralela al eje
ación del tramo vi
ntan la Curva de C
e Schmertmann, p
Determina la Curva
punto B correspond
todo de Casagran
mo de descarga. Es
muestra en su est
so específico x p
estado natural. A p
ea anteriormente t
zontal, hasta interc
.42, y se ubica ese
e “X”, la cual se va
rgen de la curva d
Campo.
ara obtener la curv
de Campo, a parti
diente a la carga d
nde. A partir de a
s necesario determ
tado natural. Para e
profundidad a la q
partir de allí se traz
trazada, en el pun
eptar el eje “Y”. Un
e punto en Y. A pa
a interceptar en el
e laboratorio. Las
va de compresibilid
3
r de la
de pre-
allí se
inar la
ello se
que ha
za una
nto A.
na vez
artir de
punto
líneas
dad de
∆
∆
∆
∆
8. Calculo de ase
de recompresión
de las líneas AB y
El asentamiento
(8), que se obtiene
De la relación entre
vacíos:
∆H = [∆e / (1 + e1)
De la gráfica anter
∆e = ∆e1 + ∆e2
(2) En (1):
∆H = [(∆e1 + ∆e2
De la definición de
Cr = ∆e1/ log pc/po
Se obtiene:
∆e1 = Cr *( log pc/
De la definición de
Cc = ∆e2/ log p/pc
Se obtiene:
Dr. Schmertman
entamientos.- De
Cr, y el índice de
BC, en escala sem
de arcillas precon
e de la siguiente ma
e la deformación de
)] H1
ior:
2) / (1+e1) ] H1
Indice de recomp
o
po)
Indice de compres
nn.
la curva de campo
e compresión Cc,
milogarítmica.
nsolidadas se dete
anera:
e un suelo y el cam
…
presión:
…
…
sión:
…
o se obtienen el In
que son las pendie
ermina con la ecua
mbio en la relación
…(1)
…(2)
…(3)
…(4)
…(5)
…(6)
ndice
entes
ación
de

4. 4
∆e2 = Cc * (log p
(5) y (7) en (3):
C
H 


+
=∆
1
Aquí p es esfue
potencia activa.
9. El esfuerzo fin
natural po = Σ
edificación σz, a
z = profundidad a
H = potencia activ
B = ancho del cim
z = H / 2 = B.
.p = po + ∆p
.p = po + σz
.p = gh + σz
Si hay varios estra
.p = Σ gh + σz
Metrado de carg
Para calcular los
que metrar las
componentes de
Esfuerzo de con
/ pc)
p
p
e
C
o
c
o
r
+log
rzo final a la que
nal p.- Es igual a
gh, más el inc
a la profundidad igu
la que se calcula e
va.
miento cuadrado.
atos:
as.-
s pesos y los esfue
cargas, usando
peso de la edificac
tacto, w = Peso to
pe
C
o
c
+
+ log
1
e va a estar some
la presión que tien
cremento de pre
ual a la mitad de la
el esfuerzo σz.
erzos de la edifica
los pesos unit
ción.
otal / Area de zapa
…(7)
H
p
p
c



…(8
tido el suelo, y H
ne el suelo en su e
esión que produ
potencia activa:
ación sobre el suelo
tarios de los div
ata
4
8)
es la
estado
uce la
o, hay
versos
Esquema de los co
de suelo.
Esfuerzo vertical
Con el esfuerzo de
masa de suelo σ
rectangular, o usar
Ecuaciones de Bo
La presión que pro
la solución de Bous
Siendo:
Carta de Newma
segmento de coron
Considerar la esca
Fig.(7). Uso de la C
muestra también la
omponentes del pe
en el interior de la
e contacto, w, hay
σz, usando las ec
r la Carta del Dr. N
oussinesq.-
oduce la edificación
ssinesq:
rk, para z = 5 cm
na produce un esfu
ala.
Dr. Nath
Carta de Newmark
a manera de dibuja
eso y los esfuerzos
a masa de suelo,
y que hallar el esfu
cuaciones de Bo
Nathan Newmark.
n, se calcula con la
m. La regla inferi
uerzo de σz = 0.00
han Newmark
k, para calcular el e
ar a escala el cimien
en el interior de l m
σz.-
erzo en el interior
oussinesq, para c
a ecuación deducid
ior esta en cm. C
05 w, a la profundid
esfuerzo vertical σz
nto.
masa
de la
carga
da de
Cada
dad z.
z. Se

5. 5
5
10. La potencia activa (H).-
Se considera como potencia activa el espesor de suelo por debajo de
nivel de solera que al ser comprimido por las presiones que el cimiento
transmite, éstas generan deformaciones o desplazamientos apreciables
desde el punto de vista práctico en la base de los cimientos. Se toma
como potencia activa aquella profundidad donde se cumple que el
esfuerzo vertical vale σ = 0.1 q (Norma Cubana para el diseno de
cimentaciones). Para zapatas cuadradas, esta potencia activa vale H
=1.5B a 2B, siendo B el ancho de zapata.
11. Limitaciones de asentamientos.- Sowers (1962) es el más estricto, y si
existe probabilidad de asentamiento no uniforme, recomienda los
asentamientos máximos:
Tipo de movimiento Estructura Asentamiento
Máximo (pulg)
Asentamiento
total
Estructura con muros
de mampostería
1 - 2
Estructuras reticulares 2 - 4
Chimeneas, silos,
placas
3 - 12
Skempton y MacDonald hacen la diferencia entre arenas y arcillas:
Criterio Suelo Cimientos
aislados (cm)
Plateas
(cm)
Máximo
asentamiento
diferencial
Arenas 3 3
Arcillas 4.5 4.5
Máximo
asentamiento
Arenas 5 5 a 7.5
Arcillas 7.5 7.5 a 12.5
Distorsión
angular máxima,
bmáx 1/300
Crespo Villalaz, limita los asentamientos según el tipo de edificación:
Asentamientos totales permisibles (cm)
Edificios comerciales 2.5
Edificios industriales 3.5
Almacenes 5.0
El Código de Construcción de la Unión Soviética de 1955, da los valores
de razón de deflexión, D/L, admisibles para edificios de varios pisos y
habitaciones civilesC
D/L = 0.0003, para L/H menor o igual a 3 (para arena)
D/L = 0.0004, para L/H menor o igual a 3 (para arcilla)
D/L = 0.0005, para L/H mayor o igual a 5 (para arena)
D/L = 0.0007, para L/H mayor o igual a 5 (para arcilla)
L = longitud del edificio
H = altura del edificio
12. Método para clasificar la compresibilidad de un suelo.- Es a través del
límite líquido (LL). Se determina el Indice de Compresión Cc, con la fórmula
aproximada dada por Terzaghi:
Cc = 0.009 (LL - 10%)
Luego clasificamos la compresibilidad con la siguiente tabla dada por Crespo
Villalaz:
Cc Compresibilidad
0.00 a 0.19 Baja
0.20 a 0.39 Media
0.40 a más Alta
También a través del Coeficiente de variación volumétrica mv:
a) Realice la Curva de compresibilidad (presión X vs relación de vacíos Y) en
escala aritmética.
b) Determine la pendiente del tramo virgen:
av = ∆e/∆p = coeficiente de compresiiblidad = cm2/kg
c) Calcule mv = coeficiente de variación volumétrica.
mv = av / (1 + e) = cm2/kg
e = relación de vacíos
d) Luego clasifique la compresibilidad según la tabla dada por M. J. Tomlinson:
Compresibilidad mv (cm2/kg)
Muy baja Menor que 0.005
Baja 0.005 - 0.010
Media 0.010 - 0.030
Alta 0.030 – 0.150
Muy alta Mayor que 0.150
NOTA IMPORTANTE :
Un suelo clasificado como de compresibilidad media, va a ocasionar
problemas de asentamiento (y agrietamientos) en la edificación.

6. 6 ASENTA
CONTAC
Son los asenta
cuando se le ap
obtienen con las
Asentamiento en
Asentamiento en
Asentamiento en
Asentamiento en
-m = 0,5
Si la cimentación
-Para Df = 0
S = (S1, S2)
Si la cimentación
-Para Df = B:
S = 0,75*(S1,S2)
-Para Df > B:
S = 0.5*(S1, S2)
13. Recomendac
incluya el Ensayo
de un profesional
se clasifique com
problemas de ase
muy compresible,
es muy costosa.
MIENTO
CTO O ELA
amientos elástico
lica la carga de u
s siguientes ecuac
n el centro de zapa
n la esquina de la
n esquina para zap
n el centro para za
n está en la super
n está desplantad
ciones.- Realizar u
o de Consolidación
responsable. El he
mo Media, no sig
entamiento. Debajo
, y si no lo detectam
INMED
ASTICO.-
os, que se prod
una zapata. No de
ciones:
ata cuadrada:
zapata cuadrada:
pata rectangular:
apata rectangular:
rficie:
da:
un estudio de suelo
y el cálculo de ase
echo de que la com
gnifica que el su
o de la edificación
mos vamos a daña
DIATO,
ucen inmediatam
ependen del tiemp
:
:
os serio, en la que
entamientos, con la
mpresibilidad de un
elo no va a oca
puede existir un e
ar una edificación, l
6
DE
mente,
po. Se
no se
a firma
n suelo
asionar
estrato
la cual
Cuando los cálculo
que eliminar el es
compactado hasta
debajo del estrato
No tenga reparos
llegar a un estrato
Otra opción, es dis
usar cimentaciones
Foto 1. Sede
presentan fallas
calculada erróne
para 5 nivele
Foto 2. Falla del
Lambayeque, por a
Foto 3. G
os indican que se
strato blando, reem
una resistencia ad
blando.
en eliminar el sue
firme.
sminuir el número
s profundas.
de la fiscalía en la
s por asentamiento
amente en 4 kg/cm
es (incluido sótano
cerámico del alig
asentamiento del s
rietas en la pared d
superan los asenta
mplazándolo por ma
decuada, o ubicar
elo compresible, y
de pisos, aumenta
ciudad de Lambay
os. La capacidad po
m2 (siendo de 0.70
o), se diseñaron de
gerado del primer
suelo
de la fiscalía en de
amientos máximos
aterial granular (gr
el nivel de cimenta
dejar un sótano h
ar el área del cimie
yeque, en donde se
ortante de diseño fu
kg/cm2). Las zapa
1.50m x 1.50 m .
piso de la fiscalí
e Lambayeque.
s, hay
rava),
ación
hasta
nto o
e
ue
atas
ía de