Normativa que rige el diseño de fundaciones y pilotes

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”
NUCLEO MERIDA
ESCUELA ING. CIVIL
NORMATIVA QUE RIGE EL DISEÑO
DE FUNDACIONES Y PILOTES
INTEGRANTE:
Quintero J. Franyeli M
Concreto II.
Mérida, 2016

2. FUNDACIONES:
Es la parte de la construcción que se apoya sobre el terreno, constituye así
la base del edificio y por tanto debe satisfacer la función estática de soportar los
pesos de la superestructura en las peores condiciones de carga y repartirlos sobre
el terreno en la profundidad necesaria.
VERIFICACIÓN DEL SISTEMA DE FUNDACIÓN:
En el diseño de un sistema de fundación se deberá asegurar que la
resistencia estructural de cada uno de sus componentes sea capaz de soportar las
solicitaciones transmitidas por la superestructura, también que el terreno pueda
soportar las acciones transferidas por las fundaciones y que la rigidez del conjunto
terreno como de fundación sea suficiente para que no se experimenten
desplazamientos excesivos que comprometan la funcionalidad de la fundación o
de la superestructura.
Cabe destacar que se deberán satisfacer los requerimientos
sismorresistentes expresados en este Artículo, además de aquellos necesarios
para soportar otras cargas a las que pudiera quedar sometida la fundación durante
su vida útil.
Cuando las condiciones de fundación no sean homogéneas por la
variabilidad horizontal o vertical del perfil geotécnico, se verificará la capacidad de
soporte y los asentamientos diferenciales admisibles entre los componentes del
sistema de fundación.

3. PEDESTALES:
Son elementos estructurales de mayor diámetro
o sección que la columnas y menor que las zapatas, su
función estructural es distribuir las cargas verticales a la
zapata en forma de triangulo, su sección varía de
acuerdo con las cargas de la edificación.
Los pedestales se diseñarán para las
solicitaciones resultantes del análisis. La armadura
mínima de cada pedestal será la indicada en la Norma
COVENIN-MINDUR 1753 para estructuras de concreto.
FUNDACIONES SUPERFICIALES:
Para la verificación de la seguridad de una fundación bajo las acciones
sísmicas, se permitirá que los esfuerzos máximos transmitidos al terreno sean
mayores que los admisibles bajo cargas estáticas. Como también es necesario
verificar la compatibilidad de los asentamientos diferenciales esperados como
consecuencia de la acción sísmica, con aquellos permitidos en el caso estático,
particularmente, cuando se funde sobre suelos no cohesivos. Bajo las condiciones
más desfavorables que contemplan las solicitaciones sísmicas, se aceptará que
en una fundación ocurra un levantamiento parcial que no exceda del veinticinco
por ciento (25%) del área total de apoyo.
Solo se permitirá el uso de fundaciones superficiales en terrenos
potencialmente licuables cuando estos hayan sido debidamente tratados y se
compruebe que los asentamientos totales y diferenciales como empujes laterales
no comprometan el desempeño de la estructura.

4. VERIFICACIÓN DE LA ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO:
Se verificará que en el área de contacto efectiva entre la fundación y el
terreno, la fuerza de corte, V, inducida por las solicitaciones calculadas, no exceda
la fuerza resistente al deslizamiento dada por la fórmula (11.2):
V ≤ (µf Na+ cA) 0.8 (11.2)
Donde:
o µf = Coeficiente de fricción terreno-fundación.
o Na= Fuerza normal al área de contacto que actúa simultáneamente con V,
incorporando el efecto de la componente vertical del sismo.
o c = Adhesión entre el terreno y la fundación.
o A= Área de contacto de la fundación.
ZAPATAS Y CABEZALES:
La altura útil es función de la rigidez a flexión requerida. Para las zapatas
que se apoyan directamente sobre el suelo no será menor de 30 cm y de 1,25
veces el diámetro del pilote para las apoyadas sobre los mismos.
Zapatas y cabezales que soportan columnas o pedestales con sección
circular o poligonal:
A fin de ubicar las secciones críticas para momentos, fuerza cortante y
desarrollo de refuerzo en las zapatas y cabezales, las columnas, de acero o
concreto, y los pedestales de concreto con sección circular o polígonos regulares
pueden tratarse como secciones cuadradas de área equivalente.

5. Zapatas y cabezales con superficies inclinadas o escalonadas:
Las zapatas y cabezales con superficies superiores inclinadas o
escalonadas que se diseñan como una unidad, se construirán: modo que se
garantice su monolitismo Las pendientes, alturas y ubicación de los escalones
cumplirán en cada sección los requisitos de diseño.
Momentos flectores en zapatas y cabezales:
En cualquier sección de una zapata o cabezal el momento se determinará
considerando las fuerzas que actúan sobre la totalidad del área de la zapata o
cabezal a un lado de dicha sección. Este criterio se aplicará para calcular el
momento mayorado máximo Mu, en secciones críticas de zapatas o cabezales
aislados, que soportan los miembros que se enumeran a continuación:
a) En columnas, pedestales, o muros de concreto: Mu se considerará en la cara
de columnas, pedestales o muros.
b) En muros de mampostería: Mu se considerará en la mitad de la distancia entre
el eje y el borde del muro.
c) En columnas con una plancha de acero: Mu se considerará en la mitad de la
distancia entre la cara de la columna o pedestal y el borde de la plancha.
VIGAS DE RIOSTRA:
Las vigas de riostra actúan como vínculo horizontal entre cabezales o
fundaciones se dimensionarán para que la razón entre luz libre y la altura total de
las mismas sea menor de 10, preferiblemente 7. La menor dimensión de la
sección transversal será igual o mayor que el 5% de la luz libre entre los miembros
conectados, pero menor que 30 cm. El acero de refuerzo longitudinal será

6. continuo y se extenderá dentro o más allá de las columnas que se arriostra o se
anclará dentro de los cabezales o fundaciones.
El acero de refuerzo transversal estará formado por estribos cerrados con
una separación que no exceda de la mitad de la menor dimensión de la sección ó
30 cm. Las vigas de riostra que forman parte de una losa de fundación y estén
solicitadas flexión por acción de las columnas que forman parte del sistema
resistente a cargas laterales.
FUNDACIONES CON PILOTES:
Se considerarán aptos los pilotes de madera, siempre y cuando se asegure
un comportamiento sismorresistente acorde con lo establecido en esta Norma.
Para el diseño de los pilotes se deberá satisfacer lo establecido en la Sección
11.4.4 en relación con los análisis que consideran las solicitaciones sísmicas y el
caso postsísmico.

7. PILOTES Y PILAS DE CONCRETO ESTRUCTURAL
Este Artículo se aplicará al diseño de pilotes y pilas de concreto, incluyendo
pilotes hincados, pilotes excavados y vaciados en sitio, pilotes prefabricados de
concreto y pilas de gran diámetro. Los aceros de refuerzo mínimo exigidos no
cubren los efectos de impacto por hincado, ni las solicitaciones derivadas de
empujes laterales.
El acero de refuerzo longitudinal en los pilotes y pilas se detallará
análogamente a miembros flexionados, considerando el diagrama de momentos
resultante del análisis. El acero de refuerzo longitudinal será continuo en toda la
longitud solicitada a tracción, y se detallará para quedar embebido en el concreto
del cabezal en una longitud no menor a la longitud de transferencia de tensiones
especificada para barras con resaltos, en tracción o compresión, sin la reducción
en la longitud por exceso del acero suplido. Cuando la transferencia de las fuerzas
de tracción inducidas por la acción sísmica transferidas entre el cabezal o losa de
fundación y los pilotes se haga por medio de concretos expansivos,
El acero de refuerzo transversal diseñado según la Sección 18.4.5 se
colocará en las longitudes que se definen a continuación, los extremos de las
ligaduras y zunchos terminarán con ganchuras doblados a no menos de 135°
orientados hacia el núcleo del pilote:
A. Medido desde el tope del miembro, al menos cinco veces su sección
transversal pero no menos de 1.80 m por debajo del fondo del cabezal.
B. En la porción de los pilotes donde el suelo, el aire o el agua no son capaces
de suministrar arriostramiento lateral, y a menos que el análisis estructural
exija longitudes de confinamiento mayor, el acero de refuerzo transversal
calculado según la Sección 18.4.5 se dispondrá en toda la longitud no
soportada lateralmente incrementada en la longitud especificada
anteriormente.

8. C. En los pilotes prefabricados, el acero de refuerzo transversal tomará en
consideración las condiciones de transporte, izamiento y manipulación de
los mismos.
CONSIDERACIONES SOBRE EL MÉTODO CONSTRUCTIVO:
El método constructivo debe considerar las características del terreno, para
evitar daños o discontinuidades en el pilote durante el proceso de instalación. Se
deberá considerar la influencia del método de construcción en la capacidad de
carga del pilote y en la rigidez del conjunto terreno-pilote. También se
considerarán los esfuerzos residuales en el pilote asociados con el método de
construcción en el pilote, si éstos existieran.
CAPACIDAD DE CARGA AXIAL:
Para la determinación de la capacidad de carga axial del pilote, bien sea a
compresión o a tracción, se deberá verificar la siguiente expresión:
Q ≤ Qult φ

9. Donde:
o Q = Carga máxima de compresión o tracción obtenida de acuerdo a los
establecidos en la Sección 11.4.4.
o Qult = Capacidad de carga al agotamiento resistente por compresión o
tracción del sistema terreno-pilote.
o φ = Factor de reducción de resistencia de acuerdo con lo establecido en la
Subsección 11.4.6.4.
En pilotes construidos por secciones la fuerza máxima de tracción no
excederá el setenta y cinco por ciento (75%) de la resistencia de las conexiones.
FACTORES DE REDUCCIÓN DE RESISTENCIA MÁXIMA, φ, PARA
CAPACIDAD DE CARGA AXIAL DE PILOTES:
ESTADOS LÍMITES:
Los sistemas de fundación en el Capítulo 11 de la Norma COVENIN 1756,
deberán proyectarse de manera de evitar que tanto el terreno de fundación como
las fundaciones mismas alcancen cualquiera de los estados límites enumerados a
continuación:
Estado límite de deformación: Se alcanza este estado límite cuando las
deformaciones totales y diferenciales afecten el uso de la edificación o causen una
reducción o pérdida de ductilidad y resistencia en los componentes estructurales.

10. Estado límite de agotamiento resistente: Se alcanza este estado límite cuando
el suelo bajo la fundación falla por corte o se produce en éste una deformación
excesiva o cuando los componentes estructurales de la fundación alcanzan su
estado límite de agotamiento resistente.
Estado límite de estabilidad general: Estado límite caracterizado por el
deslizamiento o volcamiento de la estructura o parte de ella, separación de
cualquier fundación del suelo, y deslizamiento de laderas y taludes que pueden
afectar a la estructura, accesos u otras construcciones vecinas.
EFECTO DE GRUPO:
En grupos de pilotes cuya separación centro a centro sea menor que 8
veces el diámetro de un pilote, se deberá evaluar la disminución en la capacidad
de carga total del grupo, respecto a la calculada como la suma de las capacidades
de los pilotes individuales. También debe considerarse la variación en la rigidez
del terreno en dirección lateral y axial.
CRITERIOS DE DISEÑO PARA FUNDACIONES CON PILOTES:
El diseño de los cabezales y de la conexión entre el cabezal y el pilote debe
asegurar que el pilote desarrolle su capacidad resistente máxima. Adicionalmente,
en los casos donde se requiera asegurar una zona dúctil en la parte superior del
pilote, el diseño de dicha zona se realizará con las mismas consideraciones que
las de una columna. En estos casos, el cabezal y la conexión deben diseñarse
para asegurar que se logre el comportamiento dúctil.
El diseño estructural de los pilotes será realizado con base en el estado de
deformaciones impuesto por las acciones generadas por el sismo, considerando la
interacción entre el terreno y los pilotes, bajo solicitaciones axiales y laterales.