1

ASENTAEDIFICAC

1. El Problema.- Varias edificacionproducido por econstruida sobre u 2. El modelo estde los pórticos, hundir. Estas hipzapatas, se asiemanifiesta por agr

3. Las Normas Pa los Asentamie “3.2 En todo EMSconsiderado par Es decir deja quepermisibles. Con respecto a lNormas peruanas “4.2 ASENTAMIELos asentamientpor la mecánica Asentamiento toLos asentamientoS1 = AsentamientS2 = AsentamientS3 = Asentamient St = S1 + S2 + S3 ASENTAM 4. El Ensayo deCurva de ConsoCompresibilidad, de vacíos “e”. preconsolidaciósuelo durante tod

5. RELACIONES5.1 Altura de só Hs = Ws / γs*A Ws = Peso de só.γs = Peso espA = área del anil 5.2 Relación dee1 = H1/Hs - 1

MIENTO DCIONES

nes han tenido proel hundimiento deun suelo blando y c

tructural.- Cuandoestamos asumiend

pótesis no son váentan. Se producerietamientos en mu

Peruanas de Estrunto tolerables dice

S se deberá indicara 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 consolidacióto por consolidació

3

MIENTO PO

e Consolidación.- olidación y la Cmuestra la relacióA partir de all

n pc, que es la ca su historia geológ

Fig. (1). Conso

PARA EL ENSAYólidos (Hs).-

A

ólidos pecífico de sólidoslo

e vacíos inicial (e11

DE LAS

Ing. William

oblemas de agrietae la cimentación, compresible.

colocamos apoyodo que estos no

álidas si el suelo, e fallas en toda uchos ambientes de

ucturas.- El Reglame:

ar el asentamiento estructura motivo

el estudio de suelo

de las Cimentacita, lo único que dic

rán utilizando los m

ón primaria ón secundaria

OR CONSO

Se realiza con el eurva de Compres

ón entre la carga aí se puede detarga 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 empotramse van a desplaz

y por consiguienla edificación, qu

e la misma.

mento peruano, res

o tolerable que seo del estudio”.

os fije los asentam

ones Superficialecen es lo siguiente:

métodos aceptado

OLIDACION

edómetro, y determsibilidad. La Curv

aplicada “p” y la reterminar la Cargque 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 deHs = altura de sól 5.3 Altura final (HH2 = H1 - ∆HT ∆HT = deformació 5.4 Relación de.e2 = H2/Hs - H2 = altura de la 5.5 Relación de.ei = e1 - ∆Hi / He1 = relación de∆H = deformaciónlos micrómetros) Hs = altura de só 5.6 Altura iniciaHw1 = w1*Hs*Ss .w1 = contenido dHs = altura de sóSs = peso espec 5.7 Altura final Hw2 = w2*Hs*S .w2 = contenido dHs = altura de sóSs = peso espec 5.8 Grado de saGw1 = Hw1 / (HHw1 = altura de aH1 = altura iniciaHs = altura de sóli 5.9 Grado de sa Gw2 = Hw2 / (H Hw2 = altura de aH2 = altura iniciaHs = 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 inHs vacíos inicial

n de la muestra (p ólidos

al de agua (Hw1)

de agua al inicio anólidos cífico relativo de sól

de agua (Hw2).-

s

de agua al final desólidos cífico relativo de sól

aturación de aguaH1 – 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

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/(1Se define: mv = av/(1+e1) = ∆H = mv ∆p H

Fig.(4.1). Curva d

Fig.(4.1). Curva d 6. La Curva dediferente a la curvcomprimió en el descargó hasta Cedificio y se comp

…(a)

eficiente de comp

+e1)

= coeficiente de v

e compresibilidad e

e compresibilidad e

e Campo de Comva de compresibilidayer, desde A ha

C en el hoy, y a pprime hasta D. En

resibilidad

…(b)

…(c)

…(d)

variación volumétr

…(e)

en escala aritmétic

en escala semi-log

mpresibilidad.- Ladad obtenida en easta B debido a vpartir de allí se cocambio, cuando se

rica

ca.

arítmica.

a Curva de Caml laboratorio. El su

varios estratos, lueoloca la carga debe extrae la muestra

2

po es elo se

ego se bida al a en el

A

punto C, al quitalaboratorio, ésta sEFGH, que es la c

Fig. (5). Historia de 6.1 Método de Ca Arthur Casagrandepreconsolidaciónmuestra en toda suSe busca en el trapor ese punto se ttraza una bisectrizla bisectriz en el pude las abscisas.preconsolidación.

arle peso debido e expande hasta Eurva de compresib

e la deformación de

sagrande.-

e, nos proporcionón, pc, es decir la mu historia geológicaamo de recomprestraza una tangente. Del tramo virgen,unto C. Se traza un El punto de

a la excavación E, y en el laboratoilidad de laboratori

e un suelo.

ó un método paramáxima carga a qua: sión el punto de m y una horizontal. se prolonga una rna perpendicular d

intersección cor

y al saturarse eorio se obtiene la co.

a calcular la carge a estado someti

máxima curvatura, l Del ángulo formadecta hasta intercepesde el punto C, aresponde a la c

en el curva

a de da la

luego do se ptar a al eje carga

3

7. El Método de Curva de laboratoconsolidación obobtiene se traza urelación de vacíocalcula la presiónestado sometida vertical hasta intDesde el punto Adeterminado eo, sallí se traza una líC, con la prolongAB y BC, represe

Fig.(6). Método decampo.

Schmertmann.- Dorio. Se ubica el ptenida con el Mé

una paralela al tramos eo, que tiene lan activa po = Pes la muestra en su eterceptar a la líne

A se traza una horizse multiplica por 0ínea paralela al ejeación del tramo vintan la Curva de C

e Schmertmann, p

Determina la Curva punto B correspondtodo de Casagran

mo de descarga. Es muestra en su estso específico x pestado natural. A p

ea anteriormente tzontal, 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 partidiente a la carga dnde. A partir de as necesario determtado natural. Para eprofundidad a la qpartir de allí se traztrazada, en el puneptar el eje “Y”. Une punto en Y. A pa a interceptar en ele 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 asede recompresión de las líneas AB y

El asentamiento(8), que se obtiene De la relación entrevacíos: ∆H = [∆e / (1 + e1) De la gráfica anter∆e = ∆e1 + ∆e2 (2) En (1): ∆H = [(∆e1 + ∆e2 De la definición deCr = ∆e1/ log pc/po Se obtiene: ∆e1 = Cr *( log pc/ De la definición deCc = ∆e2/ log p/pc Se obtiene:

Dr. Schmertman

entamientos.- De Cr, y el índice deBC, en escala sem

de arcillas precone de la siguiente ma

e la deformación de

)] H1

ior:

2) / (1+e1) ] H1 Indice de recompo

po)

Indice de compres

nn.

la curva de campoe compresión Cc, milogarítmica.

nsolidadas se deteanera:

e un suelo y el cam

…

presión: …

…

sión: …

o se obtienen el Inque son las pendie

ermina con la ecua

mbio en la relación

…(1)

…(2)

…(3)

…(4)

…(5)

…(6)

ndice entes

ación

de

4

∆e2 = Cc * (log p (5) y (7) en (3):

CH

+

=∆1

Aquí p es esfuepotencia activa. 9. El esfuerzo finnatural po = Σ edificación σz, a z = profundidad aH = potencia activB = 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 losque metrar las componentes de

Esfuerzo de con

/ pc)

pp

eC

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 eva.

miento cuadrado.

atos:

as.-

s pesos y los esfue cargas, usandopeso de la edificac

tacto, w = Peso to

peC

o

c

++ log

1

e va a estar some

la presión que tiencremento de preual a la mitad de la

el esfuerzo σz.

erzos de la edifica los pesos unit

ción.

otal / Area de zapa

…(7)

Hpp

c

…(8

tido el suelo, y H

ne el suelo en su eesión que produpotencia activa:

ación sobre el suelotarios de los div

ata

4

8)

es la

estado uce la

o, hay versos

Esquema de los code suelo.

Esfuerzo vertical

Con el esfuerzo demasa de suelo σrectangular, o usar Ecuaciones de BoLa presión que prola solución de Bous

Siendo:

Carta de Newmasegmento de coronConsiderar la esca

Fig.(7). Uso de la Cmuestra también la

omponentes del pe

en el interior de la

e contacto, w, hayσz, usando las ecr la Carta del Dr. N

oussinesq.- oduce la edificaciónssinesq:

rk, para z = 5 cmna produce un esfuala.

Dr. Nath

Carta de Newmarka manera de dibuja

eso y los esfuerzos

a masa de suelo,

y que hallar el esfucuaciones de Bo

Nathan Newmark.

n, se calcula con la

m. La regla inferiuerzo de σz = 0.00

han Newmark

k, para calcular el ear 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. C05 w, a la profundid

esfuerzo vertical σznto.

masa

de la carga

da de

Cada dad z.

z. Se

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

ASENTACONTACSon los asentacuando se le apobtienen 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. Recomendacincluya el Ensayode un profesionalse clasifique comproblemas de asemuy compresible,es muy costosa.

MIENTO CTO O ELA

amientos elásticolica 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 uo de Consolidación responsable. El hemo Media, no sigentamiento. Debajo, y si no lo detectam

INMEDASTICO.- os, que se produna zapata. No deciones:

ata cuadrada:

zapata cuadrada:

pata rectangular:

apata rectangular:

rficie:

da:

un estudio de suelo y el cálculo de aseecho de que la comgnifica que el suo de la edificaciónmos vamos a daña

DIATO,

ucen inmediatamependen del tiemp

:

:

os serio, en la queentamientos, con lampresibilidad de unelo 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 cálculoque eliminar el escompactado hastadebajo del estrato No tenga reparos llegar a un estrato Otra opción, es disusar cimentaciones

Foto 1. Sede presentan fallas

calculada errónepara 5 nivele

Foto 2. Falla del Lambayeque, por a

Foto 3. G

os indican que se strato blando, reem una resistencia adblando. en eliminar el suefirme. sminuir el número s profundas.

de la fiscalía en la s por asentamientoamente en 4 kg/cmes (incluido sótano

cerámico del aligasentamiento del s

rietas en la pared d

superan los asentamplazándolo por madecuada, o ubicar

elo compresible, y

de pisos, aumenta

ciudad de Lambayos. La capacidad pom2 (siendo de 0.70 o), se diseñaron de

gerado del primer suelo

de la fiscalía en de

amientos máximosaterial granular (gr el nivel de cimenta

dejar un sótano h

ar el área del cimie

yeque, en donde seortante 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