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cimentaciones I libro de geotecnia tres

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  • INGENIERA DE CIMENTACIONESHISTORIA DE LAS CIMENTACIONES

    lvaro Orlando Pedroza RojasI.C UFPS, MSc SDSMT, CDI-G UNAL

    [email protected]

    UNIVERSIDAD DE SANTANDEREspecializacin en Geotecnia Ambiental

  • Historia de las Cimentaciones

    Como ha evolucionado el control de calidadDel Cdigo de Hammurabi [Ao 2150 A.C] a las Leyes actuales.

    Desarrollo histrico de las cimentaciones.

    Hitos histricos de la Mecnica de Suelos asociado a la ingeniera decimentaciones

    Definicin y propsito

    Factores determinantes y criterios de seleccin preliminar del tipo ydiseo de cimentaciones.

    Consideraciones tcnicas y econmicas

  • Como ha evolucionado el control de calidadDel Cdigo de Hammurabi [Ao 2150 A.C] a las Leyes actuales

    Regla N 229: Si el constructor de una casa no la hace con buena resistencia y la casa se derrumba y mata a los ocupantes, el constructor

    debe ser ejecutado.

    Si un constructor provoca la muerte del hijo del propietario de la casa, se condenara a un hijo del constructor

    Si provoca la muerte de un esclavo del propietario de la casa, dar este un es-clavo de igual valor.

    Si se destruyen propiedades, restituir todo lo destruido, y puesto que no hizofirme la casa que el construy y se derrumb, la construir a su propia costa.

    Ao 1000 AC Fenicios

    Accin correctiva para asegurar calidad y evitar repeticin de errores. Los

    inspectores cortaban la mano de la persona responsable de la calidad

    insatisfactoria

  • Del PALEOLTICO AL NEOLTICODel hombre nmada al sedentario

    [Origen de las construcciones en piedra-Gnesis de la Geotecnia]

    Materia prima Supervivencia Bsica: Agua-Alimento

    Bases del sedentarismo

    De la cueva natural a las chozas [cabaas] de madera

  • La observancia [en carne propia] de las fuerzas de la naturaleza[el poder de los vientos, la violencia del agua, la energa del fuego]

    Y la comprobacin de la baja resistencia de los materiales de sus viviendas frente

    Sumado a la escasez de materia prima [madera] para las viviendas palofticasLlev al hombre a la bsqueda de materiales ms resistentes [roca] y

    verstiles dando origen a la carrera de la ingeniera de materiales.

    Siendo los geomateriales (suelos y rocas) la materia mas abundanteEsa bsqueda abri las puertas al desarrollo de la Ingeniera Civil, de Minas y

    en especial a la Geotecnia.

  • Viviendas de Tumaco, Colombia

    Viviendas de Chiloe, al Sur de Chile

    [Cultura palaftica la fuerza de la necesidad la escasez de materiales-la pobreza- la emulacin del rbol y del ave-la ley de la

    conservacin- la percepcin de la temporalidad]

    Cultura Embera, Panam

  • ANTIGUOS IMPERIOS DEL CERCANO ORIENTE [Mesopotamia: ladrillo cermico; Egipto: piedra]

    Construcciones: reto-creatividad-porte

    Colapso [intemperismo-erosin-cedencia de los suelos

    de apoyo-vandalismo-conquista]

    Zigurats [templos para el culto], abundantes en Mesopotamia, inspiraronla leyenda de la Torre de Babel.

    1 http://www.diomedes.com/hmtorrbabG.jpg

    Derrumbe-Demolicin

    Remodelaciones yConstruccin de nuevasedificaciones sobre lasantiguas

    Se fundan palacios y templos sobre una mezcla de materiales del lugar con los vestigios de estructuras anteriores

    Keops, Egipto

    Giza, Egipto

    Ur

    Ciudad de Dur Kurigalzu (actual Bagdad)Torre de Babel de Abel Grimmer (1570 1619)

  • Caminos Canales Puentes

    GRECIA

    Primeras obras de infraestructura comn en piedra

    CONCEPTO: Nuevos procesos constructivos Concentracin de carga en la cimentacin

    Elemento estructural de soporte empleado: bloques superpuestos, cuyas partes superioreseran llamados ORTOSTATOS

  • Cimentaciones aisladas [almohadas de piedra]

    Estabilizacin de suelos [En suelos blandos: Excavacin Disposicin de una capa de tierra mezclada con cenizas de carbn y luego una capa de tierra compactada]

    Placas de cimentacin (de uso poco frecuente): Consistan de capas de bloques o losetas de piedra asentadas en una capa de piedra mezclada con arcilla

  • Arco, bveda, cemento puzolnico y hormigones

    ROMA

    Construcciones ms pesadas

    La cimentacin recibe cargas mucho mayores

    Nacimiento en el mundo occidental de la Ingeniera Civil y Militar

    Construccin en y con rocas

    Obras de infraestructura urbana

    Desarrollo del sistema vial

  • Invenciones

    1250 Villard de HonnicourtSierra para cortar las cabezas de los pilotes de madera debajo del agua

    1450 Francesco di GiorgioMquina de hinca de pilotes muy similar a las actuales

    EDAD MEDIA

    Construcciones medievales

    Castillos - puentes

  • SIGLO XX

    TERZAGHI Mecnica de Suelos

    TALOBRE Mecnica de Rocas

  • Va Apia, Roma Ciudad Perdida, Colombia Camino Inca, Per

    Pavimento adoquinado, Potos

    TRANSFERENCIA DE TECNOLOGA ?

    LEGADO EN CIUDAD PERDIDA ?

  • !CONCEPTOS

  • Pirmides de EgiptoPirmides de Sarajevo, Visoko. Las ms

    antiguas y altas del mundo, construidas por

    los Ilinarios , alrededor del ao 12.000 a.C.

    Concretamente son tres piramides, unidas por un

    tnel subterrneo, Piramide Sunca (Pirmide del

    Sol) la ms alta del mundo con 213m. de altura,

    Piramide Mjeseca (Pirmide Luna) y Piramide

    Bosanskog-Zmaja (Pirmide Dragn Bosnio),

    aunque existe la posibilidad de que hayan otras

    dos pirmides ms ya bautizadas como Pirmide

    de la Tierra y Pirmide del Amor.

    Pirmide de Guimar

    en Espaa

  • Pirmides de Yinchuan - China

    Pirmides de Teotihuacan - Mxico

    Pirmides de Tikal o Jaguar - Guatemala

    Pirmides en la Ciudad de Machu Pichu

  • Pirmide de las Plazoletas Ciudad Perdida - Colombia

  • Hitos histricos de la Geotecniaasociados a Ingeniera de Cimentaciones

    Primera teora sobre Empujes de Tierras. Bullet [Francia, 1691.

    Contribuciones posteriores a este concepto: Coulomb (Francia, 1773), Rondelet (Francia, 1802), Navier(Francia, 1839), y Collin (Francia, 1846).

    Mtodo grfico para la determinacin directa de la superficie de falla (Poncelet, 1840) y las presiones detierra pasiva y activa.

    Mtodo grfico para representar esfuerzos normales y tangenciales actuantes en planos inclinados, cuandoel material se somete a esfuerzos biaxiales, de til aplicacin en el campo de los suelos. [Mohr]

    Ecuacin de resistencia al corte de los suelos en funcin de la cohesin y de la friccin interna de estos.Coulomb, (Francia, 1733).

    Teora del Empuje de Tierras. Rankine (Escocia, 1857).

    Contribuciones de Cullmann (Suiza, 1866) al clculo del Empuje de Tierras.

    Ley de sedimentacin de partculas slidas en un fluido. Stokes (Irlanda, 1851)

    Permeabilidad en medios porosos. Darcy, (Francia, 1856)

    Ecuaciones para establecer los valores de las componentes verticales de esfuerzos generados por la aplicacin de cargas., (Boussinesq, 1897)

  • Lmites de Atterberg para suelos finos, (Suecia, 1911)

    Primer Tratado de Mecnica de Suelos, Terzaghi (Checoslovaquia), ERDBAUMECHANIK (1925).Karl Terzaghi es conocido como el Padre de la Mecnica de Suelos. Esta publicacin abri elcamino, para que en 1936, la Mecnica de Suelos , en el Primer Congreso Internacional deMecnica de Suelos y Fundaciones, realizado en Harvard, Cambridge, Massachusetts, en el aode 1936 Estados Unidos, se declarara a la Mecnica de Suelos como una rama fiable de laIngeniera y se incluyera en la enseanza de esta disciplina.

    Mtodo para analizar y disear taludes ["Mtodo Sueco], el cual se ha convertido en elprocedimiento indispensable para el estudio de taludes de presas, carreteras o de cualquier otrotipo. Fellenius (Suecia, 1920)

    Aportes al desarrollo de equipos y estudios de la plasticidad de suelos finos, Consolidacin ySistemas de Clasificacin de suelos. Arturo Casagrande [Alemania,126]

    Resistencia al corte de los suelos y Sensitividad de las Arcillas. Bjerrum (Dinamarca, 1951).

    Contribuciones sobre presiones efectivas, capacidad de carga y estabilidad de taludes Skempton,Inglaterra, 1948 ).

  • INGENIERA DE CIMENTACIONES

    INTRODUCCIN

    Referencias para el captulo Introductorio.

    1. Ingeniera de Fundaciones. Manuel Delgado Vargas. Editorial Escuela Colombiana

    de Ingeniera. Captulo 2. pginas 105 -167

    2. Foundation, Analysis and Design. Joseph Bowles. McGrawHill. Captulo 1; pginas 1-9

    3. Cimentaciones. Colegio Oficial de Arquitectos de Cadiz. Enrique Vazquez Vicente, profesor Asociado

    Universidad de Sevilla.

    http://www.arquitectosdecadiz.com/uploads/%C1reas_Estructuras/Tipos%20de%20cimentacion.pdf

    4. Seguridad estructural de cimientos. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Cimentaciones

    Directas. Ventura R. Hugo. A., Nez A. Alberto

    http://www.coactfe.org/ncm/COACTFE/published_coac/DEFAULT/cat/notas_tecnicas/se-

    c_cimentacionsuperficial.pdf

    5. Cimentaciones. Gamboa C. lvaro, Pedroza R. lvaro O. FUNDEIN-UFPS. 2001.

    6. NSR10 [TTULOS A, H]

    7. http://www.docentes.unal.edu.co/lgarza/docs/DYCC_3.pdf