mecanica del suelo, Apuntes de Arquitectura

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TEMA A2: ESTABILIDAD A

CORTO Y LARGO PLAZO

ÍNDICE

 LA SEGURIDAD EN EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA

EDIFICACIÓN:

 TIPOS DE ACCIONES

 ESTADOS LÍMITES

 COMPROBACIONES

 ESTABILIDAD A CORTO Y LARGO PLAZO

 MÉTODOS DE LAS PRESIONES EFECTIVAS Y TOTALES

LA SEGURIDAD EN EL CÓDIGO TÉCNICO

 Acerca la terminología a la de las comprobaciones

estructurales, según las tendencias de los

EUROCÓDIGOS

 BASES DE CÁLCULO:

 El comportamiento debe comprobarse frente a:

• Estados límite últimos: Colapso total o parcial del terreno o fallo estructural de la cimentación
• Estados límite de servicio: Requisitos de deformaciones del terreno  Las situaciones de dimensionado se clasifican en:
• Situaciones persistentes: Condiciones normales de uso
• Situaciones transitorias: Aplicables durante un tiempo limitado (sin drenaje o de corto plazo)
• Situaciones extraordinarias o excepcionales (sismo)  Las condiciones que aseguren el buen comportamiento de los cimientos se deben mantener durante la vida útil del edificio

TIPOS DE ACCIONES

 Permanentes para condicionales normales (actúan siempre):

 Pesos propios y cargas muertas  Empujes del terreno  Empujes, presiones y subpresiones del agua permanentes

 Variables para un tiempo limitado (puede actuar o no):

 Acciones específicas del proceso constructivo  Situaciones sin drenaje (a corto plazo)  Cargas de uso o explotación  Acciones climáticas (lluvia, viento, nieve, cambios térmicos, etc.)  Aumento transitorio del empuje, presión y subpresión del agua

 Accidentales , o excepcionales (por su rareza, tienen una

escasa probabilidad de ocurrencia):

 Inundaciones o avenidas extraordinarias  Aumento accidental del empuje, presión o subpresión del agua  Choques o impactos  Sismos

COMPROBACIONES

 Método de los coeficientes parciales:

 Los estados límite se comprueban mediante modelos  Las acciones y los parámetros del terreno se afectan por coeficientes parciales

 Acciones:

 Acciones sobre el edificio  Acciones del edificio sobre la cimentación  Acciones geotécnicas sobre la cimentación

• Acciones que actúan directamente sobre el terreno
• Cargas y empujes debidos al peso propio del terreno
• Acciones del agua existente en el terreno

 Parámetros del terreno:

 Valor característico: Estimación prudente de su valor  Depende del estado límite que se considere  Si se utilizan métodos estadísticos se asocia al 95%

ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS

 Se utilizan los valores de cálculo de las variables involucradas

 Verificación de la Estabilidad (estabilidad al vuelco o estabilidad frente a la subpresión):

Ed,dst: valor de cálculo del efecto de las acciones desestabilizadoras Ed,stb: valor de cálculo del efecto de las acciones estabilizadoras

 Verificación de la Resistencia (resistencia local y resistencia global):

Ed: valor de cálculo del efecto de las acciones Rd: valor de cálculo de la resistencia del terreno

 La resistencia como elemento estructural queda verificada si el valor de cálculo del efecto de las acciones del edificio y del terreno sobre la cimentación no supera el valor de cálculo de la resistencia de la cimentación como elemento estructural

E d, dst Ed,stb

Ed Rd

ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO

 ASIENTO (s): Descenso de un punto de la cimentación  ASIENTO DIFERENCIAL (Δs): Diferencia entre dos puntos  DISTORSIÓN ANGULAR (  ): Asiento diferencial entre dos puntos dividido por la distancia que les separa

• Giro relativo: Referido a la línea de inclinación media  INCLINACIÓN (ω): Ángulo girado con respecto a la vertical según la línea media de deformada  DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL (x)  DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL DIFERENCIAL (Δx)  DISTORSIÓN HORIZONTAL (ε): Desplazamiento horizontal diferencial dividido por la distancia entre los puntos

ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO

ESTABILIDAD A CORTO Y LARGO PLAZO

 EL COEFICIENTE DE SEGURIDAD PUEDE CALCULARSE A:

 CORTO PLAZO:

• Al cabo de un tiempo lo suficientemente corto, con relación a la permeabilidad del terreno, para que no haya habido prácticamente drenaje producido por el cambio de tensiones
• Los suelos saturados poco permeables (k<10–^4 cm/s) experimentan un crecimiento de las presiones intersticiales al cargarlos: Se entiende que una situación es de «corto plazo» cuando el suelo, previamente cargado, no ha disipado las presiones intersticiales generadas por las cargas  LARGO PLAZO:
• Al cabo de un tiempo lo suficientemente largo, con relación a la permeabilidad del terreno, para que se haya llegado a condiciones de equilibrio entre las presiones intersticiales y la resistencia del terreno
• Las presiones intersticiales del terreno se encuentran en régimen estacionario tras haber disipado los excesos de presión inducidos por modificaciones tensionales previas

PRESIONES EFECTIVAS Y TOTALES

 En problemas a largo plazo:

 Se emplea el método de las presiones efectivas  Hay que obtener las presiones efectivas y las intersticiales (estudiando la red de corrientes o midiéndolas in situ)

• Por encima del Nivel Freático: g=gap
• Por debajo del Nivel Freático: g=g’gsat-gw ; gw=9,81 kN/m^3  Los parámetros resistentes del terreno son los obtenidos en ensayos de corte directo o triaxiales, con drenaje: c’ y f’

 En problemas a corto plazo:

 El suelo está saturado y no ha drenado: Se calcula en presiones totales y no calculamos las presiones intersticiales (u).

• Por encima del Nivel Freático: g=gap
• Por debajo del Nivel Freático: g=gsat  Los parámetros resistentes del terreno son los obtenidos en ensayos de corte directo o triaxiales, sin consolidación y sin drenaje (o también en ensayos de compresión simple):
• cu=qu/2 ; fu=