Distribución de esfuerzos y asentamientos en una cimentación de tipo losa sobre pilotes, como cimentación por pilotes convencional y como sistema CPRF.

95 páginasEn este trabajo de grado se analizó una cimentación de tipo losa sobre pilotes por tres métodos diferentes. El primero supone que la carga de la edificación es transferida al suelo únicamente por acción de los pilotes, el segundo y el tercero suponen que la carga se transfiere al suelo por acción conjunta de la losa y los pilotes, estos últimos se conocen como CPRF o combined piled raft foundation por sus siglas en ingles. Los análisis como sistema CPRF realizados, suponen, el primero, que la losa es completamente rígida y se deforma como un plano en el espacio, el segundo que la losa es flexible y sus deformaciones son proporcionales a la carga impuesta. Se seleccionó una estructura apoyada en una losa sobre pilotes que permitiera realizar los tres análisis anteriormente mencionados, se modeló en SAP2000 y se determinaron las cargas impuestas por la estructura sobre la losa. El análisis de la cimentación se hizo con el programa ELPLA 10 el cual es comercializado por GEOTEC. Para realizar los análisis de la cimentación, se caracterizó el suelo con base en ensayos SPT entregados por el constructor de la edificación tratada en este trabajo, la cual está siendo construida en la zona de Boca Grande en Cartagena. A partir de esta información se determinó también la carga ultima de los pilotes y se validó con la reportada en el informe geotécnico. Con base en los análisis realizados, se determinaron los asentamientos, las cargas sobre los pilotes, los asentamientos y la presión de contacto sobre la losa para los análisis CPRF. Se concluyó que para determinar de manera confiable la capacidad de carga de un pilote, se deben utilizar ensayos diferentes al SPT. También que suponer que, en un sistema de losa con pilotes, la carga es disipada únicamente por los pilotes, arroja resultados de asentamiento mayores que suponerlo como un sistema CPRF. Se llego también a la conclusión que, para un entramado homogéneo de losa con pilotes, suponer que los pilotes disipan entre el 60% y 80% de la carga de la edificación es un buen punto de partida para afinar el diseño. Se presenta además resultados que permiten deducir, que el comportamiento carga-deformación de un grupo de pilotes ante una carga impuesta, produce asentamientos mucho mayores que los de un pilote individual ante la misma carga. Se probo que el αCPRF que es el factor que determina la porción de la carga disipada en los pilotes para sistemas CPRF, no es un factor que se pueda conocer a priori y debe ser determinado por medio del análisis del sistema.PregradoIngeniero(a) Civi

La utilización del poliestireno expandido en obras de geotécnia.

Los sistemas modernos de construcción son asociados a tecnologías innovadoras y a los nuevos materiales, sistemas livianos que ofrecen la posibilidad de una mayor rapidez de ejecución por montaje. Estas características influyen en gran medida en el aprovechamiento de los materiales y de la mano de obra, ya que la planificación se hace más sencilla, pudiendo cumplir las metas fijadas en cuanto a los recursos económicos y de tiempo. Los sistemas constructivos convencionales han evolucionado de acuerdo a nuevos criterios para el análisis, desarrollo de procesos y puesta en obra. De esta manera aumenta su utilización, ofreciendo una resistencia y capacidad de carga que le permita un desempeño igual o superior a los sistemas constructivos que actualmente se encuentran en aplicación. Además de ello, estos sistemas también imponen características físicas apropiadas en los materiales. Tras sintetizarse en 1930 el poliestireno a nivel industrial y tras su posterior comercialización a partir de la década de los 50, se le ha dado a este material múltiples aplicaciones; comenzándose su incorporación a la construcción como material aislante, empleándose en las últimas décadas como material aligerante en múltiples elementos estructurales. Si embargo, su difusión como material con posibles aplicaciones en geotecnia no está tan extendida. En este trabajo de investigación se plantea el estudio de algunas soluciones constructivas en el campo de la geotecnia, entendiendo éstas como no limitativas, y en todo caso, como algunas pinceladas en un campo que está prácticamente por descubrir. La primera de estas aplicaciones consistiría en sustituir parcialmente el material de aporte de un terraplén por bloques de poliestireno expandido (EPS), en dos situaciones distintas, una con sección transversal horizontal y la otra en ladera. Como segunda solución constructiva, se analizará un muro de contención en ménsula, sustituyendo parcialmente el relleno del trasdós con bloques de EPS. A partir de aquí nos encontramos con la posibilidad de estudiar un caso real de muro de contención, pero en este caso con una altura muy superior, y que como consecuencia de ello, presentaba una bandeja intermedia. Otra de las posibles aplicaciones que aquí se proponen sería como material ligero en sistemas de contención de tierras, en este caso, en un apantalla discontinua de pilotes. Finalmente se ha analizado un sistema constructivo de aplicación en cimentaciones, consistente en la incorporación de bloques de EPS dentro del canto de una losa de cimentación, a modo de piezas aligerantes, de manera que se reduzca el peso del elemento estructural, sin mermar de forma sustancial su rigidez. Dentro de esta investigación, se realizó una campaña de ensayos experimentales en elementos a escala reducida, de una losa aligerada, comparando ésta con la maciza, desarrollándose una modelo de cálculo por medio del programa estructural SAP2000, ofreciendo resultados favorables. Los resultados obtenidos, permiten afirmar que las soluciones constructivas que aquí se proponen son en general perfectamente viables, y presentan importantes ventajas frente a soluciones tradicionales: reducción de asientos, reducción de empujes laterales y por tanto, aumento de la seguridad frente al deslizamiento, se minimizan los efectos de consolidación en suelos cohesivos, y, por último, en los elementos de cimentación analizados no sólo se reducen los asientos, sino que, además, esto son más uniformes en la superficie de apoyo

Análisis comparativo en un sistema aporticado entre losa aligerada convencional y losa con bloque EPS, en una vivienda unifamiliar, Nuevo Chimbote – 2021

La presente investigación contempla el análisis comparativo en un sistema aporticado entre losa aligerada convencional y losa aligerada con bloque EPS, en una vivienda unifamiliar de dos niveles con terraza, situado en el distrito de Nuevo Chimbote 2021. Debido al modo de construcción que se desarrolla en la zona, se está insertando este sistema de losa aligerada con bloque EPS, para identificar cuál posee mayores beneficios, tanto estructural, económico y social. Así mismo que sirva como guía hacia las personas que se plantean realizar el diseño de la losa de su vivienda unifamiliar. Para ello, se adquirió la mecánica de suelos del lugar, obteniendo un correcto diseño de cimentación, dónde se usó el Reglamento Nacional de Edificaciones, aplicando el predimensionamiento de estructuras. Logrando realizar el análisis sísmico para determinar los tipos de desplazamientos, se comprobó que no existe irregularidad torsional en la estructura. En tanto, se concluyó en el análisis comparativo entre ambas losas aligeradas, que los elementos estructurales no varían, Puesto que, a pesar que la carga muerta se disminuye en 23.33% por m2 en la losa aligerada con bloque EPS (poliestireno expandido), esto es notorio al momento de analizarse bajo combinaciones de carga mediante el ETABS