Control de edificaciones por la norma NEC15

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS DE LA TIERRA

MECANICA DE SUELOS

Objetivo principal

Identificar un edificio de 4 niveles o más según las normas NEC Geotecnia y Cimentaciones usando los siguientes pasos:

•        Clasificar el edificio

•        Identificar el número de sondeos

•        Profundidad de sondeos para el edificio seleccionado

Marco teórico

Exploración directa

Los resultados de las investigaciones in situ representan un punto crítico para la estimación del costo de construcción de un proyecto. Una parte sustancial, frecuentemente más de la mitad, de los incrementos de costo en obras públicas se debe a la insuficiencia de investigaciones en los estudios geológicos-geotécnicos, estimándose que al menos un tercio de los proyectos sufren demoras por esta causa (Tyrell et al, 1983), destacando la inadecuada planificación de las investigaciones geotécnicas y la incorrecta interpretación de las mismas.

Estudio geotécnico preliminar

Antes de realizar la construcción en la etapa preliminar NEC-15 establece la máxima carga que debería de soportar las columnas del edificio según a la clasificación que pertenece a continuación se presenta el número mínimo de sondeos.[pic 1][pic 2][pic 3]

 La norma NEC-15 estipula lo siguiente respecto a los estudios geotécnicos: “profesionales que realicen estos estudios geotécnicos deben poseer una experiencia mayor de tres (3) años en diseño geotécnico de cimentaciones, bajo la dirección de un profesional facultado para tal fin, o acreditar estudios de postgrado en geotecnia”. Este deberá estar encargado de elegir las posiciones de los sondeos para el análisis geotécnico. La norma NEC-15 posee recomendaciones respecto a la longitud de los sondeos, a continuación se mostrará un ejemplo de posicionamiento para la estabilidad de taludes.[pic 4]

Localizacion y profundidad de los sondeos[pic 5][pic 6]

En la ilustracion 3 se observa una vista en planta del terreno con talud donde los puntos significan el lugar donde se debe reaizar los SEV para un edificio cuyo contorno esta marcado con lineas rojas pero el suelo circundante que se sugiere determinar y estudiar con un estudio preliminar se encuentra con lineas azules entrecortadas.

Las lozas corridas necesitan una profundidad de 1.5 el ancho del cimiento según la norma en la tabla anterior, a pesar de ello en casos particulares se especifica que si se trata de roca firme como basaltos se debe realizar 50% o mas a criterio del ingeniero geotecnico las perforacciones para sondeo y muestreo, sabiendo que no se puede ingresar y el trabajo supone esfuerzo innecesario si se recomienda como minimo 2 metros de excavacion.[pic 7][pic 8]

Perforaciones con Ensayo de Penetración Estándar (SPT)

Consisten en la ejecución de perforaciones mecánicas de suelo en el sitio de implantación del proyecto o en las zonas donde se requiere investigación. En la perforación se ejecuta el ensayo SPT (Standard Penetration Test) que consiste básicamente en contar el número de golpes (N) que se necesitan para introducir un toma-muestras (cuchara partida) dentro un estrato de suelo (ASTM 1586). El ensayo de penetración estándar (SPT) es quizá el ensayo de campo más utilizado en la caracterización geotécnica. Por lo general, este ensayo se utiliza para caracterizar depósitos de suelos granulares y arcillas de consistencia rígida, en las cuales la penetración del tubo Shelby se vuelve complicada. La prueba consiste en dejar caer de forma repetida un peso de 63.5 kg (140 lbs) de una altura de 76 cm (30”). Las fuerzas aplicadas en el peso son transferidas al muestreador tipo cuchara partida, usando una serie de barras metálicas en el medio. En cada caída del martillo se transfiere una cantidad de energía potencial (E*) para el peso, teóricamente equivalente a 475J (350 lbf/pie). El número de golpes que se necesita dar con el martillo para penetrar los últimos 30 cm de un total de 45 cm de profundidad, se conoce como NSPT.

El valor obtenido de N en un ensayo de penetración es inversamente proporcional a la energía transferida al muestreador (Schmertmann y Palacio, 1979). Como parte de la energía se pierde en diferentes componentes mecánicos en el conjunto de barras, la medida de la energía aplicada sobre las barras y el muestreador es muy importante. A fin de que la cantidad de golpes medidos en fuente sea utilizada en aplicaciones de la ingeniería geotécnica, éstos deben ser ajustados por los efectos de la energía del martillo, esfuerzo de sobrecarga y, en algunos casos, otros factores que influyen en los resultados (McGregor y Duncan, 1998).[pic 9]

[pic 10]

Comparando los dos martillos a una profundidad específica del estudio, el valor Ncampo para el martillo SPT Donut es 40-60% más alto que para el martillo Safety. Debido a esta gran variación aleatoria del nivel de energía aplicada por el martillo Donut, no se recomienda su uso para las pruebas de SPT. Sin embargo, como los sistemas de martillo y las condiciones del lugar varían, se recomienda medir la energía del martillo SPT utilizando un sistema similar al descrito anteriormente, incluso cuando se utiliza un martillo Safety en proyectos importantes.[pic 11]