30 jun 2016

RESUMEN REGLAMENTO COLOMBIANO DE CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE

NSR-10 TÍTULO H — ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

 Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial Viceministerio de Vivienda y Desarrollo Territorial Dirección del Sistema Habitacional República de Colombia

                                                         H.1 INTRODUCCIÓN

OBJETIVO Y ALCANCE — Establecer criterios básicos para realizar estudios geotécnicos de edificaciones, basados en la investigación del subsuelo y las características arquitectónicas y estructurales de las edificaciones con el fin de proveer las recomendaciones geotécnicas de diseño y construcción de excavaciones y rellenos, estructuras de contención, cimentaciones, rehabilitación o reforzamiento de edificaciones existentes y la definición de espectros de diseño sismorresistente, para soportar los efectos por sismos y por otras amenazas geotécnicas desfavorables.

Tomada de sistemadesismoresistencia.blogspot.com.co/
Los estudios geotécnicos definitivos son obligatorios para todas las edificaciones urbanas y suburbanas de cualquier grupo de uso, y para las edificaciones en terrenos no aptos para el uso urbano de los grupos de uso II, III y IV definidos en el Título A de este Reglamento; los mismos deben ser dirigidos y avalados por Ingenieros Civiles, titulados, matriculados en el COPNIA y con tarjeta profesional vigente, y más de 5 años de experiencia. Igualmente el cumplimiento de esta norma no exime al ingeniero responsable de realizar las investigaciones y análisis que se consideren necesarios.


H.2 DEFINICIONES

NOMENCLATURA

c = intercepto de cohesión total
c’ = intercepto de cohesión efectiva
Fa = fuerzas actuantes
Fr = fuerzas resistentes
Fs = factor de seguridad
FSB = Factor de seguridad básico
FFSBM = factores de seguridad básicos mínimos directos
Su = resistencia no drenada
Ua = presión de gas (aire) para materiales secos
Uf = presión de fluidos o presión de poros
Uw = presión de líquido (agua) para materiales saturados
ɸ = ángulo de fricción total
ɸ’ = ángulo de fricción efectivo
σ ‘= esfuerzo normal efectivo
σ = esfuerzo normal total
T R = esfuerzo resistente
T A = esfuerzo actuante
T F = esfuerzo cortante a la falla
  
ESTUDIO GEOTÉCNICO

 Se denomina así al conjunto de actividades que incluyen el reconocimiento de campo, la investigación del subsuelo (exploración y clasificación), los análisis y recomendaciones de ingeniería necesarios para el diseño y construcción de las obras en contacto con el suelo, de tal forma que se garantice un comportamiento adecuado de la edificación, protegiendo ante todo la integridad de las personas ante cualquier fenómeno externo, además de proteger vías, instalaciones de servicios públicos, predios y construcciones vecinas.

TIPOS DE ESTUDIOS

ESTUDIO GEOTÉCNICO PRELIMINAR — Estudios que ayudan a aproximarse a las características geotécnicas del suelo, y que dejan ver los problemas geológicos o las adecuaciones que deban realizarse y las recomendaciones para elaborar un proyecto. Estos estudios no reemplazan el estudio geotécnico definitivo.

ESTUDIO GEOTÉCNICO DEFINITIVO —Se realizan para cada proyecto específico, en estos el ingeniero geotécnista debe especificar las condiciones físico-mecánicas del subsuelo y las recomendaciones para la cimentación, el diseño y construcción de las futuras obras conforme a este Reglamento y en especial los Títulos A y H. Contiene aspectos mínimos.

ESTUDIO DE ESTABILIDAD DE LADERAS Y TALUDES — Deberá estar incluido en el estudio geotécnico preliminar o en el definitivo; se debe hacer de acuerdo con lo exigido en el capítulo H.5.

 Estudio geotecnico de agua subterranéa.
Tomada de maquinarialavera.es/
AGUA SUBTERRÁNEA

Los estudios geotécnicos deberán analizar la existencia de agua libre, flujos potenciales de agua subterránea y la presencia de paleo cauces.

FACTORES DE SEGURIDAD

H.2.4.1 En Ingeniería Civil el Factor de Seguridad se define como la relación entre fuerzas resistentes FR y actuantes FA; también pueden usarse esfuerzos para evaluar el Estado Límite de Falla:  
FS = FR / FA               (H.2.1)
FS = τF/ τA                 (H.2.2)

En Ingeniería Geotécnica el Factor de Seguridad Básico o directo (FSB), se define como la relación entre esfuerzo cortante último resistente, o esfuerzo cortante a la falla τF y esfuerzo cortante actuante τA:      FSB = τF / τA          (H.2.3)

Usualmente en Ingeniería Geotécnica el esfuerzo cortante a la falla τF se expresa con el Criterio de Mohr-Coulomb: τF = C’ + σ′ tan φ′         (H.2.4)
                              σ′ − UF                          (H.2.5)
También se define el esfuerzo cortante actuante τA como esfuerzo cortante de trabajo o de diseño τD y entonces: τA = [ C’ + σ′ tan φ′] / FSB             (H.2.6)

COMPORTAMIENTO APARENTE — Para el caso especial de materiales cohesivos saturados y sin fisuración, se presenta un comportamiento aparente del Criterio de Mohr-Coulomb en términos de esfuerzos totales, en el cual C = intercepto de cohesión total = SU
                                                        φ = ángulo de fricción total =φ= 0.0
y entonces τF = SU = resistencia no drenada       τA = SU / FSBU   (H.2.7)  
en la cual, generalmente, FSBU > FSB

VALORES DEL FACTOR DE SEGURIDAD GEOTÉCNICO BÁSICO, FSB — En cualquier caso los Factores de Seguridad Básicos FSB aplicados al material térreo no deben ser inferiores a los Factores de Seguridad Básicos Mínimos FSBM o FSBUM que se muestran en la siguiente tabla, además el factor de seguridad básico mínimo FSBM nunca podrá ser inferior a 1.00

Tabla H.2.1. Factores de Seguridad Básicos Mínimos Directos

Condición
FSBM
FSBUM
Diseño
Construcción
Diseño
Construcción
Carga Muerta + Carga Viva Normal
1.50
1.25
1.80
1.40
Carga Muerta + Carga Viva Máxima
1.25
1.10
1.40
1.15
Carga Muerta + Carga Viva Normal + Sismo de Diseño Seudo estático
1.10
1.00 (*)
No se permite
No se permite
Taludes – Condición Estática y Agua Subterránea Normal
1.50
1.25
1.80
1.40
Taludes – Condición Seudo-estática con Agua Subterránea Normal y Coeficiente Sísmico de Diseño
1.05
1.00
No se permite
No se permite
(*) Nota: Los parámetros sísmicos seudo estáticos de Construcción serán el 50% de los de Diseño

FACTORES DE SEGURIDAD INDIRECTOS — Del factor de seguridad geotécnico real se derivan Factores de Seguridad Indirectos que tienen valores diferentes, en todos los caso se debe demostrar que el empleo de éstos factores indirectos implica Factores de Seguridad Básicos FSB iguales o superiores a los valores mínimos FSBM.

SUELOS NO COHESIVOS O GRANULARES Y SUELOS COHESIVOS

Se consideran no cohesivos los suelos que cumplen las siguientes condiciones:
(a) Todos los materiales clasificados como GW, GP, GW-GM, GP-GM, GW-GC, GP-GC, SW, SP, SW-SM, SP-SM, SW-SC, SP-SC.
(b) Todos los materiales clasificados como GM, GC, GM-GC, SM, SC, SM-SC, en los cuales 30% o menos del peso pase por tamiz No 200 y que tengan límite líquido wL ≤ 30% e índice plástico IP ≤ 10%.

A su vez se entienden como cohesivos los que no las cumplen. 

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