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Sesión 1 - Cap 0 - Introducción La Ingeniería Civil, Geológica y Geotécnica-PDINL06ACIVI002

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Introducción a La ingeniería

civil, geológica y geotécnica


Unidad 0. Conceptos fundamentales.

Mgtr. Ing. Francisco Benjamín Chávez More


Ingeniería Civil
Diversas
estructuras
- Operación
- Concepción - Diseño
-Mantenimiento Construidas
- Análisis - Construcción sobre:
-Rehabilitación

INGENIERÍA CIVIL . Roca


. Suelo

Universidad de Piura
Control Ambiental:
- Control de la
Conocimiento de
contaminación del
“Geología
agua.
Básica”
- Tratamiento de
- Ensayo de
desechos y
contaminantes. los materiales
- Mitigación de
desastres naturales.

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❖ ROCA (Material Duro)
Ingeniero Geólogo
(Mecánica de Rocas)

❖ SUELO (Material Blando)


Ingeniero Civil
(Mecánica de Suelos)

Nace: ❖ Predice el comportamiento del suelo cuando


Ingeniería Geotécnica se construye sobre o en su interior.

Universidad de Piura
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¿ Ingeniería Geotécnica = Ingeniería de Cimentaciones?

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¿ Qué es una cimentación?

▪ Las cimentaciones son


elementos estructurales
que transfieren cargas de
la superestructura hacia
el suelo adyacente. Una
estructura puede estar
soportada por un sistema
de cimentaciones
individuales o por una
gran cimentación.

Universidad de Piura
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¿Es importante una
cimentación?
▪ Los constructores han
reconocido ampliamente la
importancia de una
cimentación sólida.
▪ La integridad de la estructura
no es mayor que la de su
cimentación
▪ Si la cimentación falla, la
estructura que está por encima
fallará con ella
▪ Los defectos de la cimentación
son muy difíciles de reparar
después de que la
superestructura ha sido
construida

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No debemos exagerar

▪ Basados en la premisa anterior no podemos exagerar los costos y


niveles de seguridad:

Haciendo cimentaciones desproporcionadamente costosas

Sobredimensionamientos innecesarios

Antieconómicas

Ineficientes

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Clasificación de cimentaciones

Foundations

Shallow Deep
Foundations Foundations

Spread Mats Piles Pile


Caissons
Footings Supported
and Pile
Driven Drilled Auger Other Enhanced
Piles Shafts Piles Types Marts

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Problemas en la ingeniería geotécnica

1. Limites no definidos claramente 2. Propiedad Variable y


- Condición de borde no definida desconocidas del material
- DCL no definido Más de un ESTRATO con
propiedades NO HOMOGÉNEAS
Ejemplo: No hay DCL definido para Y ANISOPTRÓPICAS.
un terraplén que descansa sobre el
suelo de cimentación.
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3. Propiedades del material 4. Propiedad del material que
esfuerzo-dependientes cambian con el tiempo
-Suelo y Roca dependen de: -Susceptibles a cambios de
historia de esfuerzos, cambio de temperatura, prensión,
volumen y relaciones esfuerzo- disponibilidad y química.
dependientes.
-No hay monolitismo, ni
continuidad en el suelo.
-Existen fuerzas de cuerpo y
esfuerzos de borde.
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• 1. La Ingeniería Geotécnica ofrece grandes
retos hacia un trabajo imaginativo con juicio
ingenieril.

• 2. Nuestra habilidad de análisis y cálculo


excede aquéllas de entender, medir y de
caracterizar un problema o proceso. Siempre es
más duro entender el comportamiento de un
Conclusiones material que calcular los esfuerzos que actúan
sobre él. (GG, 2012)

• 3. Conceptualizar el material resulta ser lo


más importante y dominante. La falta de
entendimiento produce incertidumbre, lo cual
lleva a usar FS elevados, por lo que siempre será
necesario usar juicio y criterio.

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¿Cómo vamos ayudar a la Ingeniería Geotécnica?
▪ ¿Qué sucede si el suelo no resiste ante la carga de una obra
de ingeniería civil?
▪ ¿Qué sucede si el suelo se asienta o se deforma demasiado?
▪ ¿Qué debo hacer o controlar para que las cargas que
transmite una estructura al terreno no sobrepasen la
capacidad de soporte del mismo?
▪ ¿Cómo saber si para cimentar en un suelo sólo necesito
cimentaciones superficiales?
▪ ¿Cómo saber si para cimentar en un suelo necesito
cimentaciones profundas?
▪ ¿Cómo estabilizar un talud?
▪ ¿Cómo construir de forma más segura delante de un desnivel
del terreno?

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El ingeniero de Cimentaciones
Debe ser un ingeniero multidisciplinario, que no encaja en las
subdisciplinas tradicionales de la Ing. Civil

❖ Ingeniero Estructural:
- Cimentación como miembro estructural,
debe transmitir las cargas de la estructura al
suelo.
- Entender el origen y naturales de las cargas
estructurales, y las tolerancias de los
movimientos.

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Enfoque básicamente en los aspectos geotécnicos
El ingeniero de Cimentaciones

❖ Ingeniero Geotécnico:
- Todas las cimentaciones interactúan con el
suelo, es necesario entender el
comportamiento del suelo.
- Diseño cambia con las propiedades del
suelo.

❖ Ingeniero de Construcciones:
- Las cimentaciones deben construirse.
- Es muy importante tener conocimientos
suficientes de los métodos y equipos de
construcción.
- Diseño económicamente viable.
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Reglamentos, Normas y Lit. Técnica
Definen: métodos de cálculos de las cargas a ser aplicadas, la capacidad
de carga de diversos materiales estructurales, requisitos de
desempeño, requerimientos de detalles y otros aspectos.
❖ IBC (International Building Code), diseño de la mayoría de estructuras
en USA
❖ AASHTO LFRD Bridge Design Especifications, diseño de estructuras de
autopistas en USA
❖ EUROCODE 7, código Europeo de cimentaciones

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Reglamentos, Normas y Lit. Técnica
En Perú contamos con Reglamento Nacional de Edificaciones:
❖ E 0.30 Diseño Sismo-resistente
❖ E 0.50 Suelos y Cimentaciones
❖ E 0.60 Concreto

Los códigos representan los requerimientos mínimos de diseño.


Muchas veces es necesario sobrepasar estos requerimientos
mínimos, especialmente en el diseño de cimentaciones. Deben
ser guías y no como sustitutos del conocimiento de la ingeniería,
juicio, criterio y sentido común.

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