Asentamientos y asentamientos diferenciales

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ASENTAMIENTOS Y ASENTAMIENTOS 
DIFERENCIALES
DENIS AVON
CAUSAS DE LOS ASENTAMIENTOS
CARGAS ESTRUCTURALES
• Asentamientos elásticos
• Consolidación de arcillas por sobrecargap g
CARGAS DEBIDAS AL MEDIO
• Retracción por secamiento
• Consolidación debido a descenso del nivel freático
INDEPENDIENTE DE LAS CARGAS
• Vibraciones, Licuefacción
• Saturación
E ió b t
MSc. Ing. Civil Denis Avon Z – Barquisimeto 2008
• Erosión en aberturas
• Lixiviación, Bachaqueros
MECANISMOS GENERADORES DE 
ASENTAMIENTOSASENTAMIENTOS
• Cambio de forma o distorsión del suelo. (Asentamientos inmediatos 
d bid l )debidos a las cargas)
• Disminución del volumen asociado con una disminución del espacio 
de poros en la micro estructura del suelo (consolidación)
C l d d l i t d id t d l• Colapsos o grandes desplazamientos producidos por rotura del 
suelo (sobrecargas)
• Erosión y desplazamientos geológicos. (Derrumbes, deslizamientos 
plásticos flujos)plásticos, flujos)
• Deterioro del material de fundación (Corrosión , destrucción del 
concreto por agentes químicos presentes en el suelo).
• Deterioros y degradaciones en la micro estructura natural del sueloDeterioros y degradaciones en la micro estructura natural del suelo 
cuya velocidad de ocurrencia es de difícil predicción (arrastres de 
finos, vibraciones, impactos, debilitamiento de los contactos 
cementados entre las partículas por humedecimiento.
ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES: Son movimientos relativos entre
diferentes partes de la edificación que originan sobreesfuerzos en ladiferentes partes de la edificación que originan sobreesfuerzos en la
estructura que se pueden traducir en severos agrietamientos y aún el
colapso de la misma.
CAUSAS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES:
•Variación del espesor y características del estrato compresible:
Los asentamientos son proporcionales al espesor del estrato,
puede ser cóncavo convexo o por ladeamientopuede ser cóncavo, convexo o por ladeamiento.
•Variación en las presiones de contacto suelo-fundación: Se
refiere a la distribución no uniforme de las cargas como porrefiere a la distribución no uniforme de las cargas como por
ejemplo en edificios que tienen unas zonas más altas que otras.
•Grandes áreas cargadas sobre cimientos flexibles: Se producenG a des á eas ca gadas sob e c e os e b es Se p oduce
asentamientos cóncavos en losas corridas de fundación o en
fundaciones aisladas de columnas de gran área.
CAUSAS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES:
•Diferencia entre tiempos de construcción para diferentes partesDiferencia entre tiempos de construcción para diferentes partes
de la estructura: Las estructuras mas recientes evidenciarán
mayor asentamiento que las zonas antiguas donde ya se
desarrolló. La tendencia es la de construir las nuevas etapas alp
mismo nivel que las anteriores evidenciándose luego de cierto
tiempo un escalón entre ambas edificaciones.
•Errores en el proyecto o en la construcción de las fundaciones:
Se refiere a que las dimensiones de algunos cimientos hayan
quedado subdimensionados por errores en la estimación de las
h id l t idcargas, o que hayan sido mal construidas.
•Variaciones en las condiciones de compresibilidad del suelo: Se
refiere a construcciones realizadas en zonas previamenterefiere a construcciones realizadas en zonas previamente
ocupadas por cargas pesadas que sobreconsolidaron los
estratos compresibles. También pueden producirse debido a una
remoción excesiva de sobrecapa debajo de parte de un edificio oremoción excesiva de sobrecapa debajo de parte de un edificio o
por haber construido sobre rellenos mal construidos.
CAUSAS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES:
•Variación en las condiciones de compresibilidad generada por operaciones
constructivas: Cuando se realizan excavaciones aledañas se producen
descompresiones en la masa de suelo por falta de confinamiento debilitando
la capacidad de soporte de las fundaciones cercanas a la excavaciónla capacidad de soporte de las fundaciones cercanas a la excavación.
•Infiltraciones de agua en el plano de las fundaciones: Las infiltraciones en el
plano de asiento de las fundaciones que pueden causar importantes daños
l difi i ti d di t l f llen las edificaciones, son motivadas por diversas causas tales como: fallas y
filtraciones en las tuberías de desagües de aguas negras y de lluvia, rotura de
las tuberías de aguas blancas, inundaciones debido a crecientes de ríos y
canales y la presencia de corrientes de agua subterránea.y p g
Este tipo de problemas se presenta convencionalmente en edificaciones de
cierta edad en las que las tuberías y/o juntas se encuentran deterioradas o
que se hayan roto por alguna otra causa. El problema se agrava cuando las
tuberías se encuentran enterradas en el suelo ya que cuando comienza atuberías se encuentran enterradas en el suelo ya que cuando comienza a
evidenciarse la fuga, el suelo ya se encuentra prácticamente saturado,
disminuyendo la capacidad de soporte del suelo. Una vez iniciado el proceso
de asentamiento, se agrava el problema de filtraciones ya que las fugas
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g y g
tienden a aumentar introduciendo agua al suelo a mayor velocidad para
generar mayores asentamientos y así sucesivamente.
EFECTOS NOCIVOS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
• Los extremos de la estructura se 
i t á l t S f
Grieta
asientan más que el centro. Se forman 
grietas con ancho creciente hacia la 
parte superior. Un efecto similar 
ocurre si hay una expansión mayor en 
l t l b del centro que en los bordes
Asentamiento Asentamiento
Compresión
Compresión • Los extremos de la estructura se 
asientan menos que el centro. Se 
forman grietas con ancho creciente 
hacia la parte inferior Se generan
Asentamiento
Grieta
hacia la parte inferior. Se generan 
grandes compresiones en la parte 
superior
EFECTOS NOCIVOS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
• El asentamiento diferencial del 
t d difi i l
Grieta
extremo de un edificio largo con 
respecto al otro extremo puede 
generar grietas en la parte superior
Asentamiento
• El asentamiento crece gradualmente
desde el centro hacia el extremo. Se 
puede ladear toda la estructura sin 
agrietarse El problema puedeagrietarse. El problema puede 
agravarse en el tiempo debido al 
desbalance de las cargas.
Asentamiento
EFECTOS NOCIVOS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALESEFECTOS NOCIVOS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
δ
Estructura originalEstructura original Estructura deformada por 
asentamiento diferencial
• El asentamiento diferencial produce solicitaciones
adicionales en vigas y columnas que pueden producir
su agrietamiento.
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EFECTOS NOCIVOS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
Fisuras en las 
esquinas de la 
ventana
Fisuras en la 
pared de bloques
Esfuerzos rasantes y
Esfuerzos principales
Fundación asentada
Efecto de los asentamientos diferenciales en las paredes.
CONDICIONES FAVORABLES PARA LOS ASENTAMIENTOS 
DIFERENCIALES
• Parte del edificio se encuentra sobre 
t t d ill ibl d
Grieta
un estrato de arcilla compresible de 
mayor espesor, en el cual ocurre un 
asentamiento mayorArcilla
Estrato 
i ibl
• Debido a la variabilidad en el espesor 
del estrato compresible se producen 
asentamientos de diferente magnitud.
incompresible
Grieta g
Arcilla
Estrato 
incompresible
Grieta
Arcilla
incompresible
Estrato incompresible
CONDICIONES FAVORABLES PARA LOS ASENTAMIENTOS 
DIFERENCIALES
• La diferencia en la magnitud de las 
d t i tcargas puede generar asentamientos 
diferenciales
Grieta
Arcilla
Grieta
Arcilla
ASENTAMIENTOS TOLERABLES DE LAS 
FUNDACIONES DE ESTRUCTURASFUNDACIONES DE ESTRUCTURAS
• ASENTAMIENTO PERMISIBLE: Valor límite tolerable para la estructura, 
que debe compararse con el asentamiento estimado probable.
• CRITERIOS BÁSICOS AL CONSIDERAR LOS LÍMITES PARA LOS 
MOVIMIENTOS DE UNA ESTRUCTURAMOVIMIENTOS DE UNA ESTRUCTURA:
– APARIENCIA: Inclinaciones mayores a 1/250 (H/V) son visibles en edificios, 
provocan alarma.Los agrietamientos causan intranquilidad y requieren 
reparación.
– DESEMPEÑO: Pueden afectar funcionamiento de puentes grúa y maquinaria de 
precisión. El agrietamiento puede causar filtraciones que a su vez causan 
deterioro por corrosión. Los drenajes pueden ser afectados (pendientes y 
roturas))
– ESTABILIDAD: Pueden generar solicitaciones adicionales en miembros como 
vigas y columnas que pueden llegar a fallar. Si la estructura es rígida, la 
inclinación puede hacer que colapse (vuelco) 
PARÁMETROS PARA DEFINIR LOS LÍMITES DE 
ASENTAMIENTOSASENTAMIENTOS.
• Distorsión angular: Relación δ/l (asentamiento diferencial/ distancia entre 
ellos)
• Inclinación (ω): Rotación como cuerpo rígido de toda la superestructura o 
de una parte bién definida de ella.
D fl ió l ti (Δ) E l á i d l i t l ti l lí• Deflexión relativa (Δ): Es el máximo desplazamiento relativo a la línea 
recta que une dos puntos de referencia cuya distancia horizontal es L.
• Relación de deflexión: es el cociente Δ/L
• Rotación relativa (β): Constituye la rotación de una línea recta que une• Rotación relativa (β): Constituye la rotación de una línea recta que une 
dos puntos de referencia, relativa a la inclinación. Es equivalente a la 
distorsión angular. βij = δij/lij - ω
Límites de distorsión angular de acuerdo a Bjerrum.
CATEGORÍA DEL DAÑO POTENCIAL β
Peligro para maquinaria sensible a asentamiento 1/750
Peligro para pórticos con elementos diagonales 1/600
Límites de distorsión angular de acuerdo a Bjerrum.
Límite seguro para no agrietamiento de edificios 1/500
Primer agrietamiento de muros sin carga y de ladrillo 
Dificultades en puentes grúa
1/300
Es visible la inclinación de edificios altos rígidos 1/250
Agrietamiento considerable de muros sin carga y de ladrillos 
Peligro de daño estructural para edificios en general 
Límite seguro para muros flexibles de ladrillo, L/H>4
1/150
Criterio Cimientos Placas
Límites de asentamientos según Skempton y MacDonald (1956)
Criterio Cimientos 
aislados
Placas
Máximo asentamiento diferencial Arenas 30 mm 30 mm
Arcillas 45 mm 45 mm
Máximo Asentamiento Arenas 50 mm 50-75 mm
Arcillas 75 mm 75-125 mm
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