Ciment Ac i Ones

PROGRAMA SINTÉTICO

CARRERA: Ingeniería Civil

ASIGNATURA: Cimentaciones SEMESTRE: Noveno

OBJETIVO GENERAL: El alumno realizará el análisis y diseño geotécnico de cimentaciones superficiales con zapatas, losas o de cimentaciones compensadas y de cimentaciones profundas con pilotes de fricción y con pilotes o pilas de punta, considerando su estabilidad en condiciones estática y de sismo, así como los asentamientos inducidos por consolidación y elásticos de los suelos de apoyo, previa interpretación de las propiedades mecánicas de los suelos. CONTENIDO SINTÉTICO: I Cimentaciones superficiales II Cimentaciones compensadas III Cimentaciones profundas IV Prueba de carga de pilotes METODOLOGÍA: Exposición de criterios por parte de los alumnos de criterios claros y sencillos de diseños que se presentan en Ingeniería. Elaboración de informes técnicos para diferentes tipos de cimentaciones y aspectos relativos a la construcción de la misma, por parte de los alumnos con la guía y asesoría del profesor. Exposiciones y/o intervenciones orales por parte del profesor y del alumno. Investigación documental por el alumno. Realización de un proyecto por parte del alumno con guía y asesoría del profesor. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: 80% de asistencia para tener derecho a la evaluación. Tres períodos de evaluación: 50% examen escrito, 10% evaluación continua, 20% del proyecto y 20% prácticas con reporte. La calificación final es el promedio de los tres parciales. BIBLIOGRAFÍA: Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos A.C. Manual de Cimentaciones Profundas. Editorial SMMS, México, 2001. 375 págs. E. Tamez G. Ingeniería de Cimentaciones. Conceptos básicos de la Práctica. Editorial TGC. Geotecnia, México, 2001. 570 págs. Braja M. DAS. Principios de Ingeniería de Cimentaciones. Editorial International Thomson, 4ª Edición, USA, 2001. 862 págs.

I N S T I T U T O P O L I T É C N I C O N A C I O N A L

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

SECRETARÍA ACADÉMICA

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Zacatenco CARRERA: Ingeniería Civil OPCIÓN: ACADEMIA: DEPARTAMENTO:

ASIGNATURA: Cimentaciones SEMESTRE: Noveno CLAVE: OPTIX5304-5a CRÉDITOS: 7.5 VIGENTE: Septiembre 2006 TIPO DE ASIGNATURA: Teórico- Práctica / Optativa I MODALIDAD: ESCOLARIZADA

TIEMPOS ASIGNADOS

HORAS/SEMANA/TEORÍA: 3.0 HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: 1.5 HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 54.0 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27.0 HORAS/TOTALES: 81.0

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Geotecnia REVISADO POR: Subdirección Académica APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar

Dr. Miguel Ángel Vergara Sánchez

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.




ASIGNATURA: CIMENTACIONES CLAVE: OPTIX5304-5a HOJA: 2 DE 12

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA

Esta asignatura es de suma importancia ya que conjunta los conocimientos teórico-prácticos de todas las asignaturas que se imparten de Mecánica de Suelos y de Rocas dentro de la carrera de Ingeniería Civil, que permite al alumno definir el tipo de cimentación más conveniente para cualquier estructura que se apoye directamente en el suelo, aplicando criterios básico de análisis de capacidad de carga y estimación de asentamientos de los suelos de apoyo. La asignatura de cimentaciones es la aplicación de los conceptos básicos de la ingeniería geotécnica, que permite una mejor formación a los egresados que se dediquen a la práctica de la geotecnia. Esta asignatura tiene como precedente los cursos básicos de Geología, Mecánica de Suelos I, II, III y Mecánica de Rocas. Las asignaturas colaterales son: Metodología de la Investigación, Planeación, Estructuras de Acero, Aeropuertos, Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias. Las asignaturas consecuentes son: la optativa II y III (Geología Aplicada, Taller de Geotecnia y Técnicas de Drenaje) y las asignaturas Hidráulica Marítima, Obras de Infraestructura.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

El alumno realizará el análisis y diseño geotécnico de cimentaciones superficiales con zapatas, losas o de cimentaciones compensadas y de cimentaciones profundas con pilotes de fricción y con pilotes o pilas de punta, considerando su estabilidad en condiciones estática y de sismo, así como los asentamientos inducidos por consolidación y elásticos de los suelos de apoyo, previa interpretación de las propiedades mecánicas de los suelos.





No. UNIDAD I NOMBRE: Cimentaciones superficiales

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno calculará dimensiones de cimentaciones superficiales tanto aisladas como corridas o losas con base en la capacidad de carga y estimación de asentamientos; comparando los estados de falla y sencillo de acuerdo a las normas y reglamentos de construcciones vigentes del país.

No. TEMA

T E M A S

HORAS

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

T P EC 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.2.6 1.2.7 1.2.8

Generalidades Zapatas aisladas Zapatas corridas Losas de cimentación Zapatas corridas y aisladas Capacidad de carga última y admisible Presión de contacto Asentamientos Efecto de N.A.F. en la capacidad de carga Zapatas con cargas excéntricas o inclinadas Zapatas en taludes Zapatas en suelos estratificados y homogéneos Zapatas sujetas a subpresión

Subtotal

1.5 3.0 4.5

4.5 4.5

1.5 3.0 4.5

1B, 2B, 11C y 16B

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposición oral por parte de los alumnos con guía y asesoría del profesor. Resolución de problemas numéricos y de proyecto grupal, resumen de artículos técnicos, construcción de informes geotécnicos con apoyos didácticos como: marcadores, pizarrón, acetatos, videos, transparencias, etc., con la coordinación del profesor Realización de prácticas, con la supervisión del profesor. Identificación de los problemas que le imponga el suelo a la cimentación. Solución a problemas de cimentaciones en condiciones difíciles de suelos. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 50% examen escrito, 10% resolución de problemas y participación, 20% proyecto y 20% prácticas de campo con reporte.





No. UNIDAD I NOMBRE: Cimentaciones superficiales (continuación)

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno calculará dimensiones de cimentaciones superficiales tanto aisladas como corridas o losas con base en la capacidad de carga y estimación de asentamientos; comparando los estados de falla y sencillo de acuerdo a las normas y reglamentos de construcciones vigentes del país.

No. TEMA

T E M A S

HORAS


T P EC 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5

Zapatas combinadas y especiales Introducción Capacidad de carga admisible Zapata rectangular combinada Zapata trapezoidal Zapata en cantiliver Zapatas con perforaciones y cortes Losas de cimentación Generalidades Capacidad de carga Asentamientos Consideraciones generales de diseño y construcción Condiciones especiales de cimentación Suelos expansivos Suelos colapsables Suelos licuables Zonas minadas Zonas sísmicas

Subtotal

3.0 3.0 3.0 9.0

3.5 3.5

3.0 3.0 3.0 9.0

1B, 2B, 11C y 16B

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposición oral por parte de los alumnos con guía y asesoría del profesor. Resolución de problemas numéricos y de proyecto grupal, resumen de artículos técnicos, construcción de informes geotécnicos con apoyos didácticos como: marcadores, pizarrón, acetatos, videos, transparencias, etc., con la coordinación del profesor Realización de prácticas, con la supervisión del profesor. Identificación de los problemas que le imponga el suelo a la cimentación. Solución a problemas de cimentaciones en condiciones difíciles de suelos. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 50% examen escrito, 10% resolución de problemas y participación, 20% proyecto y 20% prácticas de campo con reporte.





No. UNIDAD II NOMBRE: Cimentaciones compensadas

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará el concepto de cimentaciones compensadas para calcular las expansiones por alivio de esfuerzos y su correspondiente deformación al ser recargado el suelo. Propondrá criterios de excavación y construcción con base en las expansiones y estabilidad en taludes de las excavaciones.

No.

TEMA

T E M A S HORAS

CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.6 2.7 2.8

Definición Tipos de cimentaciones compensadas Condiciones de diseño Capacidad de carga Asentamientos Expansión a largo plazos Flotación Empujes sobre muro estructural Diseño de la excavación Estabilidad de taludes Falla general del fondo Falla del fondo por subpresión Empuje sobre ademes Expansiones por excavación y asentamientos por reaplicación de carga Métodos para disminuir expansiones y asentamientos Consideraciones generales en el diseño y construcción Reseña del comportamiento de cimentaciones compensadas

Subtotal

0.5 0.5 4.0 3.0 1.5 1.0 1.0 0.5 12.0

3.5 4.5 8.0

0.5 0.5 4.0 3.0 1.5 1.0 1.0 0.5 12.0

5B, 6C, 7B, 9C, 11C y 16B

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposición oral por parte de los alumnos con guía y asesoría del profesor. Resolución de problemas numéricos. Elaboración de resúmenes de artículos técnicos por parte de los alumnos. Realización de informes geotécnicos con apoyos didácticos como: marcadores, pizarrón, acetatos, videos, transparencias y visitas de campo.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 50% examen escrito, 10% resolución de problemas y participación, 20% proyecto y 20% práctica de campo con reporte.





No. UNIDAD III NOMBRE: Cimentaciones profundas

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno determinará la capacidad de carga de pilotes individuales en suelos homogéneos, cohesivos, friccionantes y cohesivo-friccionantes sujetos a cargas verticales y laterales. Calculará la fricción negativa sobre pilotes de punta y de adherencia; así como el número de pilotes de una cimentación profunda sujeta a cargas verticales y/o horizontales, incluyendo su revisión por capacidad de carga y asentamiento de grupos de pilotes.

No. TEMA

T E M A S

HORAS


T P EC 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4

Características generales Clasificación de cimentaciones profundas Descripción de pilotes y pilas Efectos de instalación de pilotes Introducción Pilotes hincados en arcilla Pilotes hincados en arena Pilotes con perforación previa Capacidad de carga para solicitaciones verticales de carga En suelos granulares En suelos cohesivos En depósitos estratificados Revisión de grupos de pilotes

Subtotal

3.0 1.5 4.5 9.0

5.0 5.0

3.0 1.5 4.5 9.0

3C, 4B, 8B, 12C, 13C, 14B y 15C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Resolución de problemas numéricos por parte del alumno con guía y asesoría del profesor. Elaboración de informe geotécnico con apoyos didácticos, con la supervisión del profesor. Realización de visitas de campo. Exposición oral por parte del profesor. Identificación de la transmisión de carga de las cimentaciones profundas más comunes en nuestro medio por parte de los alumnos con guía y asesoría del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 50% examen escrito, 10% resolución de problemas y participación, 20% proyecto y 20% práctica de campo con reporte.





No. UNIDAD III NOMBRE: Cimentaciones profundas (continuación)

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno determinará la capacidad de carga de pilotes individuales en suelos homogéneos, cohesivos, friccionantes y cohesivo-friccionantes sujetos a cargas verticales y laterales. Calculará la fricción negativa sobre pilotes de punta y de adherencia; así como el número de pilotes de una cimentación profunda sujeta a cargas verticales y/o horizontales, incluyendo su revisión por capacidad de carga y asentamiento de grupos de pilotes.

No. TEMA

T E M A S

HORAS


T P EC 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4

Asentamientos de pilotes y pilas En arena En arcilla Asentamientos de grupos de pilotes Pilotes en suelos expansivos Introducción Métodos de análisis Solución para pilotes en movimiento Observaciones y comparaciones entre el comportamiento teórico y el observado

Subtotal

3.5 3.0 6.5

3.5 3.0 6.5

3C, 4B, 8B, 12C, 13C, 14B y 15C






No. UNIDAD III NOMBRE: Cimentaciones profundas (continuación)

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno determinará la capacidad de carga de pilotes individuales en suelos homogéneos, cohesivos, friccionantes y cohesivo-friccionantes sujetos a cargas verticales y laterales. Calculará la fricción negativa sobre pilotes de punta y de adherencia; así como el número de pilotes de una cimentación profunda sujeta a cargas verticales y/o horizontales, incluyendo su revisión por capacidad de carga y asentamiento de grupos de pilotes.

No. TEMA

T E M A S

HORAS


T P EC 3.6 3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.6.5 3.6.6 3.6.7 3.7 3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.7.4

Estudio del comportamiento de pilotes mediante modelos mecánicos Introducción Fricción positiva sin resistencia en la punta Fricción positiva con resistencia en la punta Fricción negativa Uso de la fricción negativa para soporte de edificios Fricción para reducir la consolidación del suelo Pilotes de fricción en suelos con proceso de consolidación Capacidad lateral de pilotes Introducción Pilotes aislados Grupo de pilotes Uso de pilotes para incrementar la resistencia lateral de pilotes

Subtotal

2.0 4.0 6.0

3.0 3.0 6.0

2.0 4.0 6.0

3C, 4B, 8B, 12C, 13C, 14B y 15C






No. UNIDAD IV NOMBRE: Prueba de carga de pilotes

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno interpretará los resultados de pruebas de carga en pilotes. Comparará las capacidades de carga determinadas analíticamente mediante una prueba de carga y efectuando las conclusiones respectivas.

No. TEMA

T E M A S

HORAS


T P EC 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.4 4.5

Información preliminar Características de fabricación del pilote Registro de hincado Pruebas estáticas Carga controlada Desplazamientos controlados Instalación necesaria para la prueba Pruebas de carga lateral Presentación de resultados Interpretación de la prueba

Subtotal

1.5 1.5 1.5 1.5 1.0 7.0

1.5 1.5 1.5 1.5 1.0 7.0

10B, 11C, 12C, 13C, 14B, 15C y 16B

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposición oral por parte de los alumnos con guía y asesoría del profesor. Resolución de problemas numéricos. Elaboración de síntesis de artículos técnicos. Realización de informes geotécnicos con apoyos didácticos como: marcadores, pizarrón, acetatos, videos, transparencias, etc., con la guía del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 50% examen escrito, 10% resolución de problemas y participación, 20% proyecto y 20% práctica de campo con reporte.





RELACION DE PRÁCTICAS

PRACT.

No.

NOMBRE DE LA PRÁCTICA

UNIDAD

DURACIÓN

LUGAR DE REALIZACIÓN

1

2

3

4

5

6

7

Zapatas corridas y aisladas Losas de cimentación Condiciones de diseño Diseño de la excavación Capacidad de carga para solicitaciones verticales de carga Estudio del comportamiento de pilotes mediante modelos mecánicos Capacidad lateral de pilotes Nota: También se realizarán visitas de campo.

I I

II

II

III

III

III

Total

4.5

3.5

3.5

4.5

5.0

3.0

3.0

27.0

Todas las prácticas se realizarán en el Laboratorio de Geotecnia





PERÍODO

UNIDAD

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

1er. parcial 2do. parcial 3er. parcial

I

II

III y IV

Cada una de las tres evaluaciones parciales, se integran de la siguiente forma: Examen escrito 50% Resolución de problemas y participación 10% Proyecto 20% Prácticas de campo con reporte 20% La calificación final es el promedio de los tres parciales.

CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

A.S. VESIC. Análisis de Capacidad de Carga de Cimentaciones Superficiales. ,1973. 54 págs. Winterkorn y Fang. Foundation Engineering Handbook. Editorial Van Nostrand Reinhold, 1975. 751 págs. J. E. Bowles. Foundation Analysis and Design. Editorial Mc. Graw Hill, 5a. Edición, 1997. 1175. págs Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos A.C. Manual de Diseño y Construcción de Pilas y Pilotes. Editorial Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos, 1983. 217 págs. H. G. Poulos y E. H., Davis. Pile Foundation Analysis and Design. Editorial Wiley, 1980. 397 págs. A. R., Jumikis. Foundation Engineering. Editorial Intext Educational Publishers, 1971, USA, 210 págs. M. J. Tomlinson. Pile Design and Construction Practice. Editorial View Point Publications. K. Terzaghi y Mesri. Soil Mechanics in Engineering Practice. Editorial Wiley, 1996. 3ª Edición. 549 págs. L., Zeevaert. Foundation Engineering for Difficult Subsoil Conditiones. Editorial Van Nostrand Reinhold, 1972. 675 págs. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos A.C. Cimentaciones en Zonas Minadas de la Ciudad de México. Editorial SMMS. Simposio, 1976. 197 págs.





CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 11

12

13

14

15

16

X

X

X

X

X

X

R. B., Peck. Selección de los Parámetros del Suelo para Diseño de Cimentaciones. Editorial Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos A.C. Reunión Conjunta Consultores Constructores de Cimentaciones Profundas. Editorial SMMS. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos A.C. Cimentaciones en Suelos Blandos. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos A.C. Manual de Cimentaciones Profundas. Editorial SMMS, México, 2001. 375 págs. E. Tamez G. Ingeniería de Cimentaciones. Conceptos básicos de la Práctica. Editorial TGC. Geotecnia, México, 2001. 570 págs. Braja M. DAS. Principios de Ingeniería de Cimentaciones. Editorial International Thomson, 4ª Edición, USA, 2001. 862 págs.




PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA

1. DATOS GENERALES

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Zacatenco

CARRERA: Ingeniería Civil SEMESTRE: Noveno

ÁREA:

BÁSICAS

C. INGENIERÍA

D. INGENIERÍA

C. SOC. y HUM.

OTROS CURSOS

ACADEMIA:

Geotecnia

ASIGNATURA:

Cimentaciones (Optativa I)

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Ingeniero Civil (deseable grado de maestría)

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA:

El alumno realizará el análisis y diseño geotécnico de cimentaciones superficiales con zapatas, losas o de cimentaciones compensadas y de cimentaciones profundas con pilotes de fricción y con pilotes o pilas de punta, considerando su estabilidad en condiciones estática y de sismo, así como los asentamientos inducidos por consolidación y elásticos de los suelos de apoyo, previa interpretación de las propiedades mecánicas de los suelos.

3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA

PROFESIONAL HABILIDADES ACTITUDES

Dominio de conceptos y aplicación de la mecánica de suelos. Conocimientos e interpretación de ensayes de laboratorio de mecánica de suelos. Manejo de la instrumentación geotécnicas y ensayes de pruebas de carga en pilotes.

Cinco años de haber egresado, preferentemente tener maestría y tres años mínimos de experiencia en la práctica de la Ingeniería de cimentaciones o haber participado en proyectos de investigación relacionados con el área.

Comunicación. Establecimiento de climas favorables para el aprendizaje. Manejo de grupos y facilidad para transmitir conocimientos. Uso de materiales didácticos.

Positivas ante el alumnado. Respeto (buena relación maestro-alumno) Tolerancia. Ética. Responsabilidad científica. Superación docente y profesional. Criterio. Compromiso social.

ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ

Ing. Carlos Yzquierdo López (T.M.) Ing. Rodolfo Arenas Partida (T.V.) M. en C. Juan José Villalpando Cázares Dr. Miguel Ángel Vergara Sánchez

PRESIDENTES DE ACADEMIA SUBDIRECTOR ACADÉMICO DIRECTOR DEL PLANTEL

FECHA: Septiembre 2006




Documents

Ciment Ac i Ones