Resumen de Bases de cálculo para el proyecto de cimentaciones acorde con el Eurocódigo 7

Pilar Crespo Rodríguez, José Estaire Gepp, Alejandro Pérez Caldentey, Álvaro Parrilla Alcaide, Miguel Ortega Cornejo

• español

  Si bien en España existe cierta tradición en el empleo de los Eurocódigos de bases de cálculo, de acciones y de materiales (normas UNE-EN 1990 a 1994), al ser bastante similares a las instrucciones de acciones y a las instrucciones o recomendaciones de materiales nacionales, el Eurocódigo 7 (UNE-EN 1997), dedicado al proyecto geotécnico de las cimentaciones, ha sido hasta el momento menos utilizado.

  El Eurocódigo 7 supone un importante cambio en la forma de abordar el proyecto de una cimentación, respecto a la práctica tradicional, al adoptar el método de los estados límite e introducir los coeficientes parciales en el ámbito de la geotecnia, de forma que sus bases de cálculo son acordes con las establecidas en los demás Eurocódigos para el proyecto del resto de la estructura.

  Los Estados Límite Últimos, que será necesario considerar en el proyecto de una cimentación, tal como se desarrollará con detalle, son los siguientes:

  EQU: pérdida de equilibrio de la estructura considerada como un sólido rígido, en el que la resistencia de los materiales estructurales o del terreno no son determinantes (Fig. 1).

  STR: fallo interno o deformación excesiva de la estructura o los elementos estructurales, en los que la resistencia de los materiales estructurales es determinante. Se trata de los estados límite últimos de rotura por flexión, cortante y punzonamiento, entre otros, y son los que se emplean para verificar la resistencia de los elementos estructurales y efectuar su dimensionamiento.

  GEO: fallo o deformación excesiva del terreno, en los que la resistencia del terreno es determinante. Posibles fallos de rotura por GEO serían el deslizamiento de un muro o cimentación, el hundimiento de una cimentación, el fallo general por inestabilidad de una ladera, etc… (Fig. 2).

  UPL: pérdida de equilibrio de la estructura o del terreno por levantamiento debido a la presión de agua u otras acciones verticales.

  HYD: fallo ocasionado por la filtración de agua en el terreno. Ejemplos de este tipo de ELU son la inestabilidad hidráulica por sifonamiento y la erosión interna o tubificación, provocadas por gradientes hidráulicos suficientemente elevados.

  En el artículo se explicará con detalle la forma de aplicar el marco de seguridad en cada una de las verificaciones de los diferentes estados límite, en las que habrá que aplicar diferentes coeficientes parciales a las acciones, a los materiales y a las resistencias del terreno, en cada caso.

• English

  In Spain, there is certain tradition in the use of Eurocodes of basis of design, actions and material properties (standards EN 1990 to 1994), due to their similarity to the Spanish national codes of actions and materials. However, Eurocode 7 (EN 1997), covering the geotechnical design of foundations, has not been, so far, widely used.

  Eurocode 7 represents a significant change in the way to approach the design of foundations, compared to the traditional practice, by adopting the limit states method and introducing partial factors in the geotechnical scope. Thus, the basis of geotechnical design is consistent with other Eurocodes used to design the rest of the structure.

  Ultimate limit states that must be verified in the design of a foundation, as will be developed in detail hereafter, are:

  EQU: loss of equilibrium of the structure considered as a rigid body, where the strengths of structural materials and the ground are generally not governing (Fig. 1).

  STR: internal failure or excessive deformation of the structure or structural elements, in which the strength of structural materials governs. Ultimate limit states that should be verified include failure in bending, shear and punching, and are necessary to dimension the structure itself by verifying the resistance of every structural element.

  GEO: failure or excessive deformation of the ground, in which the strength of soil or rock governs. Examples of GEO ultimate failure would be the sliding of a wall or a foundation, the insufficient bearing resistance of the ground beneath a foundation, the overall instability of slops, etc (Fig. 2).

  UPL: loss of equilibrium of the structure or the ground due to uplift by water pressure or other vertical actions.

  HYD: ground failure induced by pore-water seepage. Examples of HYD ultimate failure are hydraulic heave, internal erosion and piping in the ground caused by high enough gradients.

  The complete paper will explain in detail how to implement the safety framework in each of the limit states verifications, for which different sets of partial factors (for actions, materials and ground resistances) should be applied.