CIMENTACIONES SUPERFICIALES.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingenier ía Civil

CIMENTACIONES SUPERFICIALES CAPACIDAD DE CARGA Y ASENTAMIENTOS Dr. Ing. ZENÓN AGUILAR BARDALES

Naturaleza de las fallas por capacidad de carga en suelos Superficie de Falla General

B

Carga/área unitaria, q

qu

Suelo Granular Compacto o  Arcilla Firme

 Asentamiento

Naturaleza de las fallas por capacidad de carga en suelos Superficie de Falla General

B

Carga/área unitaria, q

qu

Suelo Granular Compacto o  Arcilla Firme

 Asentamiento

Naturaleza de las fallas por capacidad de carga en suelos Superficie de Falla Local B

Carga/área unitaria, q qu (1) qu

Suelo Granular Suelto o Arcilla Blando

 Asentamiento

Naturaleza de las fallas por capacidad de carga en suelos Superficie de Falla por Punzonamiento

B

Carga/área unitaria, q qu (1) qu

Suelo Granular muy Suelto o Arcilla muy Blanda

Zapata superficial

 Asentamiento

qu

Modos de falla en cimentaciones sobre arena Compacidad relativa, C r 

0.2

0

0.4

0.6

0.8

1.0  B

1 Falla de cortante por punzonamiento     *     B     /      f     D

2

Falla de cortante general

=

2 BL  B + L

Donde B = ancho de la cimentación  L = longitud de la cimentación

Para cimentaciones cuadradas:  B = L;

3

4

Falla de cortante local

∗

Para cimentaciones circulares:  B = L = diámetro

 D f   B

TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA ÚLTIMA B J

I  qu

B

45 - φ/2

G

 A

α α

B

q = γ Df 

45 - φ/2

G

45 - φ/2

45 - φ/2 F 

D

E 

Falla por capacidad de carga en un suelo bajo una cimentación rígida continua rugosa qu

= cN C  + qN q +

1 2

γ   BN γ 

(Cimentación en franja)

Donde

c  = Cohesión del suelo

γ = Peso especifico del suelo q = γDf 

qu

= 1.3cN C  + qN q + 0.4γ  BN γ 

(Cimentación cuadrada o circular)

Factores de Capacidad de Carga ⎛  ⎝ 

 Nq = tan 2 ⎜ 45 +

φ  ⎞

⎟eπ tan ϕ  2 ⎠

 N c

=

 N γ 

= 2  N q + 1 tan φ 

N q

+ 1 cot φ 

Ecuación General de la Capacidad de Carga

qu

= cN c F cs F cd F ci + qN q F qs F qd F qi +

1 2

γ   BN γ  F γ s F γ d F γ i

Factores de forma, profundidad e inclinación recomendados para usarse Factor Forma*

Profundidad †

Relación

Fuente

 B  N q

F cs

= 1+

F qs

= 1+

F γ s

= 1 − 0.4

De Beer (1970)

 L  N c

 B  L

tan φ   B  L

Donde  L = longitud de la cimentación ( L> B) Condición (a): Df / B≤1  D f  F cd  = 1 + 0.4  B F qd  = 1 + 2 tan φ (1 − senφ )

2

 D f   B

Hansen (1970)

Condición (b):  D f / B>1

⎛  D f  ⎞ ⎟⎟ F cd  = 1 + (0.4) tan ⎜⎜  B ⎝   ⎠ −1

F qd  = 1 + 2 tan φ (1 − senφ ) tan 2

−1  D f 

 B

F γ d  = 1

Inclinación F ci

 β °  ⎞ = F qi = ⎛  1 − ⎜ ⎟ ⎝  90° ⎠

F γ i

⎛   β  ⎞ = ⎜⎜1 − ⎟⎟ ⎝  φ  ⎠

2

Meyerhof (1963); Hanna Y Meyerhof (1981)

2

Donde  β = inclinación de la carga sobre la cimentación con respecto a la vertical

* Estos factores de forma son relaciones empíricas basadas en amplias pruebas de