capacidad de carga parte 2, Diapositivas de Mecánica de suelos

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Instituto Tecnológico de Campeche

Capacidad de carga

Parte 2

Mecánica de suelos aplicada

Noviembre 2020

ESTADO DE ESFUERZOS EN UN

ELEMENTO

Capacidad de carga

1.Tipos de falla Cimentaciones a base de zapatas

ZONAS DE FALLA Y CURVAS CARGA-ASENTAMIENTO EN PRUEBAS MODELO EN ARENA Mecanismos de la falla en suelos por capacidad de carga (Dibujo de Vesic, 1973) Falla general por corte *falla repentina en el suelo; la cimentación desciende y la zona de falla se extiende hasta la superficie del terreno produciéndose la elevación del terreno circundante. qu=capacidad de carga última Falla local por corte Un incremento de carga causa asentamientos, extendiéndose la zona de falla gradualmente hacia afuera. Cuando se llega a qu(1) se tienen movimientos con sacudidas repentinas y al llegar a qu se tiene la capacidad de carga última, con incrementos de asentamientos. Falla por punzonamiento Un incremento de carga causa asentamientos casi vertical de la zapata sin que la zona de falla llegue a la superficie Prueba superficial Prueba a gran profundidad

TEORÍA DE TERZAGHI (1943)

Teoría de Terzaghi (1943) Caso de suelos con cohesión y fricción Cimentaciones superficiales donde B ≥ Df ; se desprecia la resistencia al esfuerzo cortante arriba del nivel de desplante (más alejado de la realidad a medida que sea más profunda la cimentación) Zona I: es una cuña que se mueve como cuerpo rígido Zona II: es de deformación tangencial radial (corte radial). Con las curvas DE y DF como arcos de una espiral logarítmica Zona III: es una zona en estado plástico de Rankine La penetración del cimiento en el terreno se presenta si se vencen la las fuerzas resistentes que se oponen a ellas Falla por capacidad de carga de un suelo bajo una cimentación rígida continua, poco profunda B = ancho de la cimentación Df = Profundidad de desplante III II I II III

Teoría de Terzaghi (1943)

Formulas de factores de

capacidad de carga

Teoría de Terzaghi (1943)

Falla local

Para cimentaciones que exhiben falla local por corte en suelos, Terzaghi sugirió modificaciones a las ecuaciones como sigue: 𝑞𝑢 = 2 3 𝑐𝑁′𝑐 + 𝑞𝑁′𝑞 + 1 2 𝛾𝐵𝑁′𝛾 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑞𝑢 = 0 .867𝑐𝑁′𝑐 + 𝑞𝑁′𝑞 + 0 .4𝛾𝐵𝑁′𝛾 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑞𝑢 = 0 .867𝑐𝑁′𝑐 + 𝑞𝑁′𝑞 + 0 .3𝛾𝐵𝑁′𝛾 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑁′𝑐, 𝑁′𝑞 y 𝑁′𝛾 son los factores de capacidad de carga modificada. Estos se calculan usando las ecuaciones para el factor de capacidad de carga (para 𝑁𝑐, 𝑁𝑞 y 𝑁𝛾) reemplazando ∅ por: ∅ ′ = tan − 1 2 3 tan ∅

Ecuación general de la capacidad de carga Meyerhof (1963) 𝑞 𝑢

𝑐

𝑐𝑠

𝑐𝑑

𝑐𝑖

𝑞

𝑞𝑠

𝑞𝑑

𝑞𝑖

𝛾

𝛾𝑆

𝛾𝑑

𝛾𝑖 c = cohesión q = esfuerzo efectivo al nivel del fondo de la cimentación 𝛾 = peso específico del suelo B = ancho de la cimentación (=diámetro para una cimentación circular) 𝐹 𝑐𝑠

𝑞𝑠

𝛾𝑆 = factores de forma 𝐹 𝑐𝑑

𝑞𝑑

𝛾𝑑 = factores de profundidad 𝐹𝑐𝑖, 𝐹𝑞𝑖, 𝐹𝛾𝑖 = factores por inclinación de la carga 𝑁 𝑐

𝑞

𝛾 = factores de capacidad de carga

Ecuación general de la capacidad de carga

Ecuación general de la capacidad de carga