Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Las fundaciones son la base de soporte de estructuras y constituyen la interfaz a través de la cual se transmiten las cargas al suelo subyacente. La interacción suelo - estructura, depende de : • Naturaleza del suelo • Forma y tamaño de la fundación • Flexibilidad de la estructura (criterio de funcionamiento)
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
1 / 30
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
Indice
Df
Nivel de terreno
Sello de fundación
Es importante que la fundación se apoye en suelos no sujetos a cambios fuertes de volumen por variaciones de la humedad ( suelos colapsables, arcillas expansivas, rellenos, etc), de forma de no generar asentamientos no previstos.
FUNDACIONES SUPERFICIALES Parámetros de Cálculo
En suelos arenosos ( no cohesivos ):
En suelos finos ( no expansivos ) :
Dependen de :
El hundimiento o falla de la fundación supone asientos o giros importantes pudiendo provocar vuelcos. Se puede diferenciar en tres tipos : Corte General; Corte Local y Punzonamiento.
ε ε
σ
σ
ε
Rotura general σ Corte Local^ Punzonamiento
δ(cms)
σa σl σb σu (Kg/cm^2 )
∆σs
σσσσ a : Presión admisible = (^) σσσσ u/F.S.
σσσσ l : Presión que produce la falla o corte local (muchas veces σσσσ l = σσ^ σσ b) se aprecia la 1
falta de linealidad en la curva)
σσσσ b : Capacidad de carga (los asentamientos comienzan a ser muy “grandes” y “difíciles de calcular”).
σσσσ u : Presión que produce la falla o corte general.
Generalmente falla la base de la zapata, y aflora al lado de la misma a cierta distancia. Se produce en arenas compactas (DR > 70%) o (DR > 75%) y arcillas medias bajo cargas rápidas.
ε
FUNDACIONES SUPERFICIALES Tipos de Rotura
La fundación se hunde, cortando el terreno en la periferia con desplazamiento vertical afectando al terreno adyacente. Se presenta en materiales compresibles y poco resistentes o blandos.
σ
ε
Planos de corte
Clasificación Geotécnica Según NCH 433
Suelo Tipo I Roca
Suelo Tipo II Suelo Firme
Suelo Tipo III Suelo Semi Compacto
Suelo Tipo IV Suelo Blando
Definición de los tipos de suelo de fundación
FUNDACIONES SUPERFICIALES Teorías de Capacidad de Carga
En el primer cuarto de siglo, diversos autores propusieron métodos destinados a estimar la capacidad de soporte.
Hipótesis relativas al suelo de fundación
FUNDACIONES SUPERFICIALES
Teorías de Capacidad de Carga
Hipótesis relativas al suelo sobre el sello de fundación
Hipótesis relativas a la fundación
FUNDACIONES SUPERFICIALES Modelo de Terzaghi
qs = γ ∗γ ∗γ ∗γ ∗ Df
Q ult/ B
H 45 - φφφφ /2 45 + φφφφ /
Df
Se emplean las Cuñas de Rankine
H = B/2 tg ( 45 + φφφφ /2 ) = B/2 N φφφφ
N φφ = ( 1 +φφ= ( 1 += ( 1 += ( 1 + sen φ ) / ( 1φ ) / ( 1φ ) / ( 1φ ) / ( 1 −−−− sen φ )φ )φ )φ )
H = (B /2 N^2 φφφφ )^2 = B^2 / 4 N φφφφ
Zona I : Cuña que se mueve como cuerpo rígido con el cimiento hacia abajo Zona II : Deformación tangencial radial Zona III : Zona de estado plástico pasivo de Rankine
qs = γ ∗γ ∗γ ∗γ ∗ Df
Q ult/ B
H 45 - φφφφ /2 45 + φφφφ /
FUNDACIONES SUPERFICIALES
Modelo de Terzaghi
Factores de capacidad de carga teniendo en cuenta la falla local (Peck, Hansen, Thornburn)
φφφφ Nq^ Nc^ N γγγγ 0 1.00 5.71 0. 2 1.22 6.30 0. 4 1.49 6.97 0. 6 1.81 7.73 0. 8 2.21 8.60 0. 10 2.69 9.60 1. 12 3.29 10.76 1. 14 4.02 12.11 2. 16 4.92 13.68 3. 18 6.04 15.52 3. 20 7.44 17.69 4. 22 9.19 20.27 5. 24 11.40 23.36 7. 26 14.21 27.09 11. 28 17.81 31.61 15. 30 22.46 37.16 19. 32 28.52 44.04 27. 34 36.50 52.64 36. 35 41.44 57.75 42. 36 47.16 63.53 52. 38 61.55 77.50 80. 40 108.75 119.67 180. 42 147.74 151.95 257. 44 173.29 172.29 297. 46 204.19 196.22 420. 48 287.85 258.29 780. 50 415.15 347.51 1153.
Los factores de capacidad de carga también pueden ser determinados según la solución logarítmica :
Nc = ( Nq - 1 ) ctg (^) φφφφ a = e
ΝΝΝΝ q = a^2 / ( 2 cos 2 ( 45 + φ /2 ))φ /2 ))φ /2 ))φ /2 ))
ΝγΝγΝγΝγ ==== tg φ / 2 (φ / 2 (φ / 2 (φ / 2 ( ΝφΝφΝφΝφ //// cos 2 φφφφ −−−− 1 )1 )1 )1 )
( 3/4 ΠΠΠΠ −−−− φ/2 )φ/2 )φ/2 )φ/2 ) tg φφφφ
Terzaghi desarrolló su teoría para zapatas continuas y
extendió los resultados a zapatas cuadradas y
circulares.
q ult = 1,3 cNc + qs Nq + 0,3 D γγγγ N γγγγ
q ult = 1,3 cNc + qs Nq + 0,4 B γγγγ N γγγγ
FUNDACIONES SUPERFICIALES Métodos Empíricos
;( ) 12
,( 4 )
1
12
,( 4 ) 8 2
placas
NS
B pies B
NS B
B pies
NS
ad
ad
ad
>
≤
σ
σ
σ
´ ;( 4 ´)
1
6
´ ;( 4 ´)
^ ≤
= ≤
WKd B B
N B
WKd B
N
ad
ad
σ
σ
FUNDACIONES SUPERFICIALES
Caso Falla por Corte Local
N γγγγ =2. Nq =4. Nc =9.
Simplista de Terzaghi
Según solución logarítmica
N γγγγ =5. Nq =8.
Para un suelo con φφφφ =30 →→→→ φφφφ *** = arctg ( 2/3 tg** φφφφ ) = 21.
φ = tgφ
2 tg *=
Factores N, Nq, Nc minorados
SKEMPTON ( 1951 ) sugirió que Nc es un valor relacionado con :
Nc = 5,14 ( 1 + 0,2 B/L ) ( 1 + 0,053 Df/B )
de donde se obtiene :
Df / B > 4,
Para B/L = 0 ( zapata corrida ) => Nc > 7, Para B/L = 1 ( zapata cuadrada o circular ) => Nc > 9,
Los valores de Nc según Skempton se obtienen de:
y no independiente del valor B, como lo dedujo Terzaghi.
Otros métodos de análisis : Skempton ( 1951 ), Caquot y Kerisel ( 1953 ), Meyerhof ( 1951y 1963 ), De Beer y Landanyi ( 1961y 1967 ), Hansen ( 1961 ),Vesic ( 1970 ).
Ejemplos de estas teorías : MODELO DE MEYERHOF ( 1951 )
FUNDACIONES SUPERFICIALES Caso Cargas Excéntricas
σσ σσ máx
σσ σσ mín
Df
Zapatas circulares : ( r = radio zapata )
Zapatas cuadradas o Rectangulares :
M = Q ·e σσ σσ máx = Q ( 1 + 6e /B ) /BL σσ^ σσ^ mín = Q ( 1 - 6e /B ) /BL
Tres casos :
Caso 2 : Napa bajo el sello de fundación Para el término 0,5 γγγγ B N γγγγ se utiliza : γγγγ eq = γγγγ b ( B - Df ) + γγγγ t Df B
FUNDACIONES SUPERFICIALES
Caso Napa Freática
Si Zw < B + Df => La presencia de napa afectará la capacidad de soporte, ya que se reducen las tensiones efectivas ....
Zw
Zw Df
Caso 1 : Napa sobre el sello de fundación
qs’ = γγγγ t Zw + (( γγγγ sat - γγγγ w ) ( Df - Zw )) q’ ult = c Nc+ qs’ Nq + 0,5 γγγγ b B N γγγγ q ult = q’ ult + γγγγ w ( Df - Zw )
Caso 3 : Df + B < Zw La napa no influye en el soporte
W=0.5+0.5d/B →→→→ N q W´ →→→→ N γ
Df
V
a
d
NF
NF
FUNDACIONES SUPERFICIALES Caso Napa Freática
FUNDACIONES SUPERFICIALES
Caso Interacción entre zapatas
Si existen dos zapatas muy similares situadas a la misma profundidad de fundación, la capacidad de soporte disminuye a medida que se acercan, ya que se genera una sobrecarga en el área de intersección.
d
Nuevas zapatas
Terreno blando
b
Zapata existente
Terreno firme
b : distancia horizontal mínima entre zapatas b > ancho zapata mayor
