trabajo de fundaciones y muros

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN SAN FELIPE
TRABAJO ESCRITO # 1
GRUPO 1
FUNDACIONES Y
SIMARYS MENDOZA C.I. 17.699.170
JESUS SILVA C.I. 8.688.409
JOSE LUIS PERALTA C.I. 8.511.711
MUROS

2. INTRODUCCION
En cimentaciones se denomina capacidad portante a la capacidad del
terreno para soportar las cargas aplicadas sobre él. Técnicamente la
capacidad portante es la máxima presión media de contacto entre la
cimentación y el terreno tal que no se produzcan un fallo por cortante
del suelo o un asentamiento diferencial excesivo. Por tanto la
capacidad portante admisible debe estar basada en uno de los
siguientes criterios funcionales:
 Si la función del terreno de cimentación es soportar una
determinada tensión independientemente de la
deformación, la capacidad portante se denominará carga
de hundimiento.
 Si lo que se busca es un equilibrio entre la tensión aplicada
al terreno y la deformación sufrida por éste, deberá
calcularse la capacidad portante a partir de criterios de
asiento admisible.
De manera análoga, la expresión capacidad portante se utiliza en las
demás ramas de la ingeniería para referir a la capacidad de una
estructura para soportar las cargas aplicadas sobre la misma.

3. TEORIA DE CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO
Se denomina como capacidad de carga admisible de una cimentación
aquella carga que al ser aplicada no provoque falla o daños en la
estructura soportada, con la aplicación de un factor de seguridad. La
capacidad de carga no solo está en función de las características del
suelo sino que depende del tipo de cimentación y del factor de
seguridad adoptado.
FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD PORTANTE DEL
SUELO
a) Hundimiento b) Deslizamiento
C)Vuelco
D)Estabilidad global

4. TEORIA DE TERZAGHI (1943)
Karl von Terzaghi propuso una fórmula sencilla para la carga máxima
que podría soportar una cimentación continua con carga vertical
centrada,1apoyada sobre la superficie de un suelo dada por:
Dónde:
 , carga vertical máxima por unidad de longitud.
 , sobrecarga sobre el terreno adyacente a la
cimentación.
 , cohesión del terreno.
 , ancho transversal de la cimentación
 , peso específico del terreno.
 , coeficientes dependientes
de ángulo de rozamiento interno, para las que
Terzaghi sugirió algunas aproximaciones
particulares, como por ejemplo .
Anteriormente Prandtl (1920) había resuelto el problema para una
cimentación de longitud infinita y ancho b sobre un terreno arcilloso
con ángulo de rozamiento nulo y peso despreciable, obteniendo:
La fórmula de Terzaghi es aplicable tanto al largo plazo como a corto
plazo:
Capacidad portante a corto plazo o no-drenada. En este caso se
puede tomar y se puede despreciar el peso del terreno, pero
debe tomarse como cohesión como la resistencia al corte no drenado
.
Capacidad portante a largo plazo o drenada. En este caso se toma la
cohesión como resistencia al corte drenado, y debe considerarse las
variables como función del ángulo de rozamiento interno.

5. La fórmula de Prandtl fue mejorada por Skempton para tener en
cuenta la longitud finita (L) de las cimentaciones rectangulares reales,
y el hecho de que se encuentran a una profundidad finita (D), la
fórmula Skempton es:
Ejercicio de TERZAGHI:
B
PP
DF
푞푐 = 퐶푁푐 + 훾 ∙ 퐷푓 ∙ 푁푞 + 1
2
∙ 훾 ∙ 퐵 ∙ 푁훾  Falla general
Dónde:
 푄푐= Capacidad de carga máxima a la falla
 퐶= Cohesión
 퐷푓= Profundidad de desplante
 훾= Peso volumétrico
 퐵= Ancho del cimiento
 푁푐, 푁푞 푦 푁훾= Parámetro de capacidad de carga

6. O/
Nc
Nq'
Nq
Nc'
40
30
20
Ng'
Ng
FALLA GENERAL Y FALLA LOCAL
S
Carga
Falla general
S
Carga
Falla local
ARCILLAS BLANDAS Y ARENAS SUELTAS
푞 = 2/3(푁푐’ + 훾 ∙ 퐷푓 ∙ 푁푞’ + 1
2
∙ 훾 ∙ 퐵 ∙ 푁훾’ Falla local (cimentación
corrida)
Dónde:
푁푐’, 푁푞’ 푦 푁훾’ = 푓(Ø)
Ø’ = 2/3 Ø
SI LA ZAPATA ES CIRCULAR
푄푐 = 1.2퐶 ∙ 푁푐 + 훾 ∙ 퐷푓 ∙ 푁푞 + 0.6 ∙ 훾푅. 푁훾

7. B
g1
g3
Df
g2
2 m
1.50 m
0.80 m
NAF
0.70 m
Donde:
 R= Radio del cimiento
푔1 = 퐶 ≠ 0, Ø1 ≠ 0, 푍1
푔2 = 퐶 ≠ 0, Ø2 ≠ 0, 푍2
푔3 = 퐶 = 0, Ø3 ≠ 0
1 1 2 2 Z Z bf    
 SI LA CIMENTACIÓN ES CUADRADA
푄푐 = 1.2퐶 ∙ 푁푐 + 훾 ∙ 퐷푓 ∙ 푁푞 + 0.4 ∙ 훾퐵. 푁훾
Determina la capacidad de carga admisible de una zapata cuadrada
desplantada sobre una arcilla blanda
퐶 = 0
Ø = 30º

8. 훾 =
1.6푡
푚3
퐶 = 3푡/푚2
Ø = 10º
훾 = 1.50푡/푚3
훾’ = 훾푚 − 훾푤
2
3
푞푐 = 1.3(
퐶)푁’푐 +∙ 푛푞 ∙ 푁’푞 + 0.4훾 ∙ 훽 ∙ 푁’훾
 Solución
훾푏푓 = (1.6)(0.80) + (0.5)(0.7)
훾푏푓 = 1.63푡/푚2
푐표푛 Ø = 10º  푁’푐 = 7.0
푁’푞 = 1.00
푁’훾 = 0.00
푞푐 = 1.3(2/3)(3)(7.0) + 1.63(1) + 0.40(0.5)(2)(0)
푞푐 = 19.83 푡/푚2
2
19.83
  
min
6.61 /
3
qc
. .
t m
F S
qadm
imo

9. FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD PORTANTE DEL
SUELO
La capacidad portante de un suelo puede verse afectada por
numerosos factores entre los cuales se pueden mencionar:
- La retracción y expansión del suelo
- La proximidad del nivel freático
- Los defectos o fallas del subsuelo
- La acción de las heladas y deshielos
- La erosión y corrosión en el suelo
- La aplicación de cargas inclinadas o excéntricas
- La proximidad de las bases a laderas
- La excesiva cercanía entre bases o en linderos
- La licuefacción por la acción de cargas dinámicas
Los suelos expansivos, especialmente las arcillas muy plásticas, con
alto contenido de montmonrillonita, presentan la propiedad de
retraerse o expandirse en forma notable cuando varía su contenido de
agua. Ello provoca serios problemas constructivos en los edificios.
Como deslizamiento y fisuración en general. Por debajo del nivel
freático, sin embargo, no se producen cambios de volumen del suelo
por retracción o expansión, pues el suelo se halla allí inundado
continuamente.
Siempre resulta indeseable la presencia de agua subterránea en las
proximidades de una fundación, y cuando su nivel alcanza la superficie
del terreno, la capacidad resistente del suelo disminuye a menos de la
mitad de su calor. Además, el ascenso del nivel freático causa
generalmente subpresiones en los cimientos, que afectan la
estabilidad de las construcciones. Además, la excesiva humedad
favorece las variaciones de volumen en los suelos a heladas y

10. deshielos sucesivos, lo cual incrementa los problemas de
deslizamientos y fisuras.
Entre los defectos del subsuelo que pueden reducir la capacidad
portante de un suelo, está la presencia de huecos o cavernas
subterráneas, sistemas de cloacas o alcantarillas enterradas, etc. Que
pueden colapsar en forma súbita por la acción de las sobrecargas
impuestas. Otro defecto es la existencia de fallas tectónicas que
pueden entrar en actividad sísmica, por lo cual se debe evitar en lo
posible ubicar las construcciones sobre suelos potencialmente
defectuosos o de dudoso comportamiento.
La acción de las heladas y deshielos sucesivos producen cambios de
expansión y contracción en los suelos ocasionando daños en las
estructuras que allí se apoyan.
En regiones frías pero que no sean de permahielo. La solución es
ubicar las fundaciones de los edificios por debajo del estrato que sea
penetrado por las heladas, generalmente a una profundidad de 1.2m,
la cual puede variar sin embargo en la zona. Las normas y
reglamentos locales de cada señalan a menudo la profundidad mínima
que deben alcanzar las fundaciones, para evitar el congelamiento del
suelo en ese nivel.
La erosión del suelo se produce por el lavado debido a las corrientes
de agua. Este problema es usual en pilas de puentes sobre ríos o en
construcciones costeras. La ubicación de las construcciones debe
alcanzar la profundidad necesaria para que la erosión producida no
origine el colapso de la construcción, al socavar el suelo alrededor de
las bases. Por otra parte este proceso se acelera si la pila obstruye la
corriente, formando remolinos de agua. En estos casos es conveniente
formar una escollera de piedras alrededor de la pila para impedir la
socavación del lecho del rio.
Otro problema importante lo constituye la posibilidad de corrosión de
las fundaciones metálicas como los pilotes, o las barras de refuerzo de
las bases de concreto armado, en suelos con alto grado de polución o

11. desechos químicos, aguas estancadas, residuos industriales o con
elevado contenido de materias orgánicas en descomposición, etc. En
el caso en que el suelo presente contaminación por sulfatos, deben
emplearse concretos resistentes y bien dosificados. El uso de pilotes
de madera especialmente tratados para evitar su putrefacción o el
ataque de microorganismos, es preferible en estos casos al empleo de
pilotes de acero.
La aplicación de cargas inclinadas o excéntricas disminuye la
capacidad portante de un suelo, en función de la magnitud del ángulo
de inclinación de la carga centrada con relación a la certical, o de la
excentricidad con respecto al baricentro de la base. En estos casos los
esfuerzos máximos resultantes se obtienen de multiplicar los
esfuerzos calculados por los factores de reducción 푅1 y 푅푐 .
Las fundaciones que apoyan en la proximidad de laderas pueden
afrontar serios problemas de estabilidad, al reducirse la resistencia del
suelo.
Otra causa de reducción de la capacidad resistente de un suelo es la
excesiva cercanía entre las bases en un mismo nivel y a diferentes
alturas provocando la superposición de presiones en el subsuelo. Por
otra parte si una excavación se realiza próxima a un lindero donde
arrima una construcción vecina, se corre el riesgo de alterar la
estabilidad del edificio, al variar la magnitud de la sobrecarga y el
estado tensional en la masa del suelo.
Por último la acción dinámica de las cargas de sismo puede modificar
momentáneamente la resistencia de un suelo, licuándolo.

12. EJERCICIOS PROPUESTOS (corte General)
Una edificación está apoyada sobre fundaciones de dimensiones
1.45x1.45m. a una profundidad de 3.45m.
Determinar el Esfuerzo admisible en el suelo si el Nivel Freático está a
las siguientes profundidades:
a) Superficie del terreno. Tipo de Suelo: Arcilla mediana (arcilla
arenosa suelta)
b=1.45m x 1.45m cuadrada.
h=3.45m
Para suelo de arcilla mediana según la tabla A-1
γ= 1.700
Según la tabla A-2
Φ = 18º
Según la tabla A-3
c=0, 10 Kg/cm2
δadm = δmax / FS
FS = 3
Por la grafica de Coeficientes empíricos se tiene.
Nc= 15.52 Nq= 6.04 Nγ= 3.90
δmax = 1,2*c*Nc +γ*h*Nq + 0,4* γ*B*Nγ
δmax=1,2*0,10Kg/cm2*15.52 + 1.700*3,45*6.04 + 0,4*1.700*1,45*3.90
δmax = 1,86 + 35424.60 + 3.845.40
δmax = 39.271,86
δadm = δmax / FS
δadm =39.271,86 / 3
δadm = 13.090.62

13. b) A 1.82m. Tipo de Suelo: Arcilla mediana (arcilla arenosa suelta)
b=1.45m x 1.45m cuadrada.
h=1.82m
Para suelo de arcilla mediana según la tabla A-1
γ= 1.700
Según la tabla A-2
Φ = 18º
Según la tabla A-3
c=0, 10 Kg/cm2
δadm = δmax / FS
FS = 3
Por la grafica de Coeficientes empíricos se tiene.
Nc= 15.52 Nq= 6.04 Nγ= 3.90
δmax = 1,2*c*Nc +γ*h*Nq + 0,4* γ*B*Nγ
δmax=1,2*0,10Kg/cm2*15.52 + 1.700*1.82*6.04 + 0,4*1.700*1,45*3.90
δmax = 1,86 + 18.687.76 + 3.845.40
δmax = 22.535,02
δadm = δmax / FS
δadm = 22.535,02 / 3
δadm = 7.511.67

14. c) A 3.45m. Tipo de Suelo: Arena Gruesa seca (gruesa y fina)
b=1.45m x 1.45m cuadrada.
h=3.45m
Para suelo de Arena Gruesa seca según la tabla A-1
γ= 1.800
Según la tabla A-2
Φ = 37º
Según la tabla A-3
c=0, 10 Kg/cm2
δadm = δmax / FS
FS = 3
Por la grafica de Coeficientes empíricos se tiene.
Nc= 70.01 Nq= 53.80 Nγ= 65.27
δmax = 1,2*c*Nc +γ*h*Nq + 0,4* γ*B*Nγ
δmax=1,2*0,10Kg/cm2*70.01+1.800*3.45*53.80+0,4*1.800*1,45*65.27
δmax = 8,40 + 18.687.76 + 3.845.40
δmax = 22.540.80
δadm = δmax / FS
δadm = 22.540.80/ 3
δadm = 7.513.60

15. d) A 4.10m. Tipo de Suelo: Arcilla muy firme
b=1.45m x 1.45m cuadrada.
h=4.10m
Para suelo de arcilla muy firme según la tabla A-1
γ= 1.750
Según la tabla A-2
Φ = 0º
Según la tabla A-3
c=1Kg/cm2
δadm = δmax / FS
FS = 3
Por la grafica de Coeficientes empíricos se tiene.
Nc= 5.70 Nq= 1 Nγ= 0
δmax = 1,2*c*Nc +γ*h*Nq + 0,4* γ*B*Nγ
δmax=1,2*1Kg/cm2*5.70 + 1.750*4.10*1 + 0,4*1.750*1,45*0
δmax = 6.84 + 7.175 + 1.015
δmax = 8.196.84
δadm = δmax / FS
δadm = 8.196.84 / 3
δadm = 2.732.28

16. e) A 4.60m. Tipo de Suelo: Arcilla muy firme
b=1.45m x 1.45m cuadrada.
h=4.60m
Para suelo de arcilla muy firme según la tabla A-1
γ= 1.750
Según la tabla A-2
Φ = 0º
Según la tabla A-3
c=1Kg/cm2
δadm = δmax / FS
FS = 3
Por la grafica de Coeficientes empíricos se tiene.
Nc= 5.70 Nq= 1 Nγ= 0
δmax = 1,2*c*Nc +γ*h*Nq + 0,4* γ*B*Nγ
δmax=1,2*1Kg/cm2*5.70 + 1.750*4.60*1 + 0,4*1.750*1,45*0
δmax = 6.84 + 8.050 + 1.015
δmax = 9.071.84
δadm = δmax / FS
δadm = 9.071.84 / 3
δadm = 3.023.95