SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 56
Descargar para leer sin conexión
FUNDACIONES
MODULO: 4.I.23
NOCHE
ING. NORMANDO JOSE MOLINA TARUPAYO
1
1.1. INTRODUCCIÓN.
1.2. CONCEPTO GENERAL.
1.3. TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DE TERZAGHI.
1.4. MODIFICACIÓN DE LAS ECUACIONES DE LA CAPACIDAD DE CARGA
POR NIVEL DE AGUA FREÁTICO.
1.5. FACTOR DE SEGURIDAD.
1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA.
1.7. EFECTOS DE LA COMPRESIBILIDAD DEL SUELO
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS.
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE TALUD.
1.10. CAPACIDAD DE CARGA POR SISMO.
1.11. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE SUELO
REFORZADO.
1.12. PRUEBA DE CARGA EN CAMPO.
CAP 1 – CAPACIDAD DE CARGA ÚLTIMA
2
Para que las cimentaciones superficiales tengan un desempeño
satisfactorio deben tener dos características principales:
1. Tienen que ser seguras contra la falla general por corte del
suelo que las soporta.
2. No pueden experimentar un desplazamiento, o un
asentamiento excesivo. (El término excesivo es relativo,
debido a que el grado de asentamiento permitido para una
estructura depende de varias consideraciones).
La carga por área unitaria de la cimentación a la que
ocurre la falla por corte en un suelo se denomina
capacidad de carga última
1.1. INTRODUCCIÓN.
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
3
1.2. CONCEPTO GENERAL.
ARENA DENSA O SUELO COHESIVO
RÍGIDO
A esta carga por área unitaria,𝑞𝑢 , suele
referírsele como capacidad de carga
última de la cimentación. Cuando este
tipo de falla repentina ocurre en el suelo,
se denomina: falla general por corte
ARENA - ARCILLOSOS DE COMPACTACIÓN
MEDIA
A esta carga por área unitaria,𝑞𝑢(1), suele
referírsele como primera carga de falla de
la cimentación. Cuando este tipo de falla
repentina ocurre en el suelo, se
denomina: falla local por corte en el suelo
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
4
SUELO MUY SUELTO
𝑞𝑢 es prácticamente lineal y se
denomina falla de corte por
punzonamiento.
Modos de falla de una cimentación en arena (según Vesic, 1973).
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
1.2. CONCEPTO GENERAL.
5
Para una cimentación continua o corrida (es decir,
cuando su relación ancho a longitud tiende a cero), la
superficie de falla en el suelo ante carga última se
puede suponer similar a la que se muestra en la figura:
1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI.
Falla por capacidad de carga en un suelo bajo una cimentación rígida continua (corrida).
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
6
1. La zona triangular ACD inmediatamente abajo de la cimentación.
2. Las zonas de radiales de corte ADF y CDE, con las curvas DE y DF como arcos de una espiral logarítmica.
3. Dos zonas triangulares pasivas de Rankine AFH y CEG.
Los ángulos CAD y ACD se suponen iguales al ángulo de fricción del suelo φ´. Observe que, con el reemplazo
del suelo arriba del fondo de la cimentación por una sobrecarga equivalente q, se ignoró la resistencia cortante
del suelo a lo largo de las superficies de falla GI y HJ.
1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI.
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
7
1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI.
Aplicando un análisis de equilibrio, Terzaghi expresó la capacidad de carga última en la forma:
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
(1.1)
8
1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI.
Para estimar la capacidad de carga última de cimentaciones cuadradas y circulares, la ecuación
(1.1) se puede modificar respectivamente a
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
(1.1)
(1.2)
(1.3)
9
1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI.
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
10
Las ecuaciones (1.1) y (1.2) a (1.3) proporcionan la capacidad de carga última, con base en la
suposición de que el nivel freático se ubica muy por debajo de la cimentación. Sin embargo,
si el nivel freático está cerca de la cimentación, serán necesarias algunas modificaciones de
las ecuaciones de capacidad de carga.
1.4. MODIFICACIÓN DE LAS ECUACIONES DE LA
CAPACIDAD DE CARGA POR NIVEL DE AGUA FREÁTICO.
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
11
1.4. MODIFICACIÓN DE LAS ECUACIONES DE LA
CAPACIDAD DE CARGA POR NIVEL DE AGUA FREÁTICO.
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
En este caso, el factor g en el último término de las ecuaciones de capacidad de
carga se debe reemplazar por el factor:
12
1.5. FACTOR DE SEGURIDAD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
El cálculo de la capacidad de carga permisible bruta de cimentaciones
superficiales requiere aplicar un factor de seguridad (FS) a la capacidad de
carga última bruta:
(1.4) El factor de seguridad debe ser al
menos de “3” en todos los casos.
𝑞𝑝𝑒𝑟𝑚 =
𝑞𝑢
𝐹𝑆
𝑄 = 𝑞𝑝𝑒𝑟𝑚 ∗ 𝐵2 (1.5)
13
EJEMPLO 1
Una cimentación cuadrada tiene una base de 2X2 m. El suelo que soporta la cimentación
tiene un ángulo de fricción de φ´=25° y c´=20 KN/m2. El peso específico del suelo, γ´
, es 16.5
Kn/m3. Determine la capacidad de carga permisible “𝑞𝑝𝑒𝑟𝑚” sobre la cimentación con un
factor de seguridad (FS) de 3. Suponga que la profundidad de la cimentación (𝐷𝑓 )= 1.5 m y
que ocurre una falla general por corte en el suelo.
EC.1.2
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
1.5. FACTOR DE SEGURIDAD
DELATABLA,PARAφ´=25°
Porlotanto,lacapacidaddecargapermisiblepor
áreaunitariadelacimentaciónes:
Porconsiguiente,lacargabrutapermisibletotales:
14
Las ecuaciones de la capacidad de carga última vistas son sólo para cimentaciones
continuas, cuadradas y circulares; no abordan el caso de cimentaciones rectangulares (0
< B/L < 1). Además, las ecuaciones no toman en cuenta la resistencia cortante a lo largo
de la superficie de falla en el suelo arriba del fondo de la cimentación (la parte de la
superficie de falla marcada como GI y HJ en la figura). Además, la carga sobre la
cimentación puede estar inclinada.
1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
15
Para tomar en cuenta todos estos factores, Meyerhof (1963) sugirió la forma siguiente
de la ecuación general de la capacidad de carga
1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
(1.6)
*Observe que la ecuación original
para la capacidad de carga última se
dedujo sólo para el caso de
deformación unitaria plana (es decir,
para cimentaciones continuas). Los
factores de forma, profundidad e
inclinación de la carga son empíricos
basados en datos experimentales.
16
FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA
1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
16
FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA
1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
17
FACTORES DE FORMA, PROFUNDIDAD E INCLINACIÓN
1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
18
FACTORES DE FORMA, PROFUNDIDAD E INCLINACIÓN
1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
19
FACTORES DE FORMA, PROFUNDIDAD E INCLINACIÓN
1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
20
EJEMPLO 2
Se tiene que construir una cimentación cuadrada (BXB) como se muestra en la figura abajo
Suponga que γ = 16.5 kN/m3, γ𝑠𝑎𝑡 = 18.55 kN/m3, φ= 34°, Df = 1.22 m y D1 = 0.61 m. La
carga permisible bruta, Q perm, con FS=3 es 667.2 kN. Determine el tamaño de la zapata.
Utilice la ecuación (1.6)
1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
21
El cambio del modo de falla se debe a la compresibilidad del suelo, para tomar en cuenta
esto Vesic (1973) propuso la modificación de la ecuación (1.6) siguiente:
1.7. EFECTOS DE LA COMPRESIBILIDAD DEL SUELO
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
(1.7)
En esta ecuación Fcc, Fqc y Fγc son factores de compresibilidad del suelo.
Deacuerdo conesateoría,afindecalcular Fcc, Fqc y Fγc,sedeben efectuar lospasossiguientes:
22
1.7. EFECTOS DE LA COMPRESIBILIDAD DEL SUELO
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
23
1.7. EFECTOS DE LA COMPRESIBILIDAD DEL SUELO
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
24
SUELO MÁS FUERTE SOBRE SUELO MÁS DÉBIL
Las ecuaciones de capacidad de carga presentadas anteriormente
comprenden casos en los que el suelo que soporta la cimentación
es homogéneo y se extiende hasta una profundidad considerable.
Para el análisis de capacidad de carga se supuso que la cohesión,
el ángulo de fricción y el peso específico del suelo permanecían
constantes. Sin embargo, en la práctica es frecuente encontrar
perfiles de suelos estratificados. En esos casos, la superficie de
falla a carga última se puede extender a través de dos o más
estratos de suelo y la determinación de la capacidad de carga
última en estos suelos estratificados se puede realizar sólo en un
número limitado de casos. En esta sección veremos el
procedimiento para estimar la capacidad de carga de suelos
estratificados propuesto por Meyerhof y Hanna (1978)
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
25
SUELO MÁS FUERTE SOBRE SUELO MÁS DÉBIL
En la figura se muestra una cimentación superficial
continua soportada por un estrato de suelo más
fuerte sobre un suelo más débil que se extiende
hasta una gran profundidad. Para los dos estratos
de suelo, los parámetros físicos son los siguientes:
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
26
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
(1.8)
(1.8)
(1.8)
27
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
Observe que, para que el estrato superior sea un suelo más
fuerte,q2/q1debesermenorque1.
La variación de Ks con q2/q1 y φ1 se muestra en la figura 1.
Lavariacióndec´a/c´1conq2/q1semuestraenlafigura2.Si
laalturaHesrelativamentegrande,entonceslasuperficiede
falla en el suelo estará ubicada completamente en el estrato
superiordesuelomásfuerte
Paraestecaso,
28
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
La variación de Ks con q2/q1 y φ1 se muestra en la figura 1. La variación de c´a /c´1 con q2/q1 se
muestra en la figura 2. Si la altura H es relativamente grande, entonces la superficie de falla en el
suelo estaráubicada completamente enelestratosuperior desuelo másfuerte
29
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
30
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
31
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
32
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
33
EJEMPLO 3
En base a la figura considere: el caso de una cimentación continua con B=2 m, Df= 1.2 m y
H=1.5 m. Se conocen los datos siguientes para los dos estratos de suelo:
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
Determine la carga última total por longitud unitaria de la
cimentación.
34
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
EJEMPLO 4
Una cimentación de 1.5X1 m se ubica a una profundidad Df de 1 m en una arcilla fuerte.
Un estrato de arcilla más suave se encuentra a una profundidad H de 3 pies, medida desde
el fondo de la cimentación.
Para el estrato superior de arcilla
Resistencia cortante no drenada = 120 Kn/m2
Peso específico = 16.8 kN/m3
y para el estrato inferior de arcilla
Resistencia cortante no drenada = 48 kN/m2
Peso específico = 16.2 kN/m3
Determine la carga permisible total para la cimentación con un FS de 3.
35
SUELO MÁS DÉBIL SOBRE UN SUELO MÁS FUERTE
Cuando una cimentación está soportada por un
estrato de suelo más débil sobre un estrato de
suelo más fuerte (vea la figura), la relación q2/q1
será mayor que 1. Además, si H/B es
relativamente pequeña, como se muestra a la
izquierda de la figura, la superficie de falla en el
suelo ante carga última pasará a través de las dos
capas de suelo. Sin embargo, para relaciones H/B
mayores, la superficie de falla estará ubicada por
completo en el estrato superior de suelo más
débil, como se muestra en la mitad derecha de la
figura.
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
36
SUELO MÁS DÉBIL SOBRE UN SUELO MÁS FUERTE
Para esta condición, la capacidad de carga última (Meyerhof, 1974; Meyerhof y Hanna, 1978) se puede
obtener mediante la ecuación empírica
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
37
Las ecuaciones recientemente vistas implican que los valores máximo y mínimo de qu serán qb
y qt, respectivamente, como se muestra en la siguiente figura.
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
38
1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
EJEMPLO 5
Para un perfil estratificado de arcilla
saturada, con los datos: L=1.83m,
B=1.22m, Df =0.91m, H=0.61m,
γ1=17.29kN/m3, φ1=0, c1=57.5 kN/m2,
γ2=19.65kN/m3, φ2=0 y c2=119.79 kN/m2.
Determine la capacidad de carga última de
la cimentación.
SUELO MÁS DÉBIL SOBRE UN SUELO MÁS FUERTE
39
SOBRE LA PARTE SUPERIOR DE UN TALUD
En algunos casos es necesario construir
cimentaciones sobre la parte superior de un
talud. En la figura, la altura del talud es H y la
pendiente forma un ángulo β con la horizontal.
El borde de la cimentación se ubica a una
distancia b desde la parte superior del talud. A
carga última, qu, la superficie de falla será
como se muestra en la figura.
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
Meyerhof (1957) desarrolló la relación teórica siguiente de
la capacidad de carga última para cimentaciones continuas:
Para suelo puramente granular, c´ = 0, por lo tanto,
De nuevo, para suelo puramente cohesivo, φ = 0
(condición no drenada); por consiguiente,
40
Las variaciones de Nγq y Ncq definidas por las ecuaciones vistas se muestran en las figuras,
respectivamente. Al utilizar Ncq se deben tener en cuenta los puntos siguientes:
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
1. El término
41
SOLUCIÓN DEL ESFUERZO CARACTERÍSTICO PARA TALUDES DE SUELO GRANULAR
Para taludes en suelos granulares, la capacidad de carga última de una cimentación continua
se puede obtener mediante la ecuación:
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
42
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
42
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
43
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
44
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
EJEMPLO 6
45
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
EJEMPLO 7
46
1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
EJEMPLO 8
Resuelva el ejercicio anterior utilizando el método de solución de esfuerzo
característico
47
En la figura se muestra una cimentación superficial
continua (B/L = 0, Df/B = 0) en el borde un talud
granular. La cimentación está sometida a una carga
inclinada a un ángulo α respecto a la vertical. Sea la
cimentación sometida a una carga sísmica con un
coeficiente de aceleración horizontal, kh. Con base en
su análisis del método de rebanadas, Huang y Kang
(2008) expresaron la capacidad de carga última como:
1.10. CAPACIDAD DE CARGA POR SISMO
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
48
1.10. CAPACIDAD DE CARGA POR SISMO
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
EJEMPLO 9
49
En ocasiones las cimentaciones superficiales se tienen
que construir sobre roca, como se muestra en la figura.
Para la estimación de la capacidad de carga última de
cimentaciones superficiales sobre roca, se pueden
utilizar las ecuaciones de capacidad de carga de Terzaghi
con los factores de capacidad de carga dados aquí (Stagg
y Zienkiewicz, 1968; Bowles, 1996):
1.11. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE
SUELO REFORZADO - ROCA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
50
En cualquier caso, el límite superior de la capacidad de
carga última permisible no debe sobrepasar f´c
(resistencia a la compresión del concreto a los 28 días).
1.11. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE
SUELO REFORZADO - ROCA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
51
1.11. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE
SUELO REFORZADO - ROCA
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
EJEMPLO 10
En la figura, se construirá una cimentación de una columna cuadrada sobre limolita.
Datos:
52
1.12. PRUEBA DE CARGA EN CAMPO
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
53
1.12. PRUEBA DE CARGA EN CAMPO
* Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
La capacidad de carga permisible de una cimentación, basada en consideraciones del asentamiento y para
una intensidad de carga dada, qo, es:

Más contenido relacionado

Similar a CAP 1 – CAPACIDAD DE CARGA ÚLTIMA.pdf VAR

Reglamento nacional de edificaciones 4a
Reglamento nacional de edificaciones 4aReglamento nacional de edificaciones 4a
Reglamento nacional de edificaciones 4aJoss Josue
 
capacidad portante de suelos
 capacidad portante de suelos capacidad portante de suelos
capacidad portante de sueloskairope
 
Metodos de explotacion.pdf
Metodos de explotacion.pdfMetodos de explotacion.pdf
Metodos de explotacion.pdfCristianCerna3
 
422909805-352465200-Capacidad-Portante-Del-Suelo-ppt-pptx.pptx
422909805-352465200-Capacidad-Portante-Del-Suelo-ppt-pptx.pptx422909805-352465200-Capacidad-Portante-Del-Suelo-ppt-pptx.pptx
422909805-352465200-Capacidad-Portante-Del-Suelo-ppt-pptx.pptxCarlosCedeo85
 
Reglamento nacional de edificaciones 4a
Reglamento nacional de edificaciones 4aReglamento nacional de edificaciones 4a
Reglamento nacional de edificaciones 4aMax Zapata
 
UNIDAD TEMATICA N°02 CLASE 05 CAPACIDAD CARGA , TIPOS DE FALLAS (3).pptx
UNIDAD TEMATICA N°02 CLASE 05 CAPACIDAD CARGA , TIPOS DE FALLAS (3).pptxUNIDAD TEMATICA N°02 CLASE 05 CAPACIDAD CARGA , TIPOS DE FALLAS (3).pptx
UNIDAD TEMATICA N°02 CLASE 05 CAPACIDAD CARGA , TIPOS DE FALLAS (3).pptxalbert401216
 
Losas de cimentacion final ok (1)
Losas de cimentacion final ok (1)Losas de cimentacion final ok (1)
Losas de cimentacion final ok (1)oscar rios
 
MECANICA DE SUELOS
MECANICA DE SUELOSMECANICA DE SUELOS
MECANICA DE SUELOSMaili Ramos
 
Factores que intervienen en el diseño de pavimento
Factores que intervienen en el diseño de pavimentoFactores que intervienen en el diseño de pavimento
Factores que intervienen en el diseño de pavimentoYfdella Hernandez
 
grupo10capacidadportante-141211051851-conversion-gate01.pdf
grupo10capacidadportante-141211051851-conversion-gate01.pdfgrupo10capacidadportante-141211051851-conversion-gate01.pdf
grupo10capacidadportante-141211051851-conversion-gate01.pdfVilcaNGrover
 
Webinar4 icpa-aath-pisos-industriales
Webinar4 icpa-aath-pisos-industrialesWebinar4 icpa-aath-pisos-industriales
Webinar4 icpa-aath-pisos-industrialesMarcos Alterio
 
SESION 1 COMPORTAMIENTO ELASTICO DE SUELOS.pdf
SESION 1    COMPORTAMIENTO ELASTICO DE SUELOS.pdfSESION 1    COMPORTAMIENTO ELASTICO DE SUELOS.pdf
SESION 1 COMPORTAMIENTO ELASTICO DE SUELOS.pdfOLGERSUMIRECCOA
 

Similar a CAP 1 – CAPACIDAD DE CARGA ÚLTIMA.pdf VAR (20)

Pilotes presentacion
Pilotes presentacionPilotes presentacion
Pilotes presentacion
 
Reglamento nacional de edificaciones 4a
Reglamento nacional de edificaciones 4aReglamento nacional de edificaciones 4a
Reglamento nacional de edificaciones 4a
 
CLASEN14SUELOSII.pdf
CLASEN14SUELOSII.pdfCLASEN14SUELOSII.pdf
CLASEN14SUELOSII.pdf
 
capacidad portante de suelos
 capacidad portante de suelos capacidad portante de suelos
capacidad portante de suelos
 
Capacidad de carga fundaciones
Capacidad de carga   fundacionesCapacidad de carga   fundaciones
Capacidad de carga fundaciones
 
Metodos de explotacion.pdf
Metodos de explotacion.pdfMetodos de explotacion.pdf
Metodos de explotacion.pdf
 
422909805-352465200-Capacidad-Portante-Del-Suelo-ppt-pptx.pptx
422909805-352465200-Capacidad-Portante-Del-Suelo-ppt-pptx.pptx422909805-352465200-Capacidad-Portante-Del-Suelo-ppt-pptx.pptx
422909805-352465200-Capacidad-Portante-Del-Suelo-ppt-pptx.pptx
 
Reglamento nacional de edificaciones 4a
Reglamento nacional de edificaciones 4aReglamento nacional de edificaciones 4a
Reglamento nacional de edificaciones 4a
 
UNIDAD TEMATICA N°02 CLASE 05 CAPACIDAD CARGA , TIPOS DE FALLAS (3).pptx
UNIDAD TEMATICA N°02 CLASE 05 CAPACIDAD CARGA , TIPOS DE FALLAS (3).pptxUNIDAD TEMATICA N°02 CLASE 05 CAPACIDAD CARGA , TIPOS DE FALLAS (3).pptx
UNIDAD TEMATICA N°02 CLASE 05 CAPACIDAD CARGA , TIPOS DE FALLAS (3).pptx
 
capacidad de carga.pptx
capacidad de carga.pptxcapacidad de carga.pptx
capacidad de carga.pptx
 
Losas de cimentacion final ok (1)
Losas de cimentacion final ok (1)Losas de cimentacion final ok (1)
Losas de cimentacion final ok (1)
 
Cimentaciones superficiales
Cimentaciones superficialesCimentaciones superficiales
Cimentaciones superficiales
 
MECANICA DE SUELOS
MECANICA DE SUELOSMECANICA DE SUELOS
MECANICA DE SUELOS
 
Memoria final muro contencion n1
Memoria final muro contencion n1Memoria final muro contencion n1
Memoria final muro contencion n1
 
Factores que intervienen en el diseño de pavimento
Factores que intervienen en el diseño de pavimentoFactores que intervienen en el diseño de pavimento
Factores que intervienen en el diseño de pavimento
 
grupo10capacidadportante-141211051851-conversion-gate01.pdf
grupo10capacidadportante-141211051851-conversion-gate01.pdfgrupo10capacidadportante-141211051851-conversion-gate01.pdf
grupo10capacidadportante-141211051851-conversion-gate01.pdf
 
Webinar4 icpa-aath-pisos-industriales
Webinar4 icpa-aath-pisos-industrialesWebinar4 icpa-aath-pisos-industriales
Webinar4 icpa-aath-pisos-industriales
 
SESION 1 COMPORTAMIENTO ELASTICO DE SUELOS.pdf
SESION 1    COMPORTAMIENTO ELASTICO DE SUELOS.pdfSESION 1    COMPORTAMIENTO ELASTICO DE SUELOS.pdf
SESION 1 COMPORTAMIENTO ELASTICO DE SUELOS.pdf
 
Cimentacionescte
CimentacionescteCimentacionescte
Cimentacionescte
 
S06.s1 material
S06.s1   materialS06.s1   material
S06.s1 material
 

Último

Buscadores, SEM SEO: el desafío de ser visto en la web
Buscadores, SEM SEO: el desafío de ser visto en la webBuscadores, SEM SEO: el desafío de ser visto en la web
Buscadores, SEM SEO: el desafío de ser visto en la webDecaunlz
 
Historia de la Medicina y bases para desarrollo de ella
Historia de la Medicina y bases para desarrollo de ellaHistoria de la Medicina y bases para desarrollo de ella
Historia de la Medicina y bases para desarrollo de ellajuancamilo3111391
 
rodriguez_DelAngel_MariaGPE_M1S3AL6.pptx
rodriguez_DelAngel_MariaGPE_M1S3AL6.pptxrodriguez_DelAngel_MariaGPE_M1S3AL6.pptx
rodriguez_DelAngel_MariaGPE_M1S3AL6.pptxssuser61dda7
 
libro de Ciencias Sociales_6to grado.pdf
libro de Ciencias Sociales_6to grado.pdflibro de Ciencias Sociales_6to grado.pdf
libro de Ciencias Sociales_6to grado.pdfFAUSTODANILOCRUZCAST
 
MODELO CARACTERIZACION DE PROCESOS SENA.
MODELO CARACTERIZACION DE PROCESOS SENA.MODELO CARACTERIZACION DE PROCESOS SENA.
MODELO CARACTERIZACION DE PROCESOS SENA.imejia2411
 
PRIMARIA 1. RESUELVE PROBLEMAS DE FORMA MOVIMIENTO Y LOCALIZACIÓN 2 (2).pptx
PRIMARIA 1. RESUELVE PROBLEMAS DE FORMA MOVIMIENTO Y LOCALIZACIÓN 2 (2).pptxPRIMARIA 1. RESUELVE PROBLEMAS DE FORMA MOVIMIENTO Y LOCALIZACIÓN 2 (2).pptx
PRIMARIA 1. RESUELVE PROBLEMAS DE FORMA MOVIMIENTO Y LOCALIZACIÓN 2 (2).pptxRodriguezLucero
 
COMPETENCIAS CIUDADANASadadadadadadada .pdf
COMPETENCIAS CIUDADANASadadadadadadada .pdfCOMPETENCIAS CIUDADANASadadadadadadada .pdf
COMPETENCIAS CIUDADANASadadadadadadada .pdfOscarBlas6
 
INSTITUCION EDUCATIVA LA ESPERANZA SEDE MAGDALENA
INSTITUCION EDUCATIVA LA ESPERANZA SEDE MAGDALENAINSTITUCION EDUCATIVA LA ESPERANZA SEDE MAGDALENA
INSTITUCION EDUCATIVA LA ESPERANZA SEDE MAGDALENAdanielaerazok
 
institucion educativa la esperanza sede magdalena
institucion educativa la esperanza sede magdalenainstitucion educativa la esperanza sede magdalena
institucion educativa la esperanza sede magdalenajuniorcuellargomez
 
Institucion educativa la esperanza sede la magdalena
Institucion educativa la esperanza sede la magdalenaInstitucion educativa la esperanza sede la magdalena
Institucion educativa la esperanza sede la magdalenadanielaerazok
 
actividad.06_crea_un_recurso_multimedia_M01_S03_M01.ppsx
actividad.06_crea_un_recurso_multimedia_M01_S03_M01.ppsxactividad.06_crea_un_recurso_multimedia_M01_S03_M01.ppsx
actividad.06_crea_un_recurso_multimedia_M01_S03_M01.ppsx241532171
 
NUVO PROGRAMAS DE ESCUELAS NUEVO-ACUERDO-CTE.pdf
NUVO PROGRAMAS DE ESCUELAS NUEVO-ACUERDO-CTE.pdfNUVO PROGRAMAS DE ESCUELAS NUEVO-ACUERDO-CTE.pdf
NUVO PROGRAMAS DE ESCUELAS NUEVO-ACUERDO-CTE.pdfisrael garcia
 
2º SOY LECTOR PART 2- MD EDUCATIVO (6).pdf
2º SOY LECTOR PART 2- MD  EDUCATIVO (6).pdf2º SOY LECTOR PART 2- MD  EDUCATIVO (6).pdf
2º SOY LECTOR PART 2- MD EDUCATIVO (6).pdfFernandaHernandez312615
 

Último (13)

Buscadores, SEM SEO: el desafío de ser visto en la web
Buscadores, SEM SEO: el desafío de ser visto en la webBuscadores, SEM SEO: el desafío de ser visto en la web
Buscadores, SEM SEO: el desafío de ser visto en la web
 
Historia de la Medicina y bases para desarrollo de ella
Historia de la Medicina y bases para desarrollo de ellaHistoria de la Medicina y bases para desarrollo de ella
Historia de la Medicina y bases para desarrollo de ella
 
rodriguez_DelAngel_MariaGPE_M1S3AL6.pptx
rodriguez_DelAngel_MariaGPE_M1S3AL6.pptxrodriguez_DelAngel_MariaGPE_M1S3AL6.pptx
rodriguez_DelAngel_MariaGPE_M1S3AL6.pptx
 
libro de Ciencias Sociales_6to grado.pdf
libro de Ciencias Sociales_6to grado.pdflibro de Ciencias Sociales_6to grado.pdf
libro de Ciencias Sociales_6to grado.pdf
 
MODELO CARACTERIZACION DE PROCESOS SENA.
MODELO CARACTERIZACION DE PROCESOS SENA.MODELO CARACTERIZACION DE PROCESOS SENA.
MODELO CARACTERIZACION DE PROCESOS SENA.
 
PRIMARIA 1. RESUELVE PROBLEMAS DE FORMA MOVIMIENTO Y LOCALIZACIÓN 2 (2).pptx
PRIMARIA 1. RESUELVE PROBLEMAS DE FORMA MOVIMIENTO Y LOCALIZACIÓN 2 (2).pptxPRIMARIA 1. RESUELVE PROBLEMAS DE FORMA MOVIMIENTO Y LOCALIZACIÓN 2 (2).pptx
PRIMARIA 1. RESUELVE PROBLEMAS DE FORMA MOVIMIENTO Y LOCALIZACIÓN 2 (2).pptx
 
COMPETENCIAS CIUDADANASadadadadadadada .pdf
COMPETENCIAS CIUDADANASadadadadadadada .pdfCOMPETENCIAS CIUDADANASadadadadadadada .pdf
COMPETENCIAS CIUDADANASadadadadadadada .pdf
 
INSTITUCION EDUCATIVA LA ESPERANZA SEDE MAGDALENA
INSTITUCION EDUCATIVA LA ESPERANZA SEDE MAGDALENAINSTITUCION EDUCATIVA LA ESPERANZA SEDE MAGDALENA
INSTITUCION EDUCATIVA LA ESPERANZA SEDE MAGDALENA
 
institucion educativa la esperanza sede magdalena
institucion educativa la esperanza sede magdalenainstitucion educativa la esperanza sede magdalena
institucion educativa la esperanza sede magdalena
 
Institucion educativa la esperanza sede la magdalena
Institucion educativa la esperanza sede la magdalenaInstitucion educativa la esperanza sede la magdalena
Institucion educativa la esperanza sede la magdalena
 
actividad.06_crea_un_recurso_multimedia_M01_S03_M01.ppsx
actividad.06_crea_un_recurso_multimedia_M01_S03_M01.ppsxactividad.06_crea_un_recurso_multimedia_M01_S03_M01.ppsx
actividad.06_crea_un_recurso_multimedia_M01_S03_M01.ppsx
 
NUVO PROGRAMAS DE ESCUELAS NUEVO-ACUERDO-CTE.pdf
NUVO PROGRAMAS DE ESCUELAS NUEVO-ACUERDO-CTE.pdfNUVO PROGRAMAS DE ESCUELAS NUEVO-ACUERDO-CTE.pdf
NUVO PROGRAMAS DE ESCUELAS NUEVO-ACUERDO-CTE.pdf
 
2º SOY LECTOR PART 2- MD EDUCATIVO (6).pdf
2º SOY LECTOR PART 2- MD  EDUCATIVO (6).pdf2º SOY LECTOR PART 2- MD  EDUCATIVO (6).pdf
2º SOY LECTOR PART 2- MD EDUCATIVO (6).pdf
 

CAP 1 – CAPACIDAD DE CARGA ÚLTIMA.pdf VAR

  • 2. 1 1.1. INTRODUCCIÓN. 1.2. CONCEPTO GENERAL. 1.3. TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DE TERZAGHI. 1.4. MODIFICACIÓN DE LAS ECUACIONES DE LA CAPACIDAD DE CARGA POR NIVEL DE AGUA FREÁTICO. 1.5. FACTOR DE SEGURIDAD. 1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA. 1.7. EFECTOS DE LA COMPRESIBILIDAD DEL SUELO 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS. 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE TALUD. 1.10. CAPACIDAD DE CARGA POR SISMO. 1.11. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE SUELO REFORZADO. 1.12. PRUEBA DE CARGA EN CAMPO. CAP 1 – CAPACIDAD DE CARGA ÚLTIMA
  • 3. 2 Para que las cimentaciones superficiales tengan un desempeño satisfactorio deben tener dos características principales: 1. Tienen que ser seguras contra la falla general por corte del suelo que las soporta. 2. No pueden experimentar un desplazamiento, o un asentamiento excesivo. (El término excesivo es relativo, debido a que el grado de asentamiento permitido para una estructura depende de varias consideraciones). La carga por área unitaria de la cimentación a la que ocurre la falla por corte en un suelo se denomina capacidad de carga última 1.1. INTRODUCCIÓN. * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 4. 3 1.2. CONCEPTO GENERAL. ARENA DENSA O SUELO COHESIVO RÍGIDO A esta carga por área unitaria,𝑞𝑢 , suele referírsele como capacidad de carga última de la cimentación. Cuando este tipo de falla repentina ocurre en el suelo, se denomina: falla general por corte ARENA - ARCILLOSOS DE COMPACTACIÓN MEDIA A esta carga por área unitaria,𝑞𝑢(1), suele referírsele como primera carga de falla de la cimentación. Cuando este tipo de falla repentina ocurre en el suelo, se denomina: falla local por corte en el suelo * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 5. 4 SUELO MUY SUELTO 𝑞𝑢 es prácticamente lineal y se denomina falla de corte por punzonamiento. Modos de falla de una cimentación en arena (según Vesic, 1973). * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das 1.2. CONCEPTO GENERAL.
  • 6. 5 Para una cimentación continua o corrida (es decir, cuando su relación ancho a longitud tiende a cero), la superficie de falla en el suelo ante carga última se puede suponer similar a la que se muestra en la figura: 1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI. Falla por capacidad de carga en un suelo bajo una cimentación rígida continua (corrida). * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 7. 6 1. La zona triangular ACD inmediatamente abajo de la cimentación. 2. Las zonas de radiales de corte ADF y CDE, con las curvas DE y DF como arcos de una espiral logarítmica. 3. Dos zonas triangulares pasivas de Rankine AFH y CEG. Los ángulos CAD y ACD se suponen iguales al ángulo de fricción del suelo φ´. Observe que, con el reemplazo del suelo arriba del fondo de la cimentación por una sobrecarga equivalente q, se ignoró la resistencia cortante del suelo a lo largo de las superficies de falla GI y HJ. 1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI. * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 8. 7 1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI. Aplicando un análisis de equilibrio, Terzaghi expresó la capacidad de carga última en la forma: * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das (1.1)
  • 9. 8 1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI. Para estimar la capacidad de carga última de cimentaciones cuadradas y circulares, la ecuación (1.1) se puede modificar respectivamente a * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das (1.1) (1.2) (1.3)
  • 10. 9 1.3.TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA DETERZAGHI. * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 11. 10 Las ecuaciones (1.1) y (1.2) a (1.3) proporcionan la capacidad de carga última, con base en la suposición de que el nivel freático se ubica muy por debajo de la cimentación. Sin embargo, si el nivel freático está cerca de la cimentación, serán necesarias algunas modificaciones de las ecuaciones de capacidad de carga. 1.4. MODIFICACIÓN DE LAS ECUACIONES DE LA CAPACIDAD DE CARGA POR NIVEL DE AGUA FREÁTICO. * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 12. 11 1.4. MODIFICACIÓN DE LAS ECUACIONES DE LA CAPACIDAD DE CARGA POR NIVEL DE AGUA FREÁTICO. * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das En este caso, el factor g en el último término de las ecuaciones de capacidad de carga se debe reemplazar por el factor:
  • 13. 12 1.5. FACTOR DE SEGURIDAD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das El cálculo de la capacidad de carga permisible bruta de cimentaciones superficiales requiere aplicar un factor de seguridad (FS) a la capacidad de carga última bruta: (1.4) El factor de seguridad debe ser al menos de “3” en todos los casos. 𝑞𝑝𝑒𝑟𝑚 = 𝑞𝑢 𝐹𝑆 𝑄 = 𝑞𝑝𝑒𝑟𝑚 ∗ 𝐵2 (1.5)
  • 14. 13 EJEMPLO 1 Una cimentación cuadrada tiene una base de 2X2 m. El suelo que soporta la cimentación tiene un ángulo de fricción de φ´=25° y c´=20 KN/m2. El peso específico del suelo, γ´ , es 16.5 Kn/m3. Determine la capacidad de carga permisible “𝑞𝑝𝑒𝑟𝑚” sobre la cimentación con un factor de seguridad (FS) de 3. Suponga que la profundidad de la cimentación (𝐷𝑓 )= 1.5 m y que ocurre una falla general por corte en el suelo. EC.1.2 * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das 1.5. FACTOR DE SEGURIDAD DELATABLA,PARAφ´=25° Porlotanto,lacapacidaddecargapermisiblepor áreaunitariadelacimentaciónes: Porconsiguiente,lacargabrutapermisibletotales:
  • 15. 14 Las ecuaciones de la capacidad de carga última vistas son sólo para cimentaciones continuas, cuadradas y circulares; no abordan el caso de cimentaciones rectangulares (0 < B/L < 1). Además, las ecuaciones no toman en cuenta la resistencia cortante a lo largo de la superficie de falla en el suelo arriba del fondo de la cimentación (la parte de la superficie de falla marcada como GI y HJ en la figura). Además, la carga sobre la cimentación puede estar inclinada. 1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 16. 15 Para tomar en cuenta todos estos factores, Meyerhof (1963) sugirió la forma siguiente de la ecuación general de la capacidad de carga 1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das (1.6) *Observe que la ecuación original para la capacidad de carga última se dedujo sólo para el caso de deformación unitaria plana (es decir, para cimentaciones continuas). Los factores de forma, profundidad e inclinación de la carga son empíricos basados en datos experimentales.
  • 17. 16 FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA 1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 18. 16 FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA 1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 19. 17 FACTORES DE FORMA, PROFUNDIDAD E INCLINACIÓN 1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 20. 18 FACTORES DE FORMA, PROFUNDIDAD E INCLINACIÓN 1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 21. 19 FACTORES DE FORMA, PROFUNDIDAD E INCLINACIÓN 1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 22. 20 EJEMPLO 2 Se tiene que construir una cimentación cuadrada (BXB) como se muestra en la figura abajo Suponga que γ = 16.5 kN/m3, γ𝑠𝑎𝑡 = 18.55 kN/m3, φ= 34°, Df = 1.22 m y D1 = 0.61 m. La carga permisible bruta, Q perm, con FS=3 es 667.2 kN. Determine el tamaño de la zapata. Utilice la ecuación (1.6) 1.6. LA ECUACIÓN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 23. 21 El cambio del modo de falla se debe a la compresibilidad del suelo, para tomar en cuenta esto Vesic (1973) propuso la modificación de la ecuación (1.6) siguiente: 1.7. EFECTOS DE LA COMPRESIBILIDAD DEL SUELO * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das (1.7) En esta ecuación Fcc, Fqc y Fγc son factores de compresibilidad del suelo. Deacuerdo conesateoría,afindecalcular Fcc, Fqc y Fγc,sedeben efectuar lospasossiguientes:
  • 24. 22 1.7. EFECTOS DE LA COMPRESIBILIDAD DEL SUELO * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 25. 23 1.7. EFECTOS DE LA COMPRESIBILIDAD DEL SUELO * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 26. 24 SUELO MÁS FUERTE SOBRE SUELO MÁS DÉBIL Las ecuaciones de capacidad de carga presentadas anteriormente comprenden casos en los que el suelo que soporta la cimentación es homogéneo y se extiende hasta una profundidad considerable. Para el análisis de capacidad de carga se supuso que la cohesión, el ángulo de fricción y el peso específico del suelo permanecían constantes. Sin embargo, en la práctica es frecuente encontrar perfiles de suelos estratificados. En esos casos, la superficie de falla a carga última se puede extender a través de dos o más estratos de suelo y la determinación de la capacidad de carga última en estos suelos estratificados se puede realizar sólo en un número limitado de casos. En esta sección veremos el procedimiento para estimar la capacidad de carga de suelos estratificados propuesto por Meyerhof y Hanna (1978) 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 27. 25 SUELO MÁS FUERTE SOBRE SUELO MÁS DÉBIL En la figura se muestra una cimentación superficial continua soportada por un estrato de suelo más fuerte sobre un suelo más débil que se extiende hasta una gran profundidad. Para los dos estratos de suelo, los parámetros físicos son los siguientes: 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 28. 26 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das (1.8) (1.8) (1.8)
  • 29. 27 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das Observe que, para que el estrato superior sea un suelo más fuerte,q2/q1debesermenorque1. La variación de Ks con q2/q1 y φ1 se muestra en la figura 1. Lavariacióndec´a/c´1conq2/q1semuestraenlafigura2.Si laalturaHesrelativamentegrande,entonceslasuperficiede falla en el suelo estará ubicada completamente en el estrato superiordesuelomásfuerte Paraestecaso,
  • 30. 28 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das La variación de Ks con q2/q1 y φ1 se muestra en la figura 1. La variación de c´a /c´1 con q2/q1 se muestra en la figura 2. Si la altura H es relativamente grande, entonces la superficie de falla en el suelo estaráubicada completamente enelestratosuperior desuelo másfuerte
  • 31. 29 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 32. 30 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 33. 31 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 34. 32 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 35. 33 EJEMPLO 3 En base a la figura considere: el caso de una cimentación continua con B=2 m, Df= 1.2 m y H=1.5 m. Se conocen los datos siguientes para los dos estratos de suelo: 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das Determine la carga última total por longitud unitaria de la cimentación.
  • 36. 34 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das EJEMPLO 4 Una cimentación de 1.5X1 m se ubica a una profundidad Df de 1 m en una arcilla fuerte. Un estrato de arcilla más suave se encuentra a una profundidad H de 3 pies, medida desde el fondo de la cimentación. Para el estrato superior de arcilla Resistencia cortante no drenada = 120 Kn/m2 Peso específico = 16.8 kN/m3 y para el estrato inferior de arcilla Resistencia cortante no drenada = 48 kN/m2 Peso específico = 16.2 kN/m3 Determine la carga permisible total para la cimentación con un FS de 3.
  • 37. 35 SUELO MÁS DÉBIL SOBRE UN SUELO MÁS FUERTE Cuando una cimentación está soportada por un estrato de suelo más débil sobre un estrato de suelo más fuerte (vea la figura), la relación q2/q1 será mayor que 1. Además, si H/B es relativamente pequeña, como se muestra a la izquierda de la figura, la superficie de falla en el suelo ante carga última pasará a través de las dos capas de suelo. Sin embargo, para relaciones H/B mayores, la superficie de falla estará ubicada por completo en el estrato superior de suelo más débil, como se muestra en la mitad derecha de la figura. 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 38. 36 SUELO MÁS DÉBIL SOBRE UN SUELO MÁS FUERTE Para esta condición, la capacidad de carga última (Meyerhof, 1974; Meyerhof y Hanna, 1978) se puede obtener mediante la ecuación empírica 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 39. 37 Las ecuaciones recientemente vistas implican que los valores máximo y mínimo de qu serán qb y qt, respectivamente, como se muestra en la siguiente figura. 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 40. 38 1.8. CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS ESTRATIFICADOS * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das EJEMPLO 5 Para un perfil estratificado de arcilla saturada, con los datos: L=1.83m, B=1.22m, Df =0.91m, H=0.61m, γ1=17.29kN/m3, φ1=0, c1=57.5 kN/m2, γ2=19.65kN/m3, φ2=0 y c2=119.79 kN/m2. Determine la capacidad de carga última de la cimentación. SUELO MÁS DÉBIL SOBRE UN SUELO MÁS FUERTE
  • 41. 39 SOBRE LA PARTE SUPERIOR DE UN TALUD En algunos casos es necesario construir cimentaciones sobre la parte superior de un talud. En la figura, la altura del talud es H y la pendiente forma un ángulo β con la horizontal. El borde de la cimentación se ubica a una distancia b desde la parte superior del talud. A carga última, qu, la superficie de falla será como se muestra en la figura. 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das Meyerhof (1957) desarrolló la relación teórica siguiente de la capacidad de carga última para cimentaciones continuas: Para suelo puramente granular, c´ = 0, por lo tanto, De nuevo, para suelo puramente cohesivo, φ = 0 (condición no drenada); por consiguiente,
  • 42. 40 Las variaciones de Nγq y Ncq definidas por las ecuaciones vistas se muestran en las figuras, respectivamente. Al utilizar Ncq se deben tener en cuenta los puntos siguientes: 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das 1. El término
  • 43. 41 SOLUCIÓN DEL ESFUERZO CARACTERÍSTICO PARA TALUDES DE SUELO GRANULAR Para taludes en suelos granulares, la capacidad de carga última de una cimentación continua se puede obtener mediante la ecuación: 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 44. 42 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 45. 42 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 46. 43 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 47. 44 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das EJEMPLO 6
  • 48. 45 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das EJEMPLO 7
  • 49. 46 1.9. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRETALUD * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das EJEMPLO 8 Resuelva el ejercicio anterior utilizando el método de solución de esfuerzo característico
  • 50. 47 En la figura se muestra una cimentación superficial continua (B/L = 0, Df/B = 0) en el borde un talud granular. La cimentación está sometida a una carga inclinada a un ángulo α respecto a la vertical. Sea la cimentación sometida a una carga sísmica con un coeficiente de aceleración horizontal, kh. Con base en su análisis del método de rebanadas, Huang y Kang (2008) expresaron la capacidad de carga última como: 1.10. CAPACIDAD DE CARGA POR SISMO * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 51. 48 1.10. CAPACIDAD DE CARGA POR SISMO * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das EJEMPLO 9
  • 52. 49 En ocasiones las cimentaciones superficiales se tienen que construir sobre roca, como se muestra en la figura. Para la estimación de la capacidad de carga última de cimentaciones superficiales sobre roca, se pueden utilizar las ecuaciones de capacidad de carga de Terzaghi con los factores de capacidad de carga dados aquí (Stagg y Zienkiewicz, 1968; Bowles, 1996): 1.11. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE SUELO REFORZADO - ROCA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 53. 50 En cualquier caso, el límite superior de la capacidad de carga última permisible no debe sobrepasar f´c (resistencia a la compresión del concreto a los 28 días). 1.11. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE SUELO REFORZADO - ROCA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 54. 51 1.11. CAPACIDAD DE CARGA DE FUNDACIONES SOBRE SUELO REFORZADO - ROCA * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das EJEMPLO 10 En la figura, se construirá una cimentación de una columna cuadrada sobre limolita. Datos:
  • 55. 52 1.12. PRUEBA DE CARGA EN CAMPO * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das
  • 56. 53 1.12. PRUEBA DE CARGA EN CAMPO * Fundamentos de Ingeniería de Cimentación – Braga M. Das La capacidad de carga permisible de una cimentación, basada en consideraciones del asentamiento y para una intensidad de carga dada, qo, es: