Fundacionessuperficiales
Páginas: 6 (1469 palabras)
Publicado: 13 de noviembre de 2011
FUNDACIONES SUPERFICIALES
Capacidad de carga última
1. Introducción:
Para comportarse satisfactoriamente una fundación superficial debe tener dos características importantes:
1. La fundación debe ser segura ante una falla por corte general (resistencia)
2. La fundación no debe experimentar desplazamientos excesivos , es decir un asentamiento aceptable (deformación)
• La cargapor área unitaria de la fundación bajo la cual se produce la falla por corte en el suelo, se llama capacidad de carga última.
Df
Superficie de falla
2. Teoría de la capacidad de carga de Terzaghi
Terzaghi (1934) fue el primero en presentar una teoría completa para la capacidad de carga última de una fundación superficial. Definió fundaciones superficiales cuando Df es menor o igual alancho de la fundación.
Investigadores posteriores siguieren que pueden ser definidas fundaciones superficiales con Df 3 a 4 veces su ancho.
Terzaghi sugiere que para una fundación corrida (cuando la relación entre el ancho y la longitud de la fundación tiende a cero) la superficie de falla del suelo es similar a la mostrada en la figura
B
J Df H 45-φ/2 F D 45-φ/2 A α α C
I 45-φ/245-φ/2 E G
1. Zona triangular ACD
2. Zona cortes radiales ADF y CDE, con curvas DE y DF como arcos semilogaritmicos
3. Dos zonas pasivas de Rankine AFH y CDG
4. Para Terzaghi α=φ
El efecto del suelo por sobre el nivel de la fundación se supone reemplazado por una sobrecarga efectiva q=γ*Df , con lo que se desprecia la resistencia al corte de JH y GI
B
H 45-φ/2 F D 45-φ/2 A α α C45-φ/2 45-φ/2 E
G
Usando un análisis de equilibrio Terzaghi expresó la capacidad de carga última como:
1 qu = cN c + qN q + γ BNγ 2
(fundacion corrida)
1 qu = cN c + qN q + γ BNγ 2 (fundacion corrida)
Donde: c = Cohesión del suelo γ = peso específico del suelo q = γ*Df Nc, Nq, Nγ = Factores de capacidad de carga adimensional que dependen únicamente de φ (ángulo de friccióndel suelo)
e 2(3π / 4−φ / 2) tan φ Nq = φ· 2 §π 2 cos ¨ + ¸ © 4 2¹
ª º « e 2(3π / 4−φ / 2) tan φ » N c = cot φ ( N q − 1) = cot φ « − 1» φ· » « 2 §π « 2 cos ¨ 4 + 2 ¸ » © ¹ ¼ ¬ · 1 § Kp Nγ = ¨ − 1¸ tan φ 2 2 © cos φ ¹
Con Kp coeficiente de empuje pasivo del suelo
Algunos valores de los coeficientes:
φ 0 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 40 45 50 5.70 7.40 9.61 12.86 17.6925.13 27.09 29.24 31.61 34.24 37.16 40.41 44.04 48.09 52.64 57.75 95.66 172.28 347.50 1.00 1.64 2.69 4.45 7.44 12.72 14.21 15.90 17.81 19.98 22.46 25.28 28.52 32.23 36.50 41.44 81.27 173.28 415.14 0.00 0.14 0.56 1.52 3.64 8.34 9.84 11.60 13.70 16.18 19.13 22.65 26.87 31.94 38.04 45.41 115.31 325.34 1072.80
Νc
Nq
Nγ
Extraído de la tabla 3.1 del libro “Principio de Cimentaciones” de BrajaM Das
Para fundaciones cuadradas (B x B), la capacidad de carga última se calcula con:
qu = 1,3cN c + qN q + 0, 4γ BNγ
(fundacion cuadrada)
Para fundaciones circulares de diámetro B, la capacidad de carga última se calcula con:
qu = 1,3cN c + qN q + 0,3γ BNγ
(fundacion circular)
3. Modificaciones de la capacidad de carga por nivel freático:
Cuando el nivel freático estamuy cerca de la fundación hay que modificar las ecuaciones anteriores
Caso I
Df
D1 D2
Nivel Freático
El nivel freático esta de tal manera que: 0 / D1 / Df
En este caso la sobrecarga efectiva q debe tomar la forma:
q = D1γ + D2 (γ sat − γ w )
Además, el valor de γ en el último termino de la ecuación debe ser reemplazado por γ’
γ ' = γ sat − γ w
Caso II
Df d
NivelFreático
B
El nivel freático esta de tal manera que: 0 / d / B
En este caso la sobrecarga efectiva q = γ Df
Y el factor γ en el último termino de la ecuación debe reemplazarse por el factor: d γ = γ '+ (γ − γ ') B
Caso III: B / d; No se modifica la capacidad de carga
4.- Factor de Seguridad
El cálculo de la capacidad de carga bruta admisible de una fundación superficial...
Capacidad de carga última
1. Introducción:
Para comportarse satisfactoriamente una fundación superficial debe tener dos características importantes:
1. La fundación debe ser segura ante una falla por corte general (resistencia)
2. La fundación no debe experimentar desplazamientos excesivos , es decir un asentamiento aceptable (deformación)
• La cargapor área unitaria de la fundación bajo la cual se produce la falla por corte en el suelo, se llama capacidad de carga última.
Df
Superficie de falla
2. Teoría de la capacidad de carga de Terzaghi
Terzaghi (1934) fue el primero en presentar una teoría completa para la capacidad de carga última de una fundación superficial. Definió fundaciones superficiales cuando Df es menor o igual alancho de la fundación.
Investigadores posteriores siguieren que pueden ser definidas fundaciones superficiales con Df 3 a 4 veces su ancho.
Terzaghi sugiere que para una fundación corrida (cuando la relación entre el ancho y la longitud de la fundación tiende a cero) la superficie de falla del suelo es similar a la mostrada en la figura
B
J Df H 45-φ/2 F D 45-φ/2 A α α C
I 45-φ/245-φ/2 E G
1. Zona triangular ACD
2. Zona cortes radiales ADF y CDE, con curvas DE y DF como arcos semilogaritmicos
3. Dos zonas pasivas de Rankine AFH y CDG
4. Para Terzaghi α=φ
El efecto del suelo por sobre el nivel de la fundación se supone reemplazado por una sobrecarga efectiva q=γ*Df , con lo que se desprecia la resistencia al corte de JH y GI
B
H 45-φ/2 F D 45-φ/2 A α α C45-φ/2 45-φ/2 E
G
Usando un análisis de equilibrio Terzaghi expresó la capacidad de carga última como:
1 qu = cN c + qN q + γ BNγ 2
(fundacion corrida)
1 qu = cN c + qN q + γ BNγ 2 (fundacion corrida)
Donde: c = Cohesión del suelo γ = peso específico del suelo q = γ*Df Nc, Nq, Nγ = Factores de capacidad de carga adimensional que dependen únicamente de φ (ángulo de friccióndel suelo)
e 2(3π / 4−φ / 2) tan φ Nq = φ· 2 §π 2 cos ¨ + ¸ © 4 2¹
ª º « e 2(3π / 4−φ / 2) tan φ » N c = cot φ ( N q − 1) = cot φ « − 1» φ· » « 2 §π « 2 cos ¨ 4 + 2 ¸ » © ¹ ¼ ¬ · 1 § Kp Nγ = ¨ − 1¸ tan φ 2 2 © cos φ ¹
Con Kp coeficiente de empuje pasivo del suelo
Algunos valores de los coeficientes:
φ 0 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 40 45 50 5.70 7.40 9.61 12.86 17.6925.13 27.09 29.24 31.61 34.24 37.16 40.41 44.04 48.09 52.64 57.75 95.66 172.28 347.50 1.00 1.64 2.69 4.45 7.44 12.72 14.21 15.90 17.81 19.98 22.46 25.28 28.52 32.23 36.50 41.44 81.27 173.28 415.14 0.00 0.14 0.56 1.52 3.64 8.34 9.84 11.60 13.70 16.18 19.13 22.65 26.87 31.94 38.04 45.41 115.31 325.34 1072.80
Νc
Nq
Nγ
Extraído de la tabla 3.1 del libro “Principio de Cimentaciones” de BrajaM Das
Para fundaciones cuadradas (B x B), la capacidad de carga última se calcula con:
qu = 1,3cN c + qN q + 0, 4γ BNγ
(fundacion cuadrada)
Para fundaciones circulares de diámetro B, la capacidad de carga última se calcula con:
qu = 1,3cN c + qN q + 0,3γ BNγ
(fundacion circular)
3. Modificaciones de la capacidad de carga por nivel freático:
Cuando el nivel freático estamuy cerca de la fundación hay que modificar las ecuaciones anteriores
Caso I
Df
D1 D2
Nivel Freático
El nivel freático esta de tal manera que: 0 / D1 / Df
En este caso la sobrecarga efectiva q debe tomar la forma:
q = D1γ + D2 (γ sat − γ w )
Además, el valor de γ en el último termino de la ecuación debe ser reemplazado por γ’
γ ' = γ sat − γ w
Caso II
Df d
NivelFreático
B
El nivel freático esta de tal manera que: 0 / d / B
En este caso la sobrecarga efectiva q = γ Df
Y el factor γ en el último termino de la ecuación debe reemplazarse por el factor: d γ = γ '+ (γ − γ ') B
Caso III: B / d; No se modifica la capacidad de carga
4.- Factor de Seguridad
El cálculo de la capacidad de carga bruta admisible de una fundación superficial...
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