Ingeniero

CIMENTACIONES

Terreno firme

Terreno blando

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES

MÉTODOS MATRICIALES CON MODELIZACIÓN DEL TERRENO.
P Cimentación

q

P

q Barras

Medio elástico

l

Bielas

Suelo firme

Suelo firme

Modelo de módulo de balasto

σ = -K ⋅ δ
Contribución a la matriz de rigidez
E.A ⋅ δ = K ⋅ d⋅ b⋅ ∆ l
E⋅ A = K ⋅b ⋅ ∆ l

Juan Pérez ValcárcelCIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES

CIMENTACIONES

N

My Mz N My

Mz

v

v

v

h

h

h

< 30º

h0

Zapata canto constante Encepado de pilotes

Zapata canto variable

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES

Md Nd N1d N2d

F1

R1d 1

F2 2

R2 d

F3

N1d = N 2d

Nd Md + 2 a/2 N Md = d 2 a /2

Td =

R1 d (x1 − 0,25 ⋅ a) = A s ⋅ fyd 0,85 ⋅ d

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES

ASIENTOS ADMISIBLES
Arenas Arcillas
Ni

Asientos en fase de construcción Asientos diferidos
Nj

i
l

j

Distorsión angular

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES

CARGAS UNITARIAS ADMISIBLES EN ZAPATAS (J.Montoya) Terrenos arenosos
Compacidad Densidad relativa 0,80

sadm en kp/cm2
Anchos de zapata en metros 1,00 9,75 1,509,00 2,00 8,40 2,50 8,00 3,00 7,60 4,00 7,35 5,00 7,00

Muy suelta Suelta Media Compacta Muy compacta

Cuando la arena esté bajo el nivel freático estos valores se reducen a la mitad

CARGAS UNITARIAS ADMISIBLES EN ZAPATAS Y LOSAS (J. Montoya) Terrenos arcillosos
Consistencia

sadm en kp/cm2 sadm
< 0,50 0,50 ÷1,00 1,00 ÷2,00 2,00 ÷4,00 > 4,00 ZAPATA AISLADA CONTINUA < 0,45 0,45 ÷0,900,90 ÷1,80 1,80 ÷3,60 > 3,60

Fluida Blanda Media Semidura Dura

< 0,60 0,60 ÷1,20 1,20 ÷2,40 2,40 ÷4,80 > 4,80

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES

SEGURIDAD AL VUELCO Y AL DESLIZAMIENTO
Necesaria en todo tipo de zapatas, en especial si hay fuertes cargas horizontales.

M

N

V P FR A

Seguridad al vuelco

Seguridad a deslizamiento

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONESESQUEMAS DE AGOTAMIENTO ESTRUCTURAL DE ZAPATAS.
Rotura agria.- Cuantía mecánica insuficiente.
Us ≤ 0,04 Uc

Rotura por fallo de armadura a flexión. Rotura por fallo de hormigón comprimido. Sólo para cuantías muy altas

Rotura por cortante

Fallo de anclaje de armadura

Rotura por hendimiento. En zapatas muy rígidas

Fisuración excesiva.

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONESZAPATAS CORRIDAS
c

N

Determinación ancho.
Carga centrada

del

P

h

σ=

N+P ≤ σ adm a

a

N M

V P N+P 5
e h

Carga excéntrica ea/6
h

σ1 =
a

1
1,5(a-2e)

4  N+P  4 ⋅  ≤ ⋅ σ adm 3  a - 2e  3

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES

2.40 2.30 2.20 adm = 100 N/m 2 = 1 kp/cm 2

Relación Vuelo/canto

2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.201.10 1.00 0.90 0.80 0 100 200 300 400 500 600 700 800 adm = 400 N/m 2 = 4 kp/cm2 adm = 300 N/m 2 = 3 kp/cm 2 adm = 200 N/m 2 = 2 kp/cm 2

CARGA SOBRE LA ZAPATA (kN)

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES

ZAPATAS CORRIDAS.- CALCULO
Zapatas rígidas.- Método de bielas y tirantes

Md Nd N1 d N2 d

F1

R1 d 1

F2 2

R2 d

F3

Td =

R1 d (x1 − 0,25 ⋅ a) = A s ⋅ fy d 0,85 ⋅ d

Sedefine la excentricidad de la carga e=M d/Nd Caso 1º.- e0,20% (B-400S) >0,18% (B-500S)
As ≥ 0,0020 Ac

1m

Para carga centrada. -Armado trasversal
 γ ⋅ N  a - a0 0,15 M d1 = f  + ⋅a0  2⋅a  2 0,25  µ = M d1 1⋅ d2 ⋅ fcd
2

ω = µ ⋅ (1+ µ )

U = A ⋅ fy d = ω ⋅ 1 ⋅ d ⋅ fc d
Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES

Para carga longitudinal

centrada.

-Armado
v d d'

M d2 = γ f⋅ 0,2 ⋅ M d2 M d2 µ = ω = µ ⋅ (1+ µ ) 1⋅ d'2 ⋅fcd U = A ⋅ fyd = ω ⋅ 1⋅ d'⋅fcd

Cálculo a cortante

Sin armado

Vd

h

Vd ≤ Vu2

d

Vu2 = 0,12 ⋅ ξ (100 ⋅ ρl ⋅ fck )
1m

[

1/3

− 0,15 ⋅ σ cd ' ⋅ b ⋅ 1

]

a0

Vu2 = 0,12 ⋅ ξ ⋅ 3 100 ⋅ ρl ⋅ fck ⋅ b
a

[

]

Para hormigón H 25 las cuantías geométricas suelen estar en mínimos
ρ 1 = 0,002
3

100 ⋅ 0,002 ⋅ 25 =...