Ciementaciones Superficiales

Ejemplo 3. Aplicar los momentos sísmicos siguientes, a la cimentación del ejemplo 2.

Mx1 = 6.0 T-M Mx2 = 4.0 T-M Mx3 = 4.0 T-M Mx4 = 6.0 T-M
Mx5 = 9.0 T-M Mx6 = 7.5 T-M Mx7 = 7.5 T-M Mx8 = 9.0 T-M
Mx9 = 9.0 T-M Mx10 = 7.5.T-M Mx11 = 7.5 T-M Mx112 = 9.0 T-M
Mx13 = 6.0 T-M Mx14 = 4.0 T-M Mx15 = 4.0 T-M Mx116 =6.0 T-M

My1 = 8.0 T-M My2 = 10.0 T-M My3 = 10.0 T-M My4 = 8.0 T-M
My5 = 12.0 T-M My6 = 14.5 T-M My7 = 14.5 T-M My8 = 12.0 T-M
My9 = 12.0 T-M My10 = 14.5.T-M My11 = 14.5 T-M My12 = 12.0 T-M
My13 = 8.0 T-M My14 = 10.0 T-M My15 = 10.0 T-M My16 = 8.0 T-M


CIMENTACIONES COMPENSADAS.

Estas pueden ser parcialmente compensadas ototalmente compensadas, como se muestran en los ejemplos siguientes.

Ejemplo 4. Diseñe y analice la cimentación de concreto reforzado que se indica:

Esfuerzo admisible del suelo = 3.5 T/M2
Θ = 35° Suelo arcilloso semi-húmedo
Resorte equivalente K = 6 Kg/Cm3
Peso volumétrico del suelo = 1.6 T/M3
Concreto f’c = 250.00 Kg/Cm2
Acero fy = 4200.00 Kg/Cm2

Cargas aplicadas a lacimentación:
Sumas
P1 = 62.0 T P2 = 75.0 T P3 = 70.0 T P4 = 55.0 T 262.0 T
P5 = 70.0 T P6 = 95.0 T P7 = 85.0 T P8 = 65.0 T 315.0 T
P9 = 68.0 T P10 = 87.0 T P11 = 83.0 T P12 = 70.0 T 308.0 T
P13 = 55.0 T P14 = 70.0 T P15 =65.0 T P16 = 57.0 T 247.0 T
Sumas 255.0 T 327.0 T 303.0 T 247.0 T 1132.0 T


Mx1 = 29.0 T-M Mx2 = 27.0 T-M Mx3 = 27.0 T-M Mx4 = 29.0 T-M
Mx5 = 32.0 T-M Mx6 = 30.5 T-M Mx7 = 30.5 T-M Mx8 = 32.0 T-M
Mx9 = 32.0 T-M Mx10 = 30.5.T-M Mx11 = 30.5 T-M Mx112 = 32.0 T-M
Mx13 = 29.0 T-M Mx14= 27.0 T-M Mx15 = 27.0 T-M Mx116 = 29.0 T-M

My1 = 21.0 T-M My2 = 23.0 T-M My3 = 23.0 T-M My4 = 21.0 T-M
My5 = 25.0 T-M My6 = 27.5 T-M My7 = 27.5 T-M My8 = 25.0 T-M
My9 = 25.0 T-M My10 = 27.5.T-M My11 = 27.5 T-M My12 = 25.0 T-M
My13 = 21.0 T-M My14 = 23.0 T-M My15 = 23.0 T-M My16 = 21.0 T-M

Suma de momentos en ladirección x, Mx = 474.0 t-m
Suma de momentos en la dirección y, My = 386.0 t-m




Calculo del centro de gravedad de cargas.

My = 327.0 t x 4.5 m + 303.0 x 10.0 m + 247.0 t x 14.5 m = 8083.0 T-M
Xc = 8083.0 / 1132.0 = 7.14 M

Mx = 308.0 t x 4.0 m + 315.0 t x 9.0 m + 262.0 t x 13.0 m = 7473.0 T-M
Yc = 7473.0 T-M / 1132.0 T = 6.60 MExcentricidades:
Ex = 7.25 m – 7.14 m = 0.11 m
Ey = 6.50 m – 6.60 m = -0.10 m

Momentos debido a la excentricidad.
Mx = 1132.0 t x 0.10 m = 113.20 T-M
My = 1132.0 t x 0.11 m = 124.52 T- M

Momentos totales:
Mxt = 474.0 t-m + 113.20 t-m = 587.20 T-M
Myt = 386.0 t-m +124.52 t-m = 510.52 T-M

Calculo del esfuerzo producido en el suelo:

Peso de la cimentación
Losa.- 188.5 M2 x 0.20 M x 2.4 T/M3 = 90.48 T
Contratrabes.- 110 M x 0.20 M x 0.50 M x 2.4 T/M3 = 26.40 T
116.88 T

P = Peso de la cimentación + Peso del edificio
P = 116.88 T +1132.0 T = 1248.88 T

Fx = P/A ± Mx Yc / Ix - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (1)

Ix = 14.5 M (13.0 M)3 /12 =2654.71 M4
Iy = 14.5 M3 (13.0 M) /12 =3302.68 M4

Substituyendo valores en la ecuación (1), en la dirección X
Fx = 1248.88/ 188.5 ± 587.20 x 6.50 / 2654.71

Fx1 = 6.63 + 1.44 = 8.07 T/M2 > 3.5 T/M2
Fx2 = 6.63 – 1.44 = 5.19 T/M2 > 3.5 T/M2

Esfuerzos...