Cimentaciones

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL SECCIÓN DE POST GRADO

DISEÑO DE CIMENTACIONES DISEÑO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES SUPERFICIALES

Dr. Jorge E. Alva Hurtado

CRITERIOS DE DISEÑO DE CIMENTACIONES
TIPOS DE CRITERIOS Esfuerzo Permisible Transmitido Factor de Seguridad contra Falla por Capacidad Portante Movimientos Permisibles

MOVIMIENTOS PERMISIBLESCriterios de Diseño Relación entre Asentamiento y Daño

1

Valores de Soporte Permisibles para Arenas antes de los Códigos de 1930
SUELO 1. Arena movediza 2. Arena húmeda 3. Arena fina, compacta y seca 4. Arena movediza drenada 5. Arena gruesa bien compacta 6. Grava y arena gruesa en capas qa (Ton/pie2) 0.5 2.0 2.5 a 3.0 3.0 3.0 a 6.0 5.0 a 8.0

14 12 VALORES DE S/S1

(c)

10 8

6

(b)(a)

4 2 0 0 5 10 ANCHO B DE LA ZAPATA

15

20

Relación aproximada entre el ancho B de cimentación sobre arena y la relación S/St, donde S representa el asentamiento de una cimentación con ancho B y St el asentamiento de una cimentación de un pie de ancho sujeta a la misma carga por unidad de área. La curva (a) se refiere a condiciones usuales. La curva (b) representa la posible relacióncon arenas sueltas. La curva (c) se refiere a arena con un pequeño contenido orgánico.

1

CIMENTACIÓN SUPERFICIAL
Presión sobre el terreno q s

(

qs)a

(

qs)l ( qs)b

Presión admisible

Presión que produce la falla local

Capacidad de carga

Asentamiento

(

qs)u

RELACIÓN ENTRE LAS PRESIONES SOBRE EL TERRENO Y LAS CAPACIDADES DE CARGA

Capacidad de carga finalASENTAMIENTO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES

l

l

ρmín

ρmàx

Δ ρ = ρmáx − ρmín
Distorsión angular =

Δ ρ = ρmáx − ρmín

ρmàx

Δρ l

=

δ
l

Distorsiónangular =

(a)

(b)

(c)

TIPOS DE ASENTAMIENTO: a) ASENTAMIENTO UNIFORME b) VOLTEO c) ASENTAMIENTO NO UNIFORME

ρmín

ρ

δ

Δρ δ = l l

ASENTAMIENTO ADMISIBLE

Tipo de movimiento Asentamiento totalFactor limitativo Drenaje Acceso Probabilidad de asentamiento no uniforme Estructuras con muros de mampostería Estructuras reticulares Chimeneas, silos, placas Estabilidad frente al vuelco Inclinación de chimeneas, torres Rodadura de camiones, etc. Almacenamiento de mercancías Funcionamiento de máquinas-telares de algodón Funcionamiento de máquinas-turbogeneradores Carriles de grúas Drenaje desoleras

Asentamiento máximo 6-12 plg. 12-24 plg. 1-2 plg. 2-4 plg. 3-12plg. Depende de la altura y el ancho 0.004 l 0.01 l 0.01 l 0.003 l 0.0002 l 0.003 l 0.01-0.02 l 0.0005-0.001 l 0.001-0.002 l 0.001 l 0.0025-0.004 l 0.003 l 0.002 l 0.005 l

Inclinación o giro

Asentamiento diferencial

Muros de ladrillo continuos y elevados Factoría de una planta, fisuración de muros de ladrilloFisuración de revocos (yeso) Pórticos de concreto armado Pantallas de concreto armado Pórticos metálicos continuos Pórticos metálicos sencillos

Ref. (Sowers, 1962)

CRITERIO DE DAÑOS EN ESTRUCTURAS
Distorsión angular δ / L

1 100

1 200

1 300

1 400

1 500

1 600

1 700

1 800

1 900

1 1000

Límite para el que son de temer dificultades en maquinaria sensible a losasentamientos. Límite de peligrosidad para pórticos arriostrados. Límite de seguridad para edificios en los que no son admisibles grietas. Límite para el que comienza el agrietamiento de paneles de tabique. Límite para el que son de esperar dificultades en grúas-puente. Límite para el que se hace visible la inclinación de edificios altos y rígidos Agrietamiento considerable de tabiques y muros de ladrilloLímite de seguridad para muros de ladrillo flexibles h / l < 1/4 Límite correspondiente a daños estructurales en edificios Distorsión severa del pórtico

Ref. (Bjerrum, 1963)

ASENTAMIENTO DE ESTRUCTURAS CIMENTADAS SOBRE ARENA

Distorsión máxima, (δ / l )

1 5,000 1 3,000

Asentamiento diferencial máximo, (cm) 0 2 4 6 8 10

1 10,000

10

8

6 5 4

1 1,000 1 500 1 300

2...