Ingeniero

CIMENTACIONES

MÉTODOS DE CÁLCULO SUPERFICIALES
C C C

DE

CIMENTACIONES

Métodos clásicos. Métodos matriciales con modelización del terreno. Métodos de cálculo numérico M.E.F. M.E.C.

MÉTODOS CLÁSICOS C Basados en el concepto de tensión admisible. C Son sencillos y prácticos. Condiciones Cimentaciones de tamaño similar C Bulbos de presiones no excesivamente profundos

Terreno firmeTerreno blando

Juan Pérez Valcárcel

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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

Los modelos más complejos pueden resolverse porintegración numérica. C C C Modelos de mediana dificultad, muy flexibles de uso Precisan programas de cálculo matricial. Adecuados para cimentaciones flexibles.

Juan Pérez Valcárcel

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MÉTODOS DE CONTORNO
C C C

ELEMENTOS

FINITOS

O

DE

En teoría se adaptan a cualquier problema. Precisan complejos programas de cálculo. Es esencial la correcta modelización del terreno.Juan Pérez Valcárcel

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CIMENTACIONES (Art. 59 EHE)
ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN C ZAPATAS ENCEPADOS C LOSAS C CLASIFICACIÓN DE CIMENTACIONES Cimentaciones rígidas: Encepados v2.h Losas de cimentación C Encepados h>40 cm h>diámetro del pilote h>35 cm h0>25 cm

Zapatas

Juan Pérez Valcárcel

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REACCIONES DEL TERRENO O PILOTES
CIMENTACIONES RÍGIDAS.- Como un sólidorígido. CIMENTACIONES FLEXIBLES.- Considerando la deformación del terreno (modelos de respuesta del terreno).

N

My Mz N My

Mz

v

v

v

h

h

h

< 30º

h0

Zapata canto constante Encepado de pilotes

Zapata canto variable

TENSIONES SOBRE EL TERRENO C Todas las cargas de la estructura y el peso del cimiento y del terreno sobre él Valores característicos. ESTADOSLÍMITES ÚLTIMOS DEL ELEMENTO DE CIMENTACIÓN Todas las cargas de la estructura mayoradas. C El peso del cimiento y del terreno mayorados Cuando sea C necesario

Juan Pérez Valcárcel

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MÉTODO GENERAL DE CALCULO CIMENTACIONES RÍGIDAS (Según EHE)

DE

Método de bielas y tirantes
Md Nd N1d N2d

F1

R1d 1

F2 2

R2 d

F3

Formación de bielas: C Se sustituye la carga yel momento por dos fuerzas situadas en el centro de gravedad de las dos mitades del pilar.
N1d = N 2d Nd Md + 2 a/2 N Md = d 2 a /2

C

Se calculan las reacciones del terreno suponiéndolas concentradas en el c.d.g. de las dos mitades de la zapata.
Td = R1 d (x1 − 0,25 ⋅ a) = A s ⋅ fy d 0,85 ⋅ d

Juan Pérez Valcárcel

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ASIENTOS ADMISIBLES
Arenas Arcillas
Ni

Asientosen fase de construcción Asientos diferidos
Nj

i
l

j

Distorsión angular

Valores aceptables (según J. Montoya) C C C Estructuras de fábrica Estructuras de hormigón Estructuras metálicas Entre 2 y 4 cm Entre 4 y 7 cm Entre 4 y 7 cm

Juan Pérez Valcárcel

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

sadmen kp/cm2
Anchos de zapata en metros 1,00 9,75 1,50 9,00 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 ÷0,90 0,90 ÷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

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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...