trabajo de cimentaciones superficiales
Post on 09-Dec-2015
75 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
METACIONES SUPERFICIALES 2013
MECANICA DE SUELOS II
CI
UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIBOTE
FACULTAD DE INGENIERIA CIVILESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE FINAL:
CAPACIDAD DE CARGA CIMENTACIONES SUPERFICIALES
PRESENTADO POR:
RODRIGUEZ ZEVALLOS DIXY SIFUENTES CHOTA MAD MAX SANDOVAL QUINTANA JUNIOR VALERA GARCIA ERICKSON AMERICO PEÑA URIARTE
DOCENTE:
ING. JOE PEREZ
CURSO MECANICA DE SUELOS II
INGENIERÍA CIVIL
METACIONES SUPERFICIALES 2013
MECANICA DE SUELOS II
IQUITOS – JUNIO 2013
METACIONES SUPERFICIALES 2013CI
INDICEPresentación Introducción Objetivos
Objetivos generales
Objetivos específicos
CAPITULO I
1 Definiciones generales:
1.1 Cimentaciones:
1.1.1 definición:
1.2 tipos de cimentación:
1.2.1 Cimentaciones superficiales.
Zapatas:
Losa de cimentación
1.2.2 Cimentaciones semiprofundas.
1.2.3 Cimentaciones profundas.
CAPITULO II
2 Cimentaciones superficiales
2.1 Introducción
2.2 Marco normativo.
2.2.1 Definición
2.2.2 Profundidad de cimentación
2.3 Estado Tencional en el Suelo de fundación
2.4 Pruebas de Resistencia a corte
2.5 Determinación de la Capacidad Portante
2.6 Factores que Afectan la Capacidad Portante del Suelo
CONCLUSIONES.
ANEXO
BILBIOGRAFIA
2011CIMETACIONES SUPERFICIALES
PRESENTACION:NTACION:
El presente trabajo se realiza por iniciativa del docente de curso de Mecánica de
Suelos II, el estudio de Cimentaciones Superficiales y Profundas aporta
en nuestra formación profesional como Ing. Civiles, permite conocer a mayor
profundidad la concepción, aplicación y normativas de las Cimentaciones
Superficiales y Profundas, la relación que existe con el suelo y la estructura que se
conoce esfuerzos aplicados que ha de soportar el suelo.
ES así que desarrollaremos paso a paso la diferencia entre las cimentaciones
superficiales y profundas y sus aplicaciones.
Agradecido al docente por el desarrollo del presente por permitir ampliar
nuestros conocimientos, así mismo el presente trabajo sea material de consulta
para los estudiantes de la carrera de Ingeniería Civil.
2011CIMETACIONES SUPERFICIALES
INTRODUCCIÓN:
La ingeniería de cimentaciones puede definirse como el arte de transmitir de manera
económica cargas estructurales al terreno, de forma que no se produzcan
asentamientos excesivos.
Cuando se diseñan cimentaciones ya sean estas superficiales o profundas hay que tener
en cuenta lo siguiente: tipo de suelo (cohesivo, granular, granular confinos, de alta o
baja plasticidad), variación de estratos, consistencia (blanda, media, dura), las propiedades
físicas y mecánicas (cohesión, ángulo de fricción interna, índice de compresión, módulo de
elasticidad, coeficiente de balasto), ubicación del nivel freático, subpresión de agua,
empuje de agua sobre la subestructura y superestructura, socavación, erosión eólica e
hidráulica, empuje, expansión y licuación del suelo, profundidad de cimentación,
capacidad portante por resistencia, capacidad portante por asentamiento máximo
permisible, esfuerzo neto, asentamientos diferenciales, totales y rotaciones, agentes
agresivos (sales, cloruros, sulfatos), fuerza expansiva del suelo, estabilidad del talud de la
excavación, procedimientode construcción, especificaciones del Reglamento Nacional de
Edificaciones, ACI, Eurocódigo, efecto de fenómenos naturales como inundaciones,
sismos, Peligro de derrumbes y daños, que va a representar la excavación de la cimentación
propuesta.
Sólo si conocemos esto procedemos a diseñar la cimentación y determinar si esta será
superficial o profunda., en caso contrario el diseñador se convierte en un peligro público. “No
hay gloria en las cimentaciones”, dijo el Dr. Terzagui, pero si repudio para el ingeniero si
falla una edificación. Queda claro que las condiciones del suelo sobre el que se apoya la
estructura, y los parámetros geotécnicos del mismo, afectan el diseño de las cimentaciones.
Así mismo se debe de tener muy encuenta el estudio y conocimiento de las normas y
sus aplicaciones en el ejercicio profesional.
El docente del curso con el presente estudio nos permite investigar sobre las
cimentaciones superficiales teniendo en cuenta el estudio de las Normativas E_050, sus
2011CIMETACIONES SUPERFICIALES
aplicaciones así mismo los conceptos de las cimentaciones superficiales y profundas. Que
desarrollaremos más adelante en el presente trabajo.
2011CIMETACIONES SUPERFICIALES
OBJETIVOS GENERALES
El objetivo del presente trabajo tiene como finalidad definir que la
cimentación constituye el elemento intermedio que permite transmitir las
cargas que soporte una estructura al suelo
subyacente, de modo que no rebase la capacidad portante del suelo, y
que las deformaciones producidas en éste sean admisibles para la
estructura. Por tanto, para realizar una correcta cimentación habrá
que tener en cuenta las características geotécnicas del
suelo y además dimensionar el propio cimiento como elemento de
hormigón, de modo que sea suficientemente resistente.
El objetivo de la cimentación es sustentar la estructura del edificio
dando garantía a la estabilidad e intentando evitar daños a los materiales
estructurales y no estructurales. Para el cual tenemos cimentaciones
superficiales y profundas.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
- Definir y aplicar la utilización de las Cimentaciones Superficiales que son aquellas
que se apoyan en las capas superficiales del suelo, las cuales soportan la carga
por medio de la ampliación de base.
- Cuando una estructura transmite sus cargas al terreno a través de la
cimentación, se producen inevitablemente deformaciones (fundamentalmente
asientos). El arte de cimentar consiste pues en obtener, a la vista de las
características tanto del terreno como de la estructura, las condiciones más
favorables de apoyo, de manera que los asientos no resulten perjudiciales.
-
Excesivo. Falla cortante d
2011CIMETACIONES SUPERFICIALES
C APITULO I
1.00 DEFINICIONES GENERALES:
1.1 CIMENTACIONES:
1.1.1. DEFINICIÓN:
La parte inferior de una estructura se denomina generalmente cimentación,
su función es transferir la carga de la estructura al suelo en que esta
descansa.
Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuya
misión es transmitir las cargas de la edificación al suelo.
Transferir la carga a través delsuelo sin sobre_ esforzar a éste.
Asentamiento el Suelo.
Daños a la Estructura
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Una cimentación deberá cumplir tres requisitos fundamentales:
a) El nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad tal
que se encuentre libre del peligro de heladas, cambios de
volumen del suelo, capa freática, excavaciones posteriores.
b) Tendrá unas dimensiones tales que no superen la estabilidad o
capacidad portante del suelo.
c) No deberá producir un asiento en el terreno que no sea
absorbible por la estructura (asientos admisibles)
Muchos suelos, fundamentalmente los que tienen arcillas expansivas, varían
mucho de volumen según su contenido de humedad. Dichos suelos
deberán evitarse o recurrir a unas cimentaciones más profundas que
apoyen en terrenos más estables
La exploración del terreno es necesaria para proporcionar al ingeniero
proyectista datos sobre:
a) La profundidad de la capa freática.
b) Las diferentes capas del terreno conociendo su inclinación,
espesor y características mecánicas (compresión simple, ensayo
triaxial, etc.) y químicas (sulfatos, carbonatos, etc.).
c) Muestras del suelo para conocer otras características
mecánicas y la capacidad de asientos sobre suelos inalterados
El firme es el plano horizontal del estrato de terreno sobre el cual apoyamos
nuestra cimentación, el cual debe ser capaz de soportar las tensiones
transmitidas por la misma.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
La capacidad portante de un terreno es la carga máxima (expresada en
unidades de presión) que es capaz de soportar el terreno sin que se
desencadene su rotura o asiento incontrolado de la construcción que
descansa sobre el mismo. También se denomina carga de hundimiento, de
rotura o última. La carga admisible es la carga de hundimiento dividida por un
factor de seguridad
1.2.- TIPOS DE CIMENTACION:
1.2.1.- Cimentaciones Superficiales o Directas.
Son superficiales cuando transmiten la carga al suelo por presión bajo
su base sin rozamientos laterales de ningún tipo. Un cimiento es
superficial cuando su anchura es igual o mayor que su profundidad.
Engloban las zapatas en general y las losas de cimentación. Los
distintos tipos de cimentación superficial dependen de las cargas que
sobre ellas recaen; son aquellas que se apoyan en las capas
superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente
capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia
secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentación, la
carga se reparte en un plano de apoyo horizontal. Y tenemos:
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Dentro de los diferentes tipos de Cimentaciones superficiales tenemos:
Zapatas
Zapatas aislada.-Reciben cargas puntuales, ejemplo columnas. Las
zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de
base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo
que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo
soporte sin problemas la carga que le transmite.
El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar,
de ahí el nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque
cuando el momento flector en la base del pilar es excesivo no son
adecuadas y en su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas
corridas en las que se asienten más de un pilar.
La zapata aislada no necesita junta pues al estar empotrada en el
terreno no se ve afectada por los cambios térmicos, aunque en las
CIMETACIONES SUPERFICIALES
estructuras sí que es normal además de aconsejable poner una junta cada
30 m aproximadamente, en estos casos la zapata se calcula como si
sobre ella solo recayese un único pilar. Una variante de la zapata
aislada aparece en edificios con junta de dilatación y en este caso se
denomina "zapata Bajo pilar en junta de diapasón".
En el cálculo de las presiones ejercidas por la zapata debe tenerse en
cuenta además del peso del edificio y las sobrecargas, el peso de la propia
zapata y de las tierras que descansan sobre sus vuelos, estas dos
últimas cargas tienen un efecto desfavorable respecto al hundimiento. Por
otra parte en el cálculo de vuelco, donde el peso propio de la zapata y las
tierras sobre ellas tienen un efecto favorable.
Para construir una zapata aislada deben independizarse los cimientos y
las estructuras de los edificios ubicados en terrenos de naturaleza
heterogénea, o con discontinuidades, para que las diferentes partes del
edificio tengan cimentaciones estables. Conviene que las instalaciones
del edificio estén sobre el plano de los cimientos, sin cortar zapatas ni
riostras.
La profundidad del plano de apoyo se fija basándose en el informe
geotécnico, sin alterar el comportamiento del terreno bajo el cimiento, a
causa de las variaciones del nivel freático o por posibles riesgos debidos
a las heladas. Es conveniente llegar a una profundidad mínima por debajo
de la cota superficial de 50 u 80 cm. En aquellas zonas afectadas por estas
variables.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Zapata Continua.- reciben cargas lineales de paredes. Las zapatas corridas
se emplean para cimentar muros portantes, o hileras de pilares.
Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas
lineales o puntuales separadas. Son cimentaciones de gran longitud en
comparación con su sección transversal.
Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un
elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que
pretendemos los asientos en el terreno. También este tipo de cimentación
hace de arriostramiento, puede reducir la presión sobre el terreno y puede
puentear heterogeneidades en el terreno. Otro caso en el que resultan
útiles es cuando se requerirían muchas zapatas aisladas próximas,
resultando más sencillo realizar una zapata corrida.
Las zapatas corridas se aplican normalmente a muros. Pueden tener
sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Sus dimensiones
están en relación con la carga que han de soportar, la resistencia a la
compresión del material y la presión admisible sobre el terreno.
Zapata Medianera o Excéntrica.- La necesidad de su uso aparece en
cuanto se disponen soportes junto a las lindes de propiedad del terreno en
que se va a construir el edificio. Cuando tengamos pilares justo al borde
de nuestro solar (medianera) como no podemos ocupar terreno del solar
colindante, dispondremos la zapata de forma que el pilar descanse en su
borde, en cuyo caso la denominaremos zapata medianera.
Zapata de esquina.- Esta tipo de cimentaciones aparecen en los edificios,
bien en las esquinas en que concurren dos medianeras o bien en las que
CIMETACIONES SUPERFICIALES
concurren una medianera y una fachada en límites de vía pública. Son por
tanto muy frecuentes en construcciones urbanas y en ciertos tipos de
construcciones industriales
Zapata Combinada.- Cuando se solapan dos o más zapatas.
Una zapata combinada es un elemento que sirve de
cimentación para dos o más pilares.
En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que
diferentes pilares tienen diferentes momentos flectores. Si
estos se combinan en un único elemento de cimentación, el
resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido
a un menor m om e n t o r e s u l ta n te.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Losa de Cimentación.- En casos de altas cargas en
relación al soporte del suelo, se utilizan de asiento común a
toda la estructura.
Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada
directamente sobre el terreno. Como losa está sometida
principalmente a esfuerzos de flexión. El espesor de la losa
será proporcional a los momentos flectores actuantes sobre la
misma. La relación entre el espesor de la losa, los momentos
flectores de la placa, las cargas exteriores y las propiedades
elásticas del hormigón de la losa viene dada por la siguiente
expresión:
CIMETACIONES SUPERFICIALES
2011
CIMETACIONES SUPERFICIALES
1.2.2.- Cimentaciones Semiprofundas.
Pozos de cimentación o caissons: Son en realidad soluciones
intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en
ocasiones se catalogan como semiprofundas. Algunas veces estos
deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el río, en ese
caso se trabaja en cámaras presurizadas.
Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería.
Muros de contención bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.
Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que
frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.
1.2.3.- Cimentaciones Profundas.
Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación
para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción
vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más
profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que
distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga.
Según la norma E-050 establece que una cimentación profunda son en
las que la relación profundidad /ancho (Df / B) es mayor a cinco (5),
2011
CIMETACIONES SUPERFICIALES
siendo Df la profundidad de la cimentación y B el ancho o diámetro de la
misma.
Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:
CIMENTACION POR PILOTES: Los pilotes son elementos
estructurales hechos de concreto, acero o madera y son usados para
construir cimentaciones en los casos en que sea necesario apoyar la
cimentación en estratos ubicados a una mayor profundidad que el
usual para cimentaciones superficiales.
CIMENTACION POR PILARES: Los pilares son elementos
estructurales de concreto vaciados “in situ” con diámetro mayor a
1,00 metro, con o sin refuerzo de acero y con o sin fondo ampliado.
CAJONES DE CIMENTACION: Los cajones de cimentación son elementos
estructurales de concreto armado que se construyen sobre el terreno y se
introducen en el terreno por su propio peso al ser excavado el suelo ubicado
en su interior.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
CAPITULO II
2.0 CIMENTACIONES SUPERFICIALES
2.1 INTRODUCCIÓN
La ingeniería de cimentaciones puede definirse como el arte de
transmitir de manera económica cargas estructurales al terreno, de
forma que no se produzcan asentamientos excesivos.
Cuando una estructura transmite sus cargas al terreno a través de la
cimentación, se producen inevitablemente deformaciones
(fundamentalmente asientos). El arte de cimentar consiste pues en
obtener, a la vista de las características tanto del terreno como de
la estructura, las condiciones más favorables de apoyo, de manera
que los asientos no resulten perjudiciales.
2.2 MARCO NORMATIVO. E-050
2.2.1 DEFINICIÓN
Son aquellas en las cuales la relación Profundidad / ancho (Df/B) es
menor o igual a cinco (5), siendo Df la profundidad de la cimentación y B
el ancho o diámetro de la misma.
Son cimentaciones superficiales las zapatas aisladas, conectadas y
combinadas; las cimentaciones continuas (cimientos corridos) y las
plateas de cimentación
2.2.2 PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN
La profundidad de cimentación de zapatas y cimientos corridos, es
la distancia desde el nivel de la superficie del terreno a la base de la
cimentación, excepto en el caso de edificaciones con sótano, en
que la profundidad de cimentación estará referida al nivel del piso del
CIMETACIONES SUPERFICIALES
sótano. En el caso de plateas o losas de cimentación la profundidad
será la distancia del fondo de la losa a la superficie del terreno
natural.
La profundidad de cimentación quedará definida por el PR y estará
condicionada a cambios de volumen por humedecimiento-secado, hielo –
deshielo o condiciones particulares de uso de la estructura, no
debiendo ser menor de 0,80 m en el caso de zapatas y
cimientos corridos.
Las plateas de cimentación deben ser losas rígidas de concreto
armado, con acero en dos direcciones y deberán llevar una viga
perimetral de concreto armado cimentado a una profundidad mínima
de 0,40 m, medida desde la superficie del terreno o desde el piso
terminado, la que sea menor. El espesor de la losa y el peralte
de la viga perimetral serán determinados por el Profesional
Responsable de las estructuras, para garantizar la rigidez de la
cimentación.
Si para una estructura se plantean varias profundidades de cimentación,
deben determinarse la carga admisible y el asentamiento diferencial
para cada caso. Deben evitarse la interacción entre las zonas de
influencia de los cimientos adyacentes, de lo contrario será
necesario tenerla en cuenta en el dimensionamiento de los nuevos
cimientos.
Profundidad “p” mínima a alcanzar en cada punto de Investigación
Cimentación Superficial
Se determina de la siguiente manera:
EDIFICACIÓN SIN SÓTANO:
p = Df z
EDIFICACIÓN CON SÓTANO:
p = h Df z
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Donde:
Df = En una edificación sin sótano, es la distancia vertical desde la superficie del
terreno o desde el nivel del piso terminado, hasta el fondo de la cimentación, la
que resulte menor. En edificaciones con sótano, es la distancia vertical entre el
nivel de piso terminado del sótano y el fondo de la cimentación, excepto en el
caso de cimentación con plateas o subsolados.
h = Distancia vertical entre el nivel de piso terminado del sótano y la superficie del
terreno natural.
z = 1,5 B; siendo B el ancho de la cimentación prevista de mayor área.
En el caso de ser ubicado dentro de la profundidad activa de cimentación el
estrato resistente típico de la zona, que normalmente se utiliza como plano de
apoyo de la cimentación, a juicio y bajo responsabilidad del PR, se podrá
adoptar una profundidad z menor a 1,5 B. En este caso la profundidad mínima
de investigación será la profundidad del estrato resistente más una profundidad
de verificación no menor a 1 metro.
En ningún caso p será menor de 3 metros, excepto si se encontrase roca antes
de alcanzar la profundidad p, en cuyo caso el PR deberá llevar a cabo una
verificación de su calidad por un método adecuado.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Profundidad de Cimentación (Df) en Zapatas Superficiales
Profundidad de Cimentación (Df) en Zapatas Bajo Sótanos
Profundidad de Cimentación (Df) en Plateas o Solados
CIMETACIONES SUPERFICIALES
2.3.- ESTADO TENCIONAL EN EL SUELO DE FUNDACION
Uno de los problemas fundamentales en el diseño de una construcción es
el poder determinar la capacidad portante del suelo donde apoya, para
asegurar su estabilidad frente a las cargas que le impondrá la
superestructura. El suelo de fundación no es apto para resistir tracciones,
pero es capaz de soportar limitadas compresiones y esfuerzos cortantes.
Si la magnitud de las compresiones aumenta considerablemente, ocurre
la falla por corte en alguna superficie interna del suelo. Por ello, la
capacidad resistente de un suelo está íntimamente asociada a su
capacidad para soportar corte, la cual se evidencia por su resistencia al
deslizamiento en algún plano dentro de la masa del suelo
2.4 PRUEBAS DE RESISTENCIA A CORTE
La resistencia de un suelo depende fundamentalmente de su resistencia al
corte. Si los esfuerzos cortantes y axiales dentro de la masa del suelo alcanzan
los valores de la combinación critica, se originan deslizamientos a lo largo de
alguna superficie de falla y el suelo colapsa baja las cargas se transmiten los
cimientos de unja construcción o crean problemas de estabilidad en taludes,
excavaciones y empuje de tierra en general.
Por ello se debe conocer la capacidad portante de un suelo, de modo de no
sobrepasar la magnitud de los esfuerzos admisibles a corte, al aplicar las cargas
y sobrecargas de uso. La resistencia a corte de un suelo, depende
fundamentalmente de 2 parámetros
La cohesión
La fricción
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Los valores de la cohesión y del Angulo de fricción interna Ø correspondiente a
diferentes tipos de suelos se indica en las tablas A-2 y A-3. Para hallar estos
valores se realizan las pruebas de resistencia a corte, las cuales se pueden
llevar a cabo:
In situ
En el laboratorio
Las pruebas en situ son:
- La prueba de la veleta
- La prueba de penetración Standard
La prueba de la veleta permite determinar el valor de la cohesion c en suelos
blandos como la arcilla sensibles a los depósitos limosos de granos muy finos
con alto porcentaje de humedad, los cuales deben ser analizados in situ, pues
resulta muy difícil obtener de ellos muestras no disturbadas.
En ciertos casos, las pruebas pueden llevarse a cabo en el laboratorio en una
muestra no disturbada de suelo cohesivo, si el contenido de humedad es bajo.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
La prueba de penetración estándar (PPS) o prueba de penetración normal,
permite determinar el Angulo de fricción Ø en todo tipo de suelos, pero se usa
mas comúnmente en suelos granulares como arenas y gravas. La correlación
existente entre el numero de golpes N corregido, para un suelo no cohesivo y el
Angulo de fricción interna del suelo Ø, así como también los coeficientes de
capacidad portante del suelos Ny y Nq, los cuales se usaran para determinar la
capacidad portante de un suelo en el diseño de fundaciones superficiales y
pilotes. N es el numero de golpes necesario para hacer penetrar el toma
muestras del ensayo
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Las pruebas de laboratorio para determinar la resistencia a corte de
un suelo son de diferentes tipos, entre las cuales se pueden
mencionar las siguientes:
- Prueba de Compresión sin confinar
- Prueba de corte directo
- Prueba de compresión triaxial
- Prueba de la impronta esférica
La prueba de compresión sin confinar puede usarcé únicamente para analizar
suelos cohesivos, las pruebas de corte directo y de compresión triaxial sirven para
todo tipo de suelos, y las de impronta esférica dan mejores resultados en suelos
firmes y resistentes.
Prueba de Compresion Sin confinar.-
Es la prueba mas sencilla y económica de realizar. Consiste en tomar una
muestra cilíndrica de suelo cohesivo con altura igual a 2.5 veces su diámetro y
CIMETACIONES SUPERFICIALES
comprimirla axialmente en una maquina de ensayo, similar a las que se usan para
las probetas de concreto.
La muestra de suelo se coloca entre dos piedras porosas para permitir el drenaje,
y se va incrementando la carga de compresión hasta producir la falla del suelo
bajo un esfuerzo axial σu. La cohesion resulta: C= σu/2
Ejemplo:
Prueba de corte directo..
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Consiste en colocar la muestra del suelo en un recipiente cuadrado o circular que está
cortado horizontalmente en dos mitades, donde la superior desliza sobre la inferior.
La muestra se coloca entre dos piedras porosas que permite drenar el suelo cuando
esta húmedo o saturado, y se le aplican fuerzas de compresión y corte
simultáneamente. Las fuerzas de compresión pueden ser originadas por presiones
exteriores o carga muerta aplicada sobre la muestra, mientras que las fuerzas de corte
se deben al deslizamiento relativo de las dos mitades del recipiente, alos cuales se
imprime una fuerza lateral creciente hasta que el suelo falla por corte, a lo largo del
plano horizontal
Ejemplo
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Prueba de compresión triaxial.-
La prueba de compresión triaxial para determinar las propiedades resistentes de
un suelo es el mas versátil y seguro de todos los ensayos y resulta similar al que
se realiza para otros materiales, como por ejemplo el concreto. Se toma una
muestra cilíndrica de suelos de altura igual a 2 a 2.5 veces su diámetro y se
coloca dentro de una membrana elástica de caucho con topes rígidos de metal,
entre piedras porosas.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
Ejemplo
Prueba de la impronta esférica.-
Permite determinar las fuerzas de cohesion y su variación en el tiempo, en
suelos cohesivos, firmes y rocas viscosas. Para realizar esta prueba, se somete
al suelo en estudio a la presión creciente de una estampa esférica de diámetro
Dy se van midiendo los asentamientos producidos y las presiones ejercidas, la
cohesion en el suelo se determina por los resultados del ensayo, utilizando la
ecuación de los cuerpos visco – elásticos.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
P es la fuerza impuesta en el ensayo y ∆ la magnitud del asentamiento de la muestra
de suelo. 0.18 es un factor de corrección que ajusta los resultados teóricos de la
cohesión a sus valores prácticos. El ensayo no toma en cuenta las deformaciones
elásticas, sino las producidas por las cargas que ocasionan asentamientos:
∆ ≥D/200
Ejemplo
2.5 DETERMINACION DE LA CAPACIDAD PORTANTE DE UN SUELO
Al aplicar una carga de compresión gradualmente creciente a un suelo, se
producen asentamientos como muestra la figura, según diagramas similares a
los esfuerzo-deformación. Mientras la magnitud de la carga es reducida, el
comportamiento del suelo es aproximadamente elástico (hasta el punto I) y los
asentamientos resultan limitados, pero cuando se supera este valor, el diagrama
deja de ser lineal y al alcanzar el punto II se producen grandes deformaciones y
la falla ocurre por esfuerzos cortantes a lo largo del algún plano interno de la
masa del suelo. Obviamente el diagrama de la figura varia con el tipo de suelo,
pero todos guardan entre si una cierta similitud, como muestra la curva de un
suelo de arena suelto o arcilla sensibles (curva 1) y de arena densa o arcilla
dura (curva 2)
CIMETACIONES SUPERFICIALES
En la figura se diferencian tres zonas en el suelo. La zona A esta ubicada
directamente debajo de la base y sufre asentamientos verticales por las cargas
aplicadas. La zona B se conoce por zona de corte radial y resulta la zona de
falla cuando la carga P va creciendo hasta alcanzar el valor critico. Los elevados
esfuerzos que se producen en la zona B originan el deslizamiento de la zona C.
Las superficies de falla tienen por trazado las curvas abc, de forma de espiral,
simetricas con respecto a la carga centrada P.
La resistencia del suelo a las cargas aplicadas depende de gran medida de la
capacidad de la zona C a oponerse al empuje de la zona B y al asentamiento de
la zona A. esta resistencia depende del grado de cohesión y fricción del suelo,
así como de su peso especifico
Por efecto del deslizamiento impuesto y del estado de deformación, la zona C se
comba hacia arriba, si esta dilatación esta impedida por una sobrecarga aplicada
que confina el suelo, se incrementa la capacidad portante del mismo.
Terzaghi distinguió dos tipos de falla por corte en suelos:
o Corte local
o Corte general
El corte local es el tipo de falla de los suelos sueltos o muy compresibles y de
las arcillas sensibles. Mientras que el corte general se produce en suelos densos
y de reducida compresibilidad.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
El esfuerzo máximo que determina el límite mas allá del cual se produce la falla
por corte del suelo, se lo designa por σ máx. Sin embargo, el análisis de las
fundaciones se basa en el valor de los esfuerzos admisibles σ adm., que son los
que el suelo soporta sin excesivos asentamientos y sin fallar por corte ,
definiendo asi la capacidad portante del suelo.
El σ adm., del suelo para fundaciones directas resulta igual σ adm. Dividido por
el factor de seguridad, el cual varía entre 2.5 para suelos granulares a 3 pulg.,
para suelos cohesivos, pero cuando las condiciones locales son dudosas, se
aconseja adoptar un factor de seguridad igual a 4, para mayor margen de
garantía. En la mayoría de las normas vigentes, sin embargo, se considera que
un factor de asentamiento de 3 es el adecuado.
En forma aproximada, la tabla A-1 da los valores de las cargas admisibles para
diversos tipos de suelos, los cuales deben ser verificados en cada caso, por los
correspondientes ensayos de las muestras obtenidas en los sondeos.
CIMETACIONES SUPERFICIALES
CIMETACIONES SUPERFICIALES
CIMETACIONES SUPERFICIALES
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
2.6 FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
CIMETACIONES SUPERFICIALES
CONCLUSIONES:
1) CIMENTACIONES SUPERFICIALES:
Las zapatas son cimentaciones superficiales o directas, comotoda
cimentación ha de garantizar, de forma permanente, la estabilidad de la
obra que soporta.
El nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad tal que se
encuentre libre del peligro de heladas, cambios de volumen del suelo,
capa freática, excavaciones posteriores.
Tendrá unas dimensiones tales que no superen la estabilidad o
capacidad portante del suelo.
No deberá producir un asiento en el terreno que no sea absorbible
por la estructura. De las características geotécnicas del terreno y
dentro de ellas, principalmente del ángulo de rozamiento interno y
de la cohesión del terreno.
Los cimientos superficiales son aquellos que descansan en las capas
superficiales del suelo, las cuales son capaces de soportar la carga
que recibe de la construcción por medio de la ampliación de base.
El material más empleado en la construcción de cimientos
superficiales es la piedra (básicamente tratándose de construcciones
ligeras), en cualquiera de sus variedades siempre y cuando esta
sea resistente, maciza y sin poros. Sin embargo, el concreto armado
es un extraordinario material de construcción y siempre resulta más
recomendable.
2013
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
ANEXO
2013
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
2013
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
2013
CIMETACIONES SUPERFICIALES
MECANICA DE SUELOS II
BIBLIOGRAFIA:
- Maria Graciela Fratelli (Arquitecta. Ingeniera Civil, Mster Scient. En
Ingenieria Estructural, Mster Scient. En Ingenieria sismo Resistente
Dra en ciencias) – SUELOS, FUNDACIONES Y MUROS.
- Bortolucci A.A., Albiero J.H. y Gonzaga S.C. (1988), "Programa
para Cálculo de Capacidade de Carga em Estacas
Fórmulas Empiricas", Simposio
sobre Aplicaciones de
Microcomputadores en Geotecnia,
Microgeo 88, Brasil.
- Norma E-050.
- Reglamento Nacional de Edificaciones
top related