sesión 05 cimentaciones cargadas excentricamente

5.1 CIMENTACIONES CARGADAS EXCENTRICAMENTE

B

QM

B

eCARGA VERTICALTOTAL

MOMENTO SOBRECIMENTACION

a) En una dirección:

qmax

Para e > B/6

Para e < B/6

qmax

qmin

B B

e

•

B’2e

L’

B X L

UNC Jaén - Ing. Marco A. Aguirre Camacho 1

Para e < B/6qmin

qmax QBL

6MB²L= + qmin Q

BL6MB²L= - e = M

Q

qmax QBL

1 + 6eB= ( ) qmax Q

BL1 - 6e

B= ( )

EN ESTAS ECUACIONES CUANDO LAEXCENTRICIDAD e TOMA VALOR DEB/6, EL qmin ES CERO.PERO PARA e > B/6, qmin SERANEGATIVA LO QUE SIGNIFICA QUE SEDESARROLLARA UNA TENSION.COMO EL SUELO NO PUEDE TOMARTENSIONES, HABRA UNASEPARACION ENTRE LA CIMENTACIONY EL SUELO DEBAJO DE ELLLA.

qmax

Para e > B/6

qmax

qmin

EN ESTAS ECUACIONES CUANDO LAEXCENTRICIDAD e TOMA VALOR DEB/6, EL qmin ES CERO.PERO PARA e > B/6, qmin SERANEGATIVA LO QUE SIGNIFICA QUE SEDESARROLLARA UNA TENSION.COMO EL SUELO NO PUEDE TOMARTENSIONES, HABRA UNASEPARACION ENTRE LA CIMENTACIONY EL SUELO DEBAJO DE ELLLA.

qmaX 4 Q3L(B – 2e)

=


B

e

B’ ANCHO EFECTIVO B – 2e= =

Qult = qu’(B’)(L’) = (qu’)(A’)

B

QM

B X L ANCHO EFECTIVO

LA EXCENTRICIDAD TIENDE ADISMINUIR LA CAPACIDAD DECARGA DE SOPORTE SOBRE UNACIMENTACION Y EN TALES CASOSES MEJOR SITUAR LAS COLUMNASFUERA DEL CENTRO.

Qult = qu’(B’)(L’) = (qu’)(A’)

e

•

B’2e

L’

L’ LARGO EFECTIVO L= =

QultQ

=FS


b) En dos direcciones:


AL DETERMINAR EL AREAEFECTIVA (A’) USANSO ELANCHO EFECTIVO (B’) YLARGO EFECTIVO (L’),PUEDEN PRESENTARSECUATRO CASOS POSIBLES,QUE SON:

Las magnitudes de L1 y L2 sedeterminan utilizando elábaco.

El ancho efectivo es:


Las magnitudes de L1 y L2 sedeterminan utilizando elábaco.

El ancho efectivo es:


Las magnitudes de B2 y L2 se determinan utilizando el ábaco. B2(B2/B)con las curvas (eL/L) que se inclinan hacia arriba y L2 (L2/L)con las curvas (eL/L) que se inclinan hacia abajo

Ejemplo:

En la Fig. se muestra una cimentación cuadrada. Suponga que laexcentricidad en una sola dirección de la carga es e= 0.15 m.Determine la carga última (Qúlt.).



Ejemplo:

La misma cimentación anterior,pero suponga que la carga tieneexcentricidad en dos direcciones, sedan eL= 0.30 m. y eB= 0.15 m.Determine la carga última (Qúlt.).

Con los resultados de eL/L = 0.20 y eB/B = 0.10,estamos en el caso II y con el ábacocorrespondiente, se obtiene:


Para c = 0

5.2 CAPACIDAD DE CARGA EN SUELOS ESTRATIFICADOS

SUELO MAS FUERTEa b

1

H

Dfqu

B

CaCa

b’a’

1

C1

PpPp

CASO A: Cuando la profundidad de H es relativamente mas pequeñacomparado con el ancho B de la cimentación, ocurrirá una falla porcortante de punzonamiento en la capa superior de suelo seguida poruna falla por cortante general en el estrato inferior.

SUELO MAS DEBIL

C2

b’a’PpPp

2

2


SUELO MAS FUERTE

1H

Df

quB

b’a’

1

C1C1

SUELO MAS DEBIL

2

2

C2

CASO B: Cuando la profundidad de H es relativamente mas grandecomparado con el ancho B de la cimentación, entonces la superficiede falla estará completamente localizada en el estrato superior delsuelo.


SUELO MAS FUERTEa b

1

H

Dfqu

B

CaCa

b’a’

1

C1

PpPp

a) Caso A (H pequeño comparado con B):

SUELO MAS DEBIL

C22

2

qb=qu 2(Ca + Pp sen )B

+ - 1H

B = Ancho de la cimentaciónCa = Fuerza adhesivaPp = Fuerza adhesiva por unidad de longitud de las caras aa’ y bb’ qb = Capacidad de carga del estrato inferior del suelo = Inclinacion de la fuerza pasiva Pp respecto a la horizontal


Ks se determina de ábacos


Ks se determina de ábacos


ó c2/c1)

b) Caso B (H grande comparado con B):

SUELO MAS FUERTE

1H

Df

quB

b’a’

1

C1


C1

SUELO MAS DEBIL

2

2

C2

En resumen para cimentación corrida:

Para cimentaciones rectangulares, la ecuación anterior queda:


c) Casos especiales:


Ejemplo:

(c1)


(c1)

(c2)


Del ábaco correspondiente, resulta:

5.3 CAPACIDAD DE CARGA DE CIMENTACIONES SOBREUN TALUD


Ejemplo:


5.4 CAPACIDAD DE CARGA POR SISMO YASENTAMIENTOS EN SUELO GRANULAR


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