Capacidad de carga y asentamientos. FUNDACIONES - USACH Página 1
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- Pascual Gutiérrez Velázquez
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1 Capacidad de carga y asentamientos FUNDACIONES - USACH Página 1
2 Contenidos Asentamientos admisibles Asentamiento por consolidación Incremento del esfuerzo vertical Asentamiento elástico. FUNDACIONES - USACH Página 2
3 Asentamientos admisibles FUNDACIONES - USACH Página 3
4 Asentamientos admisibles La carga admisible de un sistema de fundaciones esta dada por dos condiciones: Resistencia al corte de suelo Asentamiento admisible Así se tiene: q adm q q u FS asentamiento admisible FUNDACIONES - USACH Página 4
5 Asentamientos admisibles El asentamiento se produce por la aplicación de una carga. Puede tener dos naturalezas: Elástico, inmediato. Por consolidación a largo plazo. Por su parte el asentamiento por consolidación tiene dos fases: Primaria (salida del agua, mayor en inorgánico) Secundaria (reacomodo de partículas, mayor en orgánico). FUNDACIONES - USACH Página 5
6 Asentamientos admisibles Proceso de cálculo: Determinar el incremento de esfuerzo vertical por aplicación de la carga. Calcular el grado de asentamiento producido, por deformación elástica y consolidación. Comparar con asentamientos admisibles para determinar carga máxima permisible. FUNDACIONES - USACH Página 6
7 Asentamiento por consolidación FUNDACIONES - USACH Página 7
8 Asentamiento por consolidación El asentamiento por consolidación se determina como: En que: e 0 es la relación de vacíos antes de la aplicación de la carga. H c es la altura del estrato. Δ e es el cambio en la relación de vacíos causado por la aplicación de la carga adicional. FUNDACIONES - USACH Página 8
9 Asentamiento por consolidación Δe se determina como: En que p 0 es la presión de sobrecarga efectiva promedio inicial, y Δp es el incremento promedio de presión provocado por la carga. C c es el Indice de Compresibilidad, obtenido del ensayo de consolidación: FUNDACIONES - USACH Página 9
10 Asentamiento por consolidación Ensayo de Consolidación. FUNDACIONES - USACH Página 10
11 Incremento del esfuerzo vertical FUNDACIONES - USACH Página 11
12 Incremento del esfuerzo vertical CARGA CONCENTRADA Esfuerzo normal en un punto cualquiera de una masa de material homogéneo, elástico e isotrópico, debido a una carga puntual en la superficie (Boussinesq, 1885) FUNDACIONES - USACH Página 12
13 CARGA CIRCULAR La ecuación de Boussinesq, se puede extender a un área circular cargada: FUNDACIONES - USACH Página 13
14 CARGA RECTANGULAR El procedimiento también se usa para determinar el aumento de carga bajo la esquina de un área rectangular con carga uniforme. Considerando un fuerza fundamental dada por dp = q 0 dx dy. FUNDACIONES - USACH Página 14
15 CARGA RECTANGULAR Esta carga dp puede tratarse como carga puntual como se vió. Con I como el factor de influencia, dado por: En que m =B/z, y n=l/z. FUNDACIONES - USACH Página 15
16 CARGA RECTANGULAR En el caso de un punto cualquiera bajo la superficie, simplemente se divide ésta en 4, y se aplica 4 veces: Y en el caso particular del centro, se puede aplicar: donde Ic es: FUNDACIONES - USACH Página 16
17 CARGA RECTANGULAR A veces, se utiliza un procedimiento rápido y aproximado; se trata de suponer que el esfuerzo se difunde con una pendiente H/V=1/2. FUNDACIONES - USACH Página 17
18 INCREMENTO PROMEDIO Para calcular el incremento promedio en una altura H (z = 0 hasta H) se tiene: FUNDACIONES - USACH Página 18
19 INCREMENTO PROMEDIO Con I a propuesta por Griffiths (1984): FUNDACIONES - USACH Página 19
20 INCREMENTO PROMEDIO Dentro de un estrato se tiene: FUNDACIONES - USACH Página 20
21 Asentamiento elástico FUNDACIONES - USACH Página 21
22 Asentamiento elástico El asentamiento elástico, se puede estimar utilizando la ley de Hooke, según: FUNDACIONES - USACH Página 22
23 Asentamiento elástico El asentamiento depende de la rigidez de la fundación: FUNDACIONES - USACH Página 23
24 Asentamiento elástico flexible Para H infinito y una fundación flexible, se tiene: El asentamiento elástico promedio en una zapata flexible está dado por: FUNDACIONES - USACH Página 24
25 Asentamiento elástico rígida Si es una zapata rígida, el asentamiento elástico promedio se expresa como: FUNDACIONES - USACH Página 25
26 Asentamiento elástico Los valores de α, se pueden determinar de: FUNDACIONES - USACH Página 26
27 Asentamiento elástico En el caso que exista una capa rígida incompresible a una altura H, se puede usar para zapata flexible: En el caso de una zapata rígida, se tiene: FUNDACIONES - USACH Página 27
28 Asentamiento elástico Para el cálculo de F1 (Steinbrenner, 1934): FUNDACIONES - USACH Página 28
29 Asentamiento elástico Para el cálculo de F2 (Steinbrenner, 1934): FUNDACIONES - USACH Página 29
30 CONSULTAS FUNDACIONES - USACH Página 30
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