Fundaciones superficiales

Transcripción

1 Fundaciones superficiales Mecánica de Suelos 360 UCA

2 Resumen Fundaciones Clasificación de fundaciones Estados límites (Eurocódigo 7) Capacidad de carga 2

3 Clasificación fundaciones A) Superficial ó Directa D/B < 5 Fundaciones B) Semiprofunda D/B < 5 a D/B <10 C) Profunda ó Indirecta D/B > 10

4 Fundaciones superficiales y profundas 4

5 superficiales Fundaciones Las fundaciones superficiales sólo transmiten carga al terreno por su plano inferior 5

6 Fundaciones superficiales Acciones sobre una zapata 6

7 Resumen Fundaciones Clasificación de fundaciones Estados límites (Eurocódigo 7) Capacidad de carga 7

8 Estados límites de diseño (Eurocódigo 7) Las cimentaciones superficiales deben diseñarse para los siguientes estados límites: Fundaciones 1. Pérdida de estabilidad general 2. Falla por capacidad portante 3. Falla por deslizamiento 4. Falla combinada en el terreno y en la estructura 5. Falla estructural debido a movimientos de la cimentación 6. Asientos excesivos 7. Levantamientos excesivos 8. Vibraciones inaceptables 8

9 Estados límites (Eurocódigo 7) Fundaciones 2. Falla por capacidad portante La cimentación soportará las cargas con un adecuado margen de seguridad frente al fallo de capacidad portante a. Método analítico (formulas) b. Método empírico (ensayos in situ) 9

10 Capacidad de carga 10

11 Capacidad de carga Suelo cohesivo ( condición no drenada) ( 2 ) q = + π s + σ ult u zd 11

12 Capacidad de carga Fundaciones 12 Formula de Terzaghi (zapata continua) 1 qult = cnc + qnq + B N γ 2 [ φ] [ φ] γ [ φ] Tres términos que suman el aporte de: - la cohesión y fricción de un material sin peso ni sobrecarga - la fricción de un suelo sin peso que lleva una sobrecarga en superficie - la fricción de un suelo con peso y sin sobrecarga d c a B b q= γ Df

13 Capacidad de carga

14 Capacidad de carga 14

15 Capacidad de carga 40 N q Nγ Fundaciones (degrees) N c φ N and N q c N γ BEARING CAPACITY FACTORS [After Terzaghi and Peck (1948)] 15

16 Capacidad de carga Factores de forma Fundaciones Circular Rectangular 16

17 Capacidad de carga Ejercicio 1 - capacidad carga (Terzaghi) Fundaciones D = 1 m B = 2 m γ = 20 kn/m3 φ = 35 c = 0 kn/m2 Idem para: γ = 20 kn/m3 φ = 0 c = 50 kn/m2 17

18 Capacidad de carga Meyerhof 18

19 Capacidad de carga Terzaghi y Meyerhof 19

20 Capacidad de carga Formula general de Brinch-Hansen Fundaciones q = c N s d i + q N s d i + 0.5γ B N d c c c c q q q q Factor de forma s (shape, f (B/L)) Factor de profundidad d (depth, f (D/B)) Factor de inclinación i (inclination, f (H/V)) γ s γ d γ i γ 20

21 Capacidad de carga Formula general de Brinch-Hansen 21

22 Capacidad de carga Factor de forma 22

23 Capacidad de carga Factor de profundidad 23

24 Capacidad de carga Factor de inclinación 24

25 Capacidad de carga Cargas excéntricas e inclinadas Fundaciones 25

26 Capacidad de carga Cargas excéntricas e inclinadas 26

27 Capacidad de carga Zapata equivalente 27

28 28

29 Capacidad de carga Formula general de Brinch-Hansen Fundaciones q = c N s d i + q N s d i + 0.5γ B d c c c c q q q q N γ s γ d γ i γ 29

30 Capacidad de carga Ejercicio 2 - capacidad carga (Brinch-Hansen) Fundaciones D = 1 m B = 2 m γ = 20 kn/m3 φ = 35 c = 0 kn/m2 Idem para: γ = 20 kn/m3 φ = 0 c = 50 kn/m2 30

31 Capacidad de carga Inclinación de la zapata y del terreno 31

32 32 Fundaciones Capacidad de carga Formula extendida de Brinch-Hansen γ γ γ γ γ γ γ b g i d s N B b g i d s q N b g i d s c N q q q q q q q c c c c c c d =

33 Capacidad de carga Terzaghi y Meyerhof 33

34 Capacidad de carga Brinch-Hansen y Vesic 34

35 Capacidad de carga 35

36 Capacidad de carga modos de falla (Vesic 1973) 36

37 Capacidad de carga Corte general (densa) Fundaciones Corte local (med. densa) Corte por Punzonamiento (suelta) 37

38 Capacidad de carga Distribución de tensiones bajo zapata Carga uniforme zapata flexible Fundaciones Cohesivo Granular 38

39 Capacidad de carga Distribución de tensiones bajo zapata Carga centrada zapata rígida Fundaciones Cohesivo Granular 39

40 Capacidad de carga IDEALIZACION -Distribución de tensiones bajo zapata FLEXIBLE y RIGIDA Fundaciones Cohesivo y Granular 40

41 Resumen Fundaciones Definición de fundaciones superficiales y profundas Capacidad de carga Coeficiente de seguridad 41

42 Factor de seguridad de fundaciones superficiales Padm = Qu Fa 42

43 Fundaciones superficiales 43

44 Resumen Fundaciones Definición de fundaciones superficiales y profundas Capacidad de carga Factor de seguridad Asentamientos de fundaciones superficiales y profundas 44

45 Métodos para el cálculo de asentamiento de bases 45