Vigas de Cimentacion

INGENIERIA GEOTECNICA

P.A.P. INGENIERIA CIVIL

ING. ELVIN AUGUSTO CORREA VIZCARRA

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VIGAS DE CIMENTACION

INTRODUCCION:Son utilizadas en suelos con capacidad portante baja o pocos resistentes, sirve para integrar linealmente la cimentacion de varias columnas formando mallas si son en ambas direcciones (x,y).

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COMPORTAMIENTO DE LA ESTRUCTURA

El principio fundamental de la viga de cimentacion es uniformizar la rigidez del suelo con la de la estructura con la finalidad de soportar las cargas de la estructura sobre las VC.

El uso de las VC disminuyen los asentamientos diferenciales en el suelo.

Es muy utilizado el diseño de estructuras con muros de ductilidad limitada.

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• ESFUERZO UNIFORME qt

CASOS DE ESFUERZOS

VIGA SUELO ESFUERZORIGIDO RIGIDO UNIFORME

d

b

Q1 Q2 Q3 Q4

qt

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• ESFUERZO UNIFORME qt

CASOS DE ESFUERZOS

d

b

VIGA SUELO ESFUERZOFLEXIBLE DEFORMABLE UNIFORME

Q1 Q2 Q3 Q4

qt

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ESFUERZO NO UNIFORME qtSe debe asumir la flexibilidad del suelo para realizar el diseño.• Metodos de solucion:– Barra de Winckler– Elementos finitos– Matriciales

VIGA SUELO ESFUERZOFLEXIBLE RIGIDO NO UNIFORME

d

b

Q1 Q2 Q3 Q4

qt

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• CASOS

Q1 Q2 Q3 Q4

Ki

Kn

Ks = Modulo de balasto modificado f(Ki)I = Momento de Inercia de la vigaE = Modulo de elasticidad de la viga.

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PARAMETROS

• L O /4 esf. Uniforme rigido• /4 < L < esf. Intermedio

intermedio• L P esf. no uniforme flexible

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LOSAS DE CIMENTACION

• Es una placa de concreto armado que se encuentra apoyada sobre el terreno, sirve de cimentación debido a que reparte las cargas del edificio sobre toda la superficie de la placa.

• Usado en suelos no homogeneos y en suelos con capacidad portante baja que sufren asentamientos diferenciales grandes.

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LOSAS DE CIMENTACION

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1. Asumir una distribución de Presiones2. Calcular los desplazamientos (q/k). Prop

suelo.3. Calcular los esfuerzos de la cimentacion. Prop

estructura.4. Modificar el diagrama de presiones.5. Recalcular los desplazamientos

ITERACCION SUELO ESTRUCTURA

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Tn/m

qt=q de diseño

d

Q1 Q2 Q3 Q4

qt

LOSAS DE CIMENTACION

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LOSAS DE CIMENTACION

L

Y

Y/2

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RIGIDEZ DE LA LOSA

Q1 Q2 Q3 Q4

Kn

Ks = Modulo de balasto modificado f(Ki)I = Momento de Inercia de la vigaE = Modulo de elasticidad de la viga.

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PARAMETROS

• L O /4 esf. Uniforme rigido• /4 < L < esf. Intermedio

intermedio• L P esf. no uniforme flexible

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CIMENTACIONES SEMI PROFUNDAS

• Conocidos también con el nombre de pozos, pilares, bloques.

• Este tipo de cimentaciones no son planas. (peralte grande).

D

B o d

D>6(B o d)

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CARACTERISTICAS:• Peralte considerable.• Masa o peso propio considerable.• No admite tracción por flexión (no hay

pandeo).• No tienen refuerzo (longitudinal ni transversal)• Puede ser de concreto ciclópeo o

mampostería (bloques, piedra, cajones)

CIMENTACIONES SEMI PROFUNDAS

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CASOS

• SUB ZAPATAS: falsas zapatas• CALZADURAS: Profundización de

cimentaciones ya construidas.• CIMENTACIONES BAJO AGUA: cajones.• BLOQUES DE ANCLAJES: puentes colgantes,

torres metálicas, guías

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PROCEDIMEINTO DE CALCULO

Criterios a tomar en cuenta:• Considerar la capacidad portante de la base• Obtener la fricción y la cohesión lateral• Calcular el peso propio del pilar.

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A. CARGAS VERTICALES

Q

FW

R

𝑸𝒎𝒂𝒙=𝑹+𝑭 −𝑾

𝑅=𝑞𝑢 𝐴𝑏

qu = cap. de carga en la cim.Ab = área base

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Cargas Verticales

cw = cohesión suelo cimiento

Al = área lateral

Eo = empuje de reposoW = peso cim – peso excavación

cw Observaciones

C Cim. Rugoso2/3c Cim. Lisoc/2 Cim. Muy liso0 Cim. sumergido

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c Eo0 0

<> 0 0 cH<> 0 <> 0

Cargas Verticales

RR

NO INFLUYE

R

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qu: se puede calcular mediante cualquier método excepto por Terzaghi.- Para pilar circular y suelo cohesivo:

Cargas Verticales

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B. CARGAS HORIZONTALES

V

H

F

Ep EaW

RH

RV

QV : se calcula igual que el procedimiento anterior.

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C. CARGAS DE TRACCION

• No se considera debido a que la adherencia en la base y la succión se disipan con el tiempo.

Qt

wEo Eo

F