FUNDACIONES - USACH Página 1
Capacidad de carga y asentamientos
FUNDACIONES - USACH Página 2
Contenidos
Asentamientos admisibles
Asentamiento por consolidación
Incremento del esfuerzo vertical
Asentamiento elástico.
FUNDACIONES - USACH Página 3
Asentamientos admisibles
FUNDACIONES - USACH Página 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:
admisibletoasentamien
u
adm
qFS
q
q
FUNDACIONES - USACH Página 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 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 7
Asentamiento por consolidación
FUNDACIONES - USACH Página 8
Asentamiento por consolidación
El asentamiento por consolidación se determina como:
En que:
e0 es la relación de vacíos antes de la aplicación de la carga.
Hc es la altura del estrato.
Δe es el cambio en la relación de vacíos causado por la aplicación de la carga adicional.
FUNDACIONES - USACH Página 9
Asentamiento por consolidación
Δe se determina como:
En que p0 es la presión de sobrecarga efectiva promedio inicial, y
Δp es el incremento promedio de presión provocado por la carga.
Cc es el Indice de Compresibilidad, obtenido del ensayo de
consolidación:
FUNDACIONES - USACH Página 10
Asentamiento por consolidación
Ensayo de Consolidación.
FUNDACIONES - USACH Página 11
Incremento del esfuerzo vertical
FUNDACIONES - USACH Página 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 13
CARGA CIRCULAR
La ecuación de Boussinesq, se puede
extender a un área circular cargada:
FUNDACIONES - USACH Página 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 = q0 dx dy.
FUNDACIONES - USACH Página 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 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 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 18
INCREMENTO PROMEDIO
Para calcular el incremento promedio en una altura H
(z = 0 hasta H) se tiene:
FUNDACIONES - USACH Página 19
INCREMENTO PROMEDIO
Con Ia propuesta por Griffiths (1984):
FUNDACIONES - USACH Página 20
INCREMENTO PROMEDIO
Dentro de un estrato se tiene:
FUNDACIONES - USACH Página 21
Asentamiento elástico
FUNDACIONES - USACH Página 22
Asentamiento elástico
El asentamiento elástico, se puede estimar utilizando la ley de
Hooke, según:
FUNDACIONES - USACH Página 23
Asentamiento elástico
El asentamiento depende de la rigidez de la fundación:
FUNDACIONES - USACH Página 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 25
Asentamiento elástico rígida
Si es una zapata rígida, el asentamiento elástico promedio se
expresa como:
FUNDACIONES - USACH Página 26
Asentamiento elástico
Los valores de α, se pueden determinar de:
FUNDACIONES - USACH Página 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 28
Asentamiento elástico Para el cálculo de F1 (Steinbrenner, 1934):
FUNDACIONES - USACH Página 29
Asentamiento elástico Para el cálculo de F2 (Steinbrenner, 1934):
FUNDACIONES - USACH Página 30
CONSULTAS