Post on 14-Feb-2018
METODOLOGÍA DE DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD Otros Factores de Influencia
INGENIERÍA GEOTÉCNICA
Prof.: Ing. Wilfredo Gutiérrez Lazares
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
CENTRO DE EDUCACIÓN CONTINUA
MODELAMIENTO GEOTÉCNICO
Lo que resiste el suelo debe ser mayor o igual
a las cargas transmitidas por las estructuras
N'
Q
Fuerzas
PRIMER PISO
Df
N’ < Q
Nivel de Cimentación o
Profundidad de Desplante
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Incidencia Modelo Parámetros Ensayos / Cálculos Esfuerzos Recurso
Metrado SAP
N' Cargas y1 (CM+CV+CS) Reglamento N'cim/AREA ETABS
Factores
Compresión Simple Terzaghi
Q Suelo y2 c,Φ,Y Corte Directo qbr Meyerhof
Triaxial Brinch Hansen
Y1 < Y2 N'cim/AREA < qbr
Fuerzas
N' < Q
PRIMER PISO
Df
ANÁLISIS DEL MODELO GEOTÉCNICO
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Criterio de Seguridad
qbr R Y2/k
S(deformación)
σ(esfuerzo)
Zona de Linealidad
Falla
Comportamiento
Lineal
Comportamiento
Plástico
Y2adm
S(deformación) k = 2.5 a 3.5
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD OTROS FACTORES
• Influencia del nivel freático en la capacidad de carga.
• Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
• Método Gráfico analítico para el cálculo de la capacidad de carga.
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD
CONTENIDO
• Influencia del nivel freático en la capacidad de carga.
• Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
• Método Gráfico analítico para el cálculo de la capacidad de carga.
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD Influencia del nivel freático en la capacidad de carga
Se analiza hasta 1.5 b
CASO I
El NF debajo del nivel de cimentación a una profundidad
menor que 1.5b.
CASO II
El NF por encima del nivel de cimentación.
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD Influencia del nivel freático en la capacidad de carga
CASO I
El nivel freático debajo del nivel de cimentación a una
profundidad menor que 1.5b.
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD Influencia del nivel freático en la capacidad de carga
CASO II
El nivel freático por encima del nivel de cimentación.
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD
CONTENIDO
• Influencia del nivel freático en la capacidad de carga.
• Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
• Método Gráfico analítico para el cálculo de la capacidad de carga.
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Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
Se analiza hasta 1.5 b
I - Aparece un solo suelo.
II- Existan dos estratos de suelos diferentes.
III- El suelo está muy estratificado.
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Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
Se analiza hasta 1.5 b
CASO I : Aparece un solo suelo
Para el primer caso, la capacidad de carga
del suelo se determina mediante la
expresión de capacidad de carga utilizando
las características físico-mecánicas de
cálculo del suelo que aparece.
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
Se analiza hasta 1.5 b CASO II : Existan dos estratos de suelo
diferentes
El segundo estrato situado a una profundidad z,
sea más débil que el que soporta directamente la
cimentación.
Luego: la capacidad de carga de la base de la
cimentación se obtendrá a partir de las
características físico-mecánicas de ese segundo
estrato.
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
Se analiza hasta 1.5 b
Nz* ≤ Qbtz*
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
Se analiza hasta 1.5 b
Nz* = N´* + QCIM. + QRELL + γ2I* . H I
. (b+H I) (I + H I)
Siendo:
Nz* : Componente vertical de la resultante de todas las solicitaciones de cálculo a la
profundidad z analizada.
2I* : Peso específico del primer estrato por debajo del nivel de cimentación. Si está por debajo
del nivel freático se toma saturado
HI : Espesor del primer estrato.
(b+HI) (I + HI) : Dimensiones de la cimentación ficticia a profundidad de cimentación (d+ H I) =
z.
Qbtz* : Carga bruta de trabajo resistente a la estabilidad de la base a la profundidad z,
determinada por las características físico – mecánicas de cálculo del segundo estrato.
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Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
Se analiza hasta 1.5 b
De no cumplirse la condición de diseño deben de aumentarse las
dimensiones del cimiento hasta cumplirla.
•Si de los dos estratos el más débil es el primero, se tomarán las
características físico-mecánicas de éste, en caso que su espesor sea
muy pequeño, puede tomarse la solución de excavar hasta llegar al
segundo estrato y diseñar para este último.
•Si las características físico-mecánicas de ambos estratos son similares
y evidencian que sus capacidades de carga también lo son, se tomarán
las características físico-mecánicas del primero para realizar el diseño.
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Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
Se analiza hasta 1.5 b
CASO III : El suelo está muy estratificado.
Para los casos de bases de cimentaciones muy
estratificadas, en las que a una profundidad de 1.5b
existan más de dos estratos de suelos diferentes, hay
que utilizar el Método Gráfico Analítico para el cálculo
de la capacidad de carga de la base de la cimentación.
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CONTENIDO
• Influencia del nivel freático en la capacidad de carga.
• Análisis de cimentaciones en bases estratigráficas.
• Método Gráfico analítico para el cálculo de la capacidad de carga.
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD Método Gráfico analítico para el cálculo de la capacidad de carga.
Base de las cimentaciones muy heterogéneas con presencia de
más de dos tipos de suelo en la zona de trabajo de dicha base
(1.5b).
Cuando la sobrecarga a nivel de cimentación a ambos lados de
ella, es mayor del 50% de la capacidad resistente de dicha base.
Cimentación en taludes, cerca o debajo de ellos.
Posibilidad de un estrato no estable de los suelos de las bases
(Excepto en los casos para los cuales se desarrollan por métodos
analíticos de calculo).
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DISEÑO DE CIMENTACIONES POR ESTABILIDAD Método Gráfico analítico para el cálculo de la capacidad de carga.
F.S. =
..
..
desestMtos
estabMtos≥1,2
Donde:
F.S.: Es el coeficiente de seguridad de una superficie de falla circular propuesta,
en la cual todos los análisis están hechos para un metro de largo de la
cimentación.
∑ Mtos. estab., ∑ Mtos. desest.: Sumatoria de los momentos estabilizadores y
desestabilizadores con respecto al centro de giro.
Para el cálculo del coeficiente de seguridad se puede utilizar
cualquier método que trabaje con una superficie de falla circular
(Fellenius, Bishop simplificado, etc.)
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