AO DE LA CONSOLIDACIN ECONMICA Y SOCIAL DEL PERFACULTAD DE INGENIERA

E.A.P. DE INGENIERA CIVIL

TEMA:CAPACIDAD PORTANTE DE UN SUELO

CURSO:MECANICA DE SUELOS II

DOCENTE: ING. JULIO RIVASPLATA

ESTUDIANTES:

GUZMN ROJAS JHON OLRTEGUI MORALES ELEAZAR SAMIR MENDOZA CUELLAR JESUS FLORES MELGAREJO GIANPIER ACUA GIAIPEM ALEXIS CHAVEZ RODRIGUEZ ROLDAN

NUEVO CHIMBOTE PER

TTULO:CAPACIDAD PORTANTE DE UN SUELO

I. OBJETIVO GENERAL: Determinar la capacidad de soporte del suelo ubicado en nuevo Chimbote - Casuarinas

II. OBJETIVOS ESPECFICOS:

Determinar la capacidad de soporte admisible mediante frmulas tericas. Proporcionar conocimientos de la capacidad de soporte y el tipo de suelo a la localidad. Saber interpretar el tipo de falla por corte del terreno.

III. MARCO TERICO

Capacidad de carga del suelo Se denomina como capacidad de carga admisible de una cimentacin aquella carga que al ser aplicada no provoque falla o daos en la estructura soportada, con la aplicacin de un factor de seguridad. La capacidad de carga no solo est en funcin de las caractersticas del suelo sino que depende del tipo de cimentacin y del factor de seguridad adoptado. Una forma de analizar la capacidad de carga es por medio del modelo mecnico de Khristianovich. Se tiene una balanza ordinaria, cuyo movimiento est limitado por la friccin en las guas de los platillos, si se coloca un peso lo suficientemente pequeo en uno de los platillos, la balanza permanece en equilibrio debido a que la friccin de las guas lo contrarresta, si se coloca un peso mayor que la friccin de las guas, se requiere entonces de un segundo peso en el otro platillo. Cuando la balanza pierde el equilibrio por el incremento de peso en uno de los platillos por muy pequeo que sea, se conoce como equilibrio crtico de la balanza. La capacidad de las cimentaciones puede ejemplificarse siguiendo con el modelo de la balanza.

CAPACIDAD DE CARGA DE LAS CIMENTACIONES

La carga admisible en una cimentacin es aquella que puede ser aplicada sin producir desperfectos en la estructura soportada, teniendo adems un margen de seguridad llamado coeficiente de seguridad adoptado. La carga admisible no depende nicamente del terreno, sino tambin de la cimentacin, caracterstica de la estructura y del coeficiente de seguridad adoptado en cada caso.Por estudios realizados con respecto al comportamiento de las cimentaciones se ha visto que la falla por capacidad de carga de las mismas ocurre como producto de la rotura por corte del suelo de desplante de la cimentacin. Son tres los tipos clsicos de falla bajo las cimentaciones:

TIPOS DE FALLAS Las fallas por capacidad de carga se presentan debido a la rotura por corte del suelo bajo la cimentacin, existen tres tipos de falla: falla por corte general, falla por punzonamiento y falla por corte local.

FALLA POR CORTE GENERAL (Arenas densas y arcillas rgidas)

FALLA POR CORTE LOCAL (Arenas medias y flojas y arcillas suaves)

FALLA POR PUNZONAMIENTO (Arenas muy sueltas)

Ahora describiremos cada uno de ellos:

FALLA POR CORTE GENERAL: Se caracteriza por la presencia de una superficie de deslizamiento continua dentro del terreno que se inicia en el borde de la cimentacin y que avanza hasta la superficie del terreno.

FALLA POR PUNZONAMIENTO: Se caracteriza por un movimiento vertical de las cimentacin mediante la compresin del suelo inmediatamente debajo de ella la rotura del suelo se presenta por corte alrededor de la cimentacin y casi no sucede un movimiento de este junto a la cimentacin mantenindose el equilibrio tanto vertical como horizontal de la misma.

FALLA POR CORTE LOCAL: Representa una transicin entre las 2 anteriores pues tiene caractersticas tanto del tipo de falla por corte local como de punzonamiento. En este tipo de falla existe una marcada tendencia al buzamiento del suelo a los lados de la cimentacin, y adems la compresin vertical debajo de la cimentacin es fuerte y las superficies de deslizamiento terminan en algn punto dentro de la misma masa del suelo. solamente cuando se llega a presentar un caso de desplazamiento vertical muy grande puede suceder que la superficie de deslizamiento lleguen a las superficies del terreno pero aun en este caso no se producen una falla catastrfica ni inclinacin de la zapata.

FRMULAS DE TERZAGHI:

Karl von Terzaghi (1943) propuso una frmula sencilla para la carga mxima que podra soportar una cimentacin continua con carga vertical centrada, apoyada sobre la superficie de un suelo dada por:

Cimientos continuos:

Corte general:

Corte local:

Zapatas cuadradas:

Corte general:

Corte local:

Donde:

=capacidad de carga limite Tm/m o en kg/mC = cohesin del suelo

= peso volumtrico del suelo Z = profundidad de desplante de la cimentacin en metros.B = ancho de la zapata cuadrada o dimensin menor de la zapata rectangular en metros.

Nc, Nq, Nw, Nc, Nq, Nw

= factores de carga q se encuentran con la grfica adjunta:

FORMULAS MODERNAS A USAR

Dnde:C=cohesinQ=esfuerzo efectivo al nivel del fondo de la cimentacin=peso especfico del sueloB=ancho de la cimentacin (=dimetro para una cimentacin circular)

=factores de forma

=factores de profundidad

=factores de inclinacin de la carga

Factores de forma, profundidad e inclinacin recomendados para usarse

Forma:

Donde: L: Longitud de la cimentacin (L>B)

Profundidad

Profundidad

Inclinacin: Donde.

Inclinacin de la carga sobre la cimentacin con respecto a la vertical.

IV. MATERIALES Y EQUIPOS

Tubo (dimetro=10.16cm longitud=19.7cm) Recipientes Balanza Cubo de madera

V. PROCEDIMIENTO1. Cavar calicata a 1m de profundidad

2. Penetrar el tubo de 4 en el terreno para sacar el peso especifico natural

3. Colocar parte del suelo en un saco (20 kg. aprox.) y llevarlo al laboratorio para realizar los ensayos.

4. En laboratorio hallar peso especfico mximo, mnimo, humedad, granulometra.

VI. CLCULOS Y RESULTADOSTamizado:ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO ASTM D - 422

Peso inicial seco,(gr)1245

MallasAbertura (mm)PESO RETENIDO (gr)RETNIDO %RETENIDO ACUMULADO % PASA %

3/8"9.5000.00100.00

N 44.7502.0000.160.1699.84

N 102.00010.0000.800.9699.04

N 200.85014.0001.122.08897.91

N 400.42527.0002.174.25795.74

N 600.250622.00049.9654.21745.78

N 1000.150498.00040.0094.2175.78

N 2000.07558.0004.6698.8761.12

cazoleta0.00014.0001.12100.0000.00

total1245.000100.00

Contenido humedad

CONTENIDO DE HUMEDAD

Peso de la tara (gr)36.9938.08

Peso de la tara + suelo hmedo (gr)61.7861.10

Peso de la tara + suelo seco (gr)61.3460.68

Peso del agua (gr)0.450.42

Peso del suelo seco (gr)24.3522.60

Contenido de humedad (%)0.01840.0187

contenido de humedad0.0185

Datos densidad naturalTUBO

altura19.7cm

diametro10cm

muestra2525gr

volumen1547.234382cm2

MUESTRA2525gr

PESO ESPECIFICO SUELTO

cubo2114gr

volumen2538.151cm3

cubo+muestra5965gr

muestra seca3851gr

PESO ESPECIFICO COMPACTADO

cubo2114gr

volumen2538.151cm3

cubo+muestra6570gr

muestra seca4456gr

Pesos especficos

DENSIDADDENSIDAD HUMEDADENSIDAD SECA

densidad min1.5171.490

densidad max1.7561.724

densidad nat1.6321.602

Compacidad relativa y ngulo de friccin

compacidad relativa51.76543741%

ngulo de reposo32.76481561

Se produce una falla local debido a que es una arena medianamente compactada

Clculos gabinete-Terzaghi

CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA(kg/m2)

Z\B1m1.5m2

1m14,420.20116,022.44617,624.690

CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE(kg/m2)

Z\B1m1.5m2

1m4,806.7345,340.8155,874.897

Clculos gabinete-Frmula moderna

Punto N123

1Peso especfico del suelo1602 kg/m31602 kg/m31602 kg/m3

2Esfuerzo efectivo al nivel Df1602 kgf/m21602 kgf/m21602 kgf/m2

3Ancho de cimentacin1.00 m1.50 m2.00 m

4Longitud de Cimentacin1.00 m1.00 m1.00 m

5Nivel de la napa fretica16.00 m16.00 m16.00 m

6Factor de seguridad3.003.003.00

7Angulo de reposo del suelo31.95 31.95 31.95

8Cohesin0 kgf/m20 kgf/m20 kgf/m2

9Inclinacin vertical de la carga 0.00 0.00 0.00

10Profundidad de cimentacin1.00 m1.00 m1.00 m

11Peso especfico del suelo saturado0 kg/m30 kg/m30 kg/m3

12Peso especfico del agua1000 kg/m31000 kg/m31000 kg/m3

Cuadro de factores:

Factores de forma123

Fcs1.651.982.30

Fqs1.621.942.25

Fys0.60.40.2

Factores de profundidad123

Fcd1.401.271.20

Fqd1.281.181.14

Fyd111

Factores de Inclinacin123

Fci=Fqi111

Fyi111

Factores de capacidad de carga123

Nq23.0423.0423.04

Nc35.3435.3435.34

Ny29.9929.9929.99

Cuadro de cargas:

Punto N123

Capacidad de carga ltima90915 kg/m299023 kg/m2104029 kg/m2

Capacidad de carga admisible30305 kg/m233008 kg/m234676 kg/m2

VII. CONCLUSION Se concluye, segn su compacidad relativa, y revisando en tablas se produce una falla local debido a que es una arena medianamente compactada. Se concluye que para diferente ancho la carga ultima y la admisible varia (ver cuadro de clculos gabinete Terzaghi y cuadro de cargas). La capacidad de carga no solo est en funcin de las caractersticas del suelo sino que depende del tipo de cimentacin y del factor de seguridad adoptado.

VIII. OBSERVACIONES

Se debe tener cuidado en la manipulacin de los equipos de laboratorio para as tener mejores resultados. Debemos guiarnos del manual de laboratorio, para hacer correctamente los ensayos.

IX. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

JUAREZ BADILLO, teora y aplicaciones de la mecnica de suelos, Tomo I. Editorial Limusa, Mxico 1977. Manual de ensayos de laboratorio del ministerio de transportes. MTC E 132 - 2000 CBR de suelos (laboratorio). Universidad Nacional de Ingeniera FIC CISMID, Ing. Luis Chang ChangLaboratorio Geotcnico Centro Peruano Japons de Investigaciones Ssmicas y Mitigacin de Desastres (CISMID).