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CAPACIDAD DE CARGA Cimentaciones Superficiales parte 2 FACTORES QUE INFLUYEN

DESARROLLO DEL PROCESO DE FALLA

ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DE CARGA

Por: Ing. Wilfredo Gutiérrez Lazares

CAPACIDAD DE CARGA ETAPAS DE DESARROLLO DEL PROCESO DE FALLA ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DE CARGA Método de Bell Método de Terzaghi Método de Meyerhof FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA Método de Brinch – Hansen

ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DE CARGA Modelo de falla de Meyerhof qc = C Nc + p0 Nq + 1/2  B’ N B´ = B– 2e

Meyerhof considera por primera vez la influencia de la Profundidad de cimentación en el terreno y la Excentricidad de la Cargas. Esta solución es aceptada por todas las teorías y códigos en la actualidad.

ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DE CARGA Método de Meyerhof Similar características que Bell y Terzaghi, pero con una forma diferente de las superficiales de falla, Meyerhof propuso la expresión siguiente:

qbr = 0.5γ2b Nγ + c· Nc + q’·Nq Nγ, Nc, Nq = f (φ) qbr = f (γ2, b, φ, c, γ, d)

ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DE CARGA Método de Meyerhof

CAPACIDAD DE CARGA ETAPAS DE DESARROLLO DEL PROCESO DE FALLA ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DE CARGA Método de Bell Método de Terzaghi Método de Meyerhof FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA Método de Brinch – Hansen

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Influencia de la forma de la Cimentación •Cimiento de cualquier rectangularidad. •Carga actuante centrada. •Carga actuante vertical. •Estrato resistente a nivel de la cimentación. •Sobrecarga uniforme a ambos lados de la cimentación.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Factores de la forma del cimiento - S, Sc, Sq Para suelos j y C-j. S = 1-0.4(B´/ L´ ) Sc = 1 + (Nq/Nc) (B´/ L´ )

Sq = 1 + (B´/ L´ ) tgj Para suelos C (j = 0 ) Sc´ = 0.2 (B´/ L´ ) Donde:

L´ : Lado mayor entre l´ y b´.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Influencia de la excentricidad de la Carga. •Cimiento de cualquier rectangularidad. •Carga actuante excéntrica. •Carga actuante vertical. •Estrato resistente a nivel de la cimentación. •Sobrecarga uniforme a ambos lados de la cimentación.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Influencia de la excentricidad de la carga. qbr* = 0.52*·B’·N·S· + C*·Nc·Sc +q* Nq Sq Donde: l’= l – 2*el

,

b’= b – 2*eb

B’= Menor entre l’ y b’ L’= Mayor entre l’ y b’

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Influencia de la inclinación de la carga.

•Cimiento de cualquier rectangularidad. •Carga actuante excéntrica. •Carga vertical y carga horizontal actuantes . •Estrato resistente a nivel de la cimentación. •Sobrecarga uniforme a ambos lados de la cimentación.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Factores de inclinación de la carga - i, ic, iq Estos factores son menores o iguales que la unidad, y se determinan: Para suelos C - j

  0 .7 H *  i =  1 N * + b´ l´ C * cot j *  

5

  0 .5 H *  iq =  1 N * + b´ l´ C * cot j *  

5

ic = i q Los factores iq, i

(1 - i q ) ( Nq - 1)

iq, i > 0.00

tienen que cumplir la siguiente condición

Para suelos C(j = 0 )





H*  ic´ = 0.5-0.5 1 -    b ´l´ C * 

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Influencia de la profundidad de la cimentación en el estrato resistente.

•Cimiento de cualquier rectangularidad. •Carga actuante excéntrica. •Carga vertical y carga horizontal actuantes. •Estrato resistente por encima del nivel de la cimentación. •Sobrecarga uniforme a ambos lados de la cimentación.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Factores de la profundidad - d, ,dc, dq. Suelos j y C -j : Cuando D  b Cuando D > b d = 1.0 d = 1.0 dc = 1 + 0.4 (D/b) dc = 1 + 0.4 tg-1 (D/b) dq = 1 + 2tgj* (1 – sen j* )2 (D/b) dq = 1 + 2tgj* (1 – sen j* )2 tg-1 (D/b)

Suelos C (j = 0) •Cuando D  b •Cuando D > b

dc´ = 0.4 (D/b) dc´ = 0.4 tg-1 (D/b)

En las anteriores expresiones la relación D/b se expresa en radianes. Donde D : Profundidad del cimiento dentro del estrato resistente.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Influencia de la inclinación del terreno. •Cimiento de cualquier rectangularidad. •Carga actuante excéntrica. •Carga vertical y carga horizontal actuantes. •Estrato resistente a nivel de la cimentación. •Sobrecarga no uniforme a ambos lados de la cimentación.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA

Factores de inclinación del terreno - g, gq, gc Para suelos j y C-j g = gq = (1 – 0.5 tg)5 gc = 1 – ( / 147 ) Para suelos C (= 0)

N’ ML’

H d L/2

o q*

L/2

gc´ =  / 147 Donde: : Angulo de inclinación del terreno. Se expresa en grados y tiene que ser menor o igual que j.

CAPACIDAD DE CARGA ETAPAS DE DESARROLLO DEL PROCESO DE FALLA ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DE CARGA Método de Bell Método de Terzaghi Método de Meyerhof FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE CARGA DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA Método de Brinch – Hansen

CAPACIDAD DE CARGA Para suelos C-j

Solución de Brinch Hansen (1970)

qbr* = 0.5 2*·B’·N·S·i·d·g + C*·Nc·Sc i cd cg c +q* N q Sq i qdq gq

Para suelosj qbr* = 0.5 2*·B’·N·S·i·d·g + q* N q S q i qdq gq Para suelos C. qbr* = 5.14C*(1+S c’+dc’-ic’-gc’)+q*

Factores de capacidad de carga - N, Nc, Nq Nq = e

ptgj*

· tg2 (45 + j*/2)

Nc = (Nq-1)cot j* N = 1.5 (Nq-1)tg j*

Brinch Hansen (1970): Considera la formulación general de Terzaghi y los factores de capacidad de Prandtl y Reissner

Nc = cotg f . (Nq - 1) Nq = Nf . e p.tgf con

N = 1,5. (Nq - 1). tg f

Plantea o asume otros factores de corrección para: forma, profundidad, inclinación de cargas o terreno, etc. Considera el concepto de área efectiva por excentricidad de carga (Meyerhof). Los factores correctivos son: s - forma (Vesic); d - profundidad; e i inclinación. Presentados en “Tablas y Ábacos”.

Factores de Capacidad de Carga (Brinch Hansen, 1970)

Nc

Nq

N f