• Author / Uploaded
• YoelRonny

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

GUÍA DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES Y PROFUNDAS GUÍA DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Conceptos generales Capacidad de carga Cimentaciones excéntricas Cimentaciones en suelo estratificado Cimentaciones sobre un talud Cimentaciones sobre roca Capacidad de carga a partir de pruebas de campo Asentamientos en edificaciones Losas para cimentaciones

CIMENTACIONES SUPERFICIALES Ing. Samuel HUAQUISTO CÁCERES

1. CONCEPTOS GENERALES Cimentación El Reglamento Nacional de Edificaciones, E-050 Suelos y cimentaciones, define a la cimentación como parte de la edificación que transmite al subsuelo las cargas de la estructura. De acuerdo a la norma una cimentación es superficial cuando la relación profundidad ancho es menor o igual a cinco, con profundidad de desplante mínimo de 0.8m. Terzaghi (1943), la relación Df a B es de tres o cuatro para cimentaciones superficiales.

El suelo es menos resistente y mas deformable que el concreto, por tanto no puede resistir las mismas tensiones y resulta preciso dotar a la estructura de unos apoyos que repartan y transmitan al terreno unas presiones que sean compatibles con su resistencia y deformabilidad. En la cimentación superficial se evalúa la capacidad de carga última, que es la carga por área unitaria de la cimentación bajo la cual ocurre la falla por corte en el suelo. Para un comportamiento satisfactorio la cimentación debe ser segura contra falla por corte general y no experimentar asentamiento excesivo.

(a) supuesta; (b) real para suelos granulares (c) real para suelos cohesivos.

Criterios generales de diseño. a) Que sea estable, es decir, que el coeficiente de seguridad disponible (relación entre la carga que produciría el agotamiento de la resistencia del terreno y el hundimiento de la cimentación), sea adecuado y segura frente a una falla por corte general. b) Que sus deformaciones sean admisibles, o que los movimientos (asientos, desplazamientos horizontales, giros) causados por la deformación del terreno sometido a tensiones transmitidas por la cimentación, sean tolerables por la estructura. No debe experimentar un asentamiento excesivo. c) Que no afecte a construcciones cercanas, los efectos originados en el terreno por una cimentación no se hagan notar más allá de los límites estrictos de la estructura a construir. Por tanto, hay que asegurar que no afecte negativamente a construcciones vecinas.

d) Que sea perdurable, las premisas anteriores perduren durante la vida útil de la estructura, lo que hace necesario considerar la posible evolución de las condiciones iniciales debida a:  Cambios de volumen espontáneos, como en el caso del colapso de rellenos mal compactados o suelos naturalmente colapsables (loess, algunos limos yesíferos, etc.)  Cambios de volumen debidos a modificaciones en el estado de humedad de terrenos arcillosos potencialmente expansivos.  Socavación en los causes y orillas de los ríos.  Erosión interna del terreno por rotura de colectores u otras conducciones de agua.  Deterioro del concreto del cimiento en contacto con terrenos o aguas subálveas agresivas.  Oscilaciones del nivel del agua que puedan dar lugar a cambios en los niveles de tensiones efectivas o a alteraciones de la resistencia y deformabilidad del suelo. • Deslizamientos si la estructura se sitúa en una ladera inestable.

Naturaleza de falla en el suelo.

Según la naturaleza de falla en suelos por capacidad de carga se presentan tres casos. (Vesic, 1973). Falla general por corte. En arenas densas o suelo cohesivo firme.

Falla local por corte. Suelo arenoso o arcilloso medianamente compactado.

Falla de corte por punzonamiento. Suelo bastante suelto.

2. CAPACIDAD DE CARGA Capacidad de carga de Terzaghi, 1943

La superficie de falla del suelo bajo carga última para falla general por corte y para una cimentación corrida, de acuerdo a la teoría general de Terzaghi se presenta como:

Cimentación corrida. 1 𝑞𝑢 = 𝑐 𝑁𝑐 + 𝑞𝑁𝑞 + 𝛾𝐵𝑁𝛾 2

Cimentación cuadrada. 𝑞𝑢 = 1.3𝑐 𝑁𝑐 + 𝑞𝑁𝑞 + 0.4𝛾𝐵𝑁𝛾 Cimentación circular. 𝑞𝑢 = 1.3𝑐 𝑁𝑐 + 𝑞𝑁𝑞 + 0.3𝛾𝐵𝑁𝛾 Cimentación rectangular. 𝐵 𝐵 1 𝐵 𝑞𝑢 = 1 + 0.3 𝑐𝑁𝑐 + 1 + 𝑡𝑎𝑛∅ 𝑞𝑁𝑞 + 1 − 0.2 𝛾𝐵𝑁𝛾 𝐿 𝐿 2 𝐿 Donde: c = cohesión del suelo  = peso específico del suelo bajo la cimentación.  = ángulo de fricción interna del suelo bajo la cimentación. B = ancho de la cimentación o diámetro. L = largo de la cimentación. q = esfuerzo efectivo de sobrecarga a nivel de la base del cimiento. Nc, Nq, N = factores de capacidad de carga adimensionales.

Factores de capacidad de carga, Terzaghi.

𝑁𝑐 = 𝑐𝑜𝑡∅(𝑁𝑞 − 1) 𝑁𝑞 =

𝑒

3𝜋 −∅ 𝑡𝑎𝑛∅ 2

∅ 2𝑐𝑜𝑠 2 (45 + 2 )

1 𝐾𝑝𝑦 𝑁𝛾 = − 1 𝑡𝑎𝑛∅ 2 𝑐𝑜𝑠 2 ∅

Para falla local por corte: Para cimentaciones que exhiben falla local por corte en suelos se tienen las siguientes modificaciones: Cimentación corrida. 2 1 𝑞𝑢 = 𝑐𝑁′𝑐 + 𝑞𝑁′𝑞 + 𝛾𝐵𝑁′𝛾 3 2 Cimentación cuadrada. 𝑞𝑢 = 0.867c𝑁′𝑐 + q𝑁′𝑞 + 0.4𝛾𝐵𝑁′𝛾

Cimentación circular 𝑞𝑢 = 0.867c𝑁′𝑐 + q𝑁′𝑞 + 0.3𝛾𝐵𝑁′𝛾 Los factores de capacidad de carga lo determinamos en función de ’: 𝜙´ = 𝑡𝑎𝑛

−1

2 ( 𝑡𝑎𝑛𝜙 ) 3

Modificación de las ecuaciones de la capacidad de carga por nivel freático.

CASO I: Cuando NF se localiza en 0≤ 𝐷1 ≤ 𝐷𝑓 𝑞 = 𝐷1 𝛾 + 𝐷2 (𝛾𝑠𝑎𝑡− 𝛾𝑤 ) 𝛾 = 𝛾 ′ = 𝛾𝑠𝑎𝑡 − 𝛾𝑤

CASO II: Cuando NF se localiza en 0 < d ≤ B 𝑞 = 𝐷𝑓 𝛾 𝛾 = 𝛾 = 𝛾′ +

𝑑 𝛾 − 𝛾′ 𝐵

Factor de seguridad Para determinar la capacidad de carga admisible de cimentaciones superficiales requiere aplicar un Factor de Seguridad (FS) a la capacidad de carga última. 𝑞𝑎𝑑𝑚

𝑞𝑢 = 𝐹𝑆

RNE E 050. Factor de seguridad frente a falla por corte. a) Para cargas estáticas: 3,0 b) Para solicitación máxima de sismo o viento (la que sea más desfavorable): 2,5

Ecuación general de la capacidad de carga. Meyerhof, 1963. 1 𝑞𝑢 = 𝑐𝑁𝑐 𝐹𝑐𝑠 𝐹𝑐𝑑 𝐹𝑐𝑖 + 𝑞𝑁𝑞 𝐹𝑞𝑠 𝐹𝑞𝑑 𝐹𝑞𝑖 + 𝛾𝐵𝑁𝛾 𝐹𝛾𝑠 𝐹𝛾𝑑 𝐹𝛾𝑖 2 Donde: c = cohesión bajo la cimentación  = ángulo de fricción interna del suelo bajo la cimentación q = esfuerzo efectivo de sobre carga a nivel del fondo de la cimentación 𝛾 = peso específico del suelo bajo la cimentación B = ancho de la cimentación L = largo de la cimentación 𝑁𝑐 , 𝑁𝑞 , 𝑁𝛾 : Factores de capacidad de carga 𝑁𝑐 = 𝑁𝑞 − 1 𝑐𝑜𝑡∅

𝑝𝑎𝑟𝑎 ∅ > 0

𝑁𝑞 = 𝑡𝑎𝑛2 45 +

𝑁𝛾 = 2 𝑁𝑞 + 1 𝑡𝑎𝑛∅

,

𝑁𝑐 = 5.14

𝑝𝑎𝑟𝑎 ∅ = 0

(Prandtl, 1921)

∅ 𝜋𝑡𝑎𝑛∅ 𝑒 (𝑅𝑒𝑖𝑠𝑠𝑛𝑒𝑟, 1924) 2

(Caquot y Kerisel, 1953 y Vesic, 1973)

Ejemplo 01: La cimentación de una columna tiene 1.5 x 1.5 m en planta. Se dan: Df = 1.7 m, ´ = 22°, c´ = 30 kN/m2. Determine la carga permisible que puede soportar la cimentación de la figura, considerando falla general por corte y las ecuaciones de Meyerhof y Terzagui.

1 𝑞𝑢 = 𝑐𝑁𝑐 𝐹𝑐𝑠 𝐹𝑐𝑑 𝐹𝑐𝑖 + 𝑞𝑁𝑞 𝐹𝑞𝑠 𝐹𝑞𝑑 𝐹𝑞𝑖 + 𝛾𝐵𝑁𝛾 𝐹𝛾𝑠 𝐹𝛾𝑑 𝐹𝛾𝑖 2

3. CIMENTACIONES EXCÉNTRICAS CIMENTACIONES CON EXCENTRICIDAD DE UNA DIRECCION

La distribución de la presión por la cimentación sobre el suelo no es uniforme. 𝑀 𝑒= 𝑄 A’ = área efectiva = B’.L’ Para e ≤ B 6: la distribución de presión es: 𝑄

qmax = BL 1 +

qmin =

6e B

𝑄 6e 1− BL B

Para e > B 6: qmin es negativo y qmáx es: qmáx = 3L

4Q B−2e

Para determinar la capacidad de carga última se seguirá el procedimiento de Área efectiva.

1.- Determine las dimensiones efectivas de la cimentación: Si la excentricidad es en la dirección del ancho: B′ = B − 2e L′ = L Si la excentricidad es en el sentido del lado largo: B′ = B L′ = L − 2e 2.- Use la ecuación general de capacidad de carga por Meyerhof. 1 2

q′u = cNc Fcs Fcd Fci + qNq Fqs Fqd Fqi + γB′Nγ Fγs Fγd Fγi

Donde: 𝐹𝑐𝑠 , 𝐹𝑞𝑠 , 𝐹𝛾𝑠 se determinan con B’ y L’ 𝐹𝑐𝑑 , 𝐹𝑞𝑑 , 𝐹𝛾𝑑 con B

3.- Determínese la carga última total que la cimentación puede soportar. 𝑄𝑢𝑙𝑡 = 𝑞′ 𝑢 (𝐵′ )(𝐿′ ) 4.- El factor de seguridad contra falla por capacidad de carga es: 𝑄𝑢𝑙𝑡 𝐹𝑆 = 𝑄 5.- Verificar el Factor de Seguridad: q′u F. S = ≥3 qmáx.

CIMENTACIONES CON EXCENTRICIDAD DE DOS DIRECCIONES 𝑀𝑦 𝑒𝐵 = 𝑄𝑢𝑙𝑡

𝑦

𝑒𝐿 =

𝑀𝑥 𝑄𝑢𝑙𝑡

𝑄𝑢𝑙𝑡 = 𝑞′𝑢 𝐴′ Con A’ = área efectiva = B’L’ q’u se determina de igual manera como en el caso de una dirección. Al determinar el área efectiva A’ pueden presentarse cuatro casos posibles.

CASO I: Si eL/L  1/6 y eB/B  1/6, entonces el área efectiva es: 1 ′ 𝐴 = 𝐵1 𝐿1 2 B1 y L1 se determinan con: B1 = B 1.5 −

3eB B

3eL L1 = L 1.5 − L El largo efectivo es L’ = mayor(B1,L1) El ancho efectivos es: 𝐵′

𝐴′ = 𝐿′

CASO II: Si eL/L < 0.5 y 0 < eB/B < 1/6, entonces el área efectiva es: 1 ′ A = 𝐿1 + 𝐿2 𝐵 2

L1 y L2 se determinan con la siguiente figura: El largo efectivo es L’ = mayor(L1,L2)

El ancho efectivos es: 𝐵′

𝐴′ = 𝐿′

CASO III: Si eL/L < 1/6 y 0 < eB/B < 0.5, entonces el área efectiva es: 1 ′ A = B1 + B2 L 2 B1 y B2 se determinan con la siguiente figura:

El largo efectivo es L’ = L El ancho efectivos es: 𝐵′ =

𝐴′ 𝐿′

CASO IV: Si eL/L < 1/6 y eB/B < 1/6, entonces el área efectiva es: 1 A′ = BL − L − L2 B − B2 2 B2 y L2 se determinan con la siguiente figura: El largo efectivo es L’ = L El ancho efectivos es: 𝐵′

𝐴′ = 𝐿′

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones E 050 Suelos y cimentaciones, para estos casos se simplifica el cálculo, teniendo en consideración lo siguiente:

4. CIMENTACIONES EN SUELO ESTRATIFICADO Capacidad de carga de suelos estratificados. 1.- Suelo más fuerte sobre suelo más débil. Cuando q2/q1 < 1. Para una cimentación se presentan 2 casos: Cuando H < B y H > B. Meyerhof and Hanna (1978) and Meyerhof(1974)

Para cimentaciones rectangulares: B qu = qb + 1 + L

2Ca H B 2 + γ1 H 1 + B L

2Df 1+ H

K s tan ∅1 − γ1 H ≤ qt B

Donde: 1 𝑞𝑏 = 𝑐 2 𝑁𝐶 2 𝐹𝑐𝑠 2 + 𝛾1 𝐷𝑓 + 𝐻 𝑁𝑞 2 𝐹𝑞𝑠 2 + 𝛾 2 𝐵𝑁𝛾 2 𝐹𝛾𝑠 2 2 1 𝑞𝑡 = 𝑐 1 𝑁𝐶 1 𝐹𝑐𝑠 1 + 𝛾1 𝐷𝑓 𝑁𝑞 1 𝐹𝑞𝑠 1 + 𝛾 1 𝐵𝑁𝛾 1 𝐹𝛾𝑠 1 2 B: ancho de la cimentación. Ca: adhesión. H: profundidad desde la base de la cimentación al estrato más débil. qb: capacidad de carga del estrato inferior del suelo. qt: capacidad de carga del estrato superior del suelo. ks: coeficiente del corte por punzonamiento.

Para determinar Ks y Ca, Meyerhof and Hanna (1978)

Suelo más débil sobre suelo más fuerte. Cuando q2/q1 > 1. La relación H/B es relativamente pequeña la superficie de falla en el suelo ante carga ultima pasará a través de las 2 capas de suelo.

Para relaciones H/B mayores, la superficie de falla estará ubicada por completo en el estrato superior del suelo más débil.

5. CIMENTACIONES SOBRE UN TALUD Capacidad de carga de cimentaciones sobre un talud Método de Meyerhof La capacidad de soporte sobre taludes se puede calcular mediante la expresión (Meyerhof, 1957): cimentaciones continuas.

Donde: Ncq y Nγq son los factores de capacidad de soporte, los cuales se pueden obtener de acuerdo a la figura. RNE E 050. En el caso de cimientos ubicados en terrenos próximos a taludes o sobre taludes o en terreno inclinado, la ecuación de capacidad de carga debe ser calculada teniendo en cuenta la inclinación de la superficie y la inclinación de la base de la cimentación, si la hubiera. Adicionalmente debe verificarse la estabilidad del talud, considerando la presencia de la estructura.

Cálculo de factores para la capacidad de soporte sobre taludes (Meyerhof, 1957).

Método de Bowles La capacidad de soporte puede calcularse utilizando la ecuación de Hansen, modificada por Bowles: (1996)

Los factores N’c y N’q se obtienen de la tabla Los valores de sc y sq se suponen iguales a 1.0 El factor sγ se calcula de la siguiente forma: sγ = 1.0 para cargas lineales sγ = 0.6 para cimientos circulares sγ = 0.8 para cimientos cuadrados

El factor N’γ se obtiene reduciendo el valor de Nγ de la ecuación de Hansen (Tabla) en la forma siguiente:

Kmin y Kmax son los coeficientes de presión pasiva hacia afuera y hacia adentro del talud. Una simplificación conservativa consiste en utilizar.

Si b/B ≥ 2 no se requiere reducir el valor de Nγ Los factores ic, iq, iγ para el método de Bowles se obtienen del procedimiento de Hansen (ver Figura). Los valores aproximados de ic, iq, iγ también pueden calcularse utilizando el procedimiento simplificado de Meyerhof:

Método del código francés Este método consiste en calcular la capacidad de soporte suponiendo un terreno plano y afectarla por un factor de reducción, de acuerdo a la pendiente del talud y la localización y tamaño del cimiento (Garnier y otros, 2000). La expresión analítica para el coeficiente de reducción iβ para la capacidad de soporte de cimientos rectangulares o continuos cerca a taludes es la siguiente:

Donde: Cf = 1-0.4B/L (factor de forma del cimiento) β = ángulo de talud d = distancia entre el cimiento y la cresta del talud iβ = coeficiente de reducción de la capacidad de soporte calculada en terreno plano. Cuando los suelos son puramente cohesivos, el factor de reducción de capacidad de soporte es menor. La utilización del coeficiente de reducción es muy utilizada, pero no ha sido muy bien validada (Garnier y otros, 2000).

En los últimos años se ha realizado una cantidad de estudios sobre el tema, especialmente para el diseño de estribos de puentes y es posible que en los años venideros se obtengan coeficientes de reducción o metodologías más precisas para la determinación de la capacidad de soporte de cimentaciones sobre taludes.

6. CIMENTACIONES SOBRE ROCA Cimentación sobre roca. Para estimar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales sobre roca, se puede utilizar la ecuaciones de capacidad de carga de terzagui con los factores de capacidad de carga dados por stage y zienkiewiez (1968), bowles (1996). Cimentación corrida: 𝑞𝑢 = 𝑐𝑁𝑐 + 𝑞𝑁𝑞 + 0.5𝛾𝐵𝑁𝛾 Cimentación cuadrada: 𝑞𝑢 = 1.3𝑁𝑐 + 𝑞𝑁𝑞 + 0.4𝛾𝐵𝑁𝛾 Cimentación circular: 𝑞𝑢 = 1.3𝑐𝑁𝑐 + 𝑞𝑁𝑞 + 0.3𝛾𝐵𝑁𝛾 Donde: Nc = 5 𝑡𝑎𝑛4 (45 + ∅´/2) ∅′ Nq 45 + 2 𝑁𝛾 = 𝑁𝑞 + 1 = 𝑡𝑎𝑛6

´: ángulo de fricción

La resistencia a compresión simple y el Angulo de fricción de las rocas puede variar en gran medida.

Bowles (1996) sugirió que la capacidad de carga ultima se puede modificar a la forma: 𝑞𝑢 𝑚𝑜𝑑 = 𝑞𝑢 𝑅𝑄𝐷

2

RQD = índice de calidad de la roca. 𝑅𝑄𝐷 =

𝑙𝑜𝑛𝑔 𝑡𝑟𝑜𝑧𝑜𝑠 ≥ 10𝑐𝑚)/(𝑙𝑜𝑛𝑔 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

La magnitud de la cohesión se puede expresar por:

∅ 𝑞𝑢𝑐 = 2𝑐 𝑡𝑎𝑛(45 + ) 2 Donde quc resistencia a compresión simple de la roca. El límite superior de la capacidad de carga ultima permisible no debe sobre pasar f’c del concreto a las 28 días.

Método de Goodman.

Goodman (1980) determinó que la resistencia unitaria última de punta en roca es aproximadamente: 𝒒𝒖 = 𝒒𝒖𝒄( 𝑵∅ + 𝟏) 𝒄𝒐𝒏

′ ∅ 𝑵∅ = 𝒕𝒂𝒏𝟐 (𝟒𝟓 + ) 𝟐

Método de Serrano y Olalla.

7. CAPACIDAD DE CARGA A PARTIR DE PRUEBAS DE CAMPO Capacidad de carga considerando el SPT

Ideal en arenas. Meyerhof (1956) propuso una correlación para la presión de carga neta admisible en cimentaciones con la resistencia de penetración estándar corregida N60, para 1pulg (25mm) de asentamiento máximo estimado:

𝑞𝑛𝑒𝑡𝑎(𝑎𝑑𝑚)

𝑞𝑛𝑒𝑡𝑎(𝑎𝑑𝑚)

𝑁60 𝑘𝑁 = 0.08 𝑚2

𝑁60 𝐵 + 0.3 = 0.125 𝐵

𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐵 ≤ 1.22𝑚 2

𝑘𝑁 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐵 > 1.22𝑚 𝑚2

Meyerhof (1965) sugirió que la presión neta admisible de carga debía incrementarse en aproximadamente 50%.

http://www.aconstructoras.com/produ ct_info.php?products_id=4485

Bowles (1977) propuso que la forma modificada de las ecuaciones para la capacidad de carga: 𝑁60 𝑆𝑒 𝐹 𝑘𝑁/𝑚2 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐵 ≤ 1.22𝑚 𝑑 2.5 25 𝑁60 𝐵+0.3 2 𝑆𝑒 2 ) 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐵 > 122𝑚 𝐹 (𝑘𝑁/𝑚 𝑑 0.08 𝐵 25

𝑞𝑛𝑒𝑡𝑎(𝑎𝑑𝑚) = 𝑞𝑛𝑒𝑡𝑎(𝑎𝑑𝑚) = Donde:

𝐹𝑑 = 1 + 0,33

𝐷𝑓 ≤ 1.33 𝐵

Se = asentamiento tolerable en mm B = ancho de la cimentación en metros El N60 es la resistencia a la penetración estándar entre el fondo de la cimentación y 2B debajo del fondo de la cimentación. A partir del N60 del SPT podemos estimar asentamientos inmediatos. 𝑆𝑒 𝑚𝑚 = 𝑆𝑒 𝑚𝑚 =

1.25𝑞𝑛𝑒𝑡𝑎 𝑎𝑑𝑚 𝑁60𝐹𝑑

2𝑞𝑛𝑒𝑡𝑎 𝑎𝑑𝑚 𝑁60

𝐾𝑁 𝑚2

𝐾𝑁 𝑚2

… . . 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐵 ≤ 1.22

2 𝐵 … . . 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐵+0.3

Dónde: Se = asentamiento y B = ancho de la cimentación en metros

𝐵 > 1.2

Capacidad de carga considerando el CPT

http://www.piezocono.com/CPT.aspx

http://www.fernandeztadeo.com/dataf.htm

Capacidad de carga considerando la prueba de carga en campo PLT

Asentamiento inmediato con el ensayo de placa

Método de Terzaghi-Peck (1967) valido solo en arenas

Sz: Asentamiento de la zapata (cm) Sp: Asentamiento medido en la prueba (cm) Bz: Ancho de la zapata (m) Bp: Ancho de la placa (m)

Método de Bond (1961)

Sz: asentamiento de la zapata (cm) Sp: Asentamiento medido en la prueba (cm) Bz: Ancho de la zapata (m) Bp: Ancho de la placa (m) n: Coeficietne que depende del suelo

Arcilla: n= 0.03 a 0.05 Arcilla arenosa: n= 0.08 a 0.10 Arena densa: n= 0.40 a 0.50 Arena media a densa: n= 0.25 a 0.35 Arena suelta: n= 0.20 a 0.25

8. ASENTAMIENTOS EN EDIFICACIONES En la mayoría de los casos de construcción, el subsuelo no es homogéneo y la carga soportada por varias cimentaciones superficiales de una estructura dada puede variar en gran medida. Como resultado, es razonable esperar grados diversos de asentamientos en partes diferentes de un edificio dado. En el RNE E 050 Suelos y cimentaciones se indica: En todo EMS se deberá indicar el asentamiento tolerable que se ha considerado para la edificación o estructura motivo del estudio. El Asentamiento Diferencial no debe ocasionar una distorsión angular mayor que la indicada en la Tabla. En el caso de suelos granulares el asentamiento diferencial se puede estimar como el 75% del asentamiento total.

En 1956, Skempton y McDonald propusieron los valores límites siguientes para el asentamiento máximo y la distorsión angular máxima, que se deben aplicar para fines de construcción:

En el Soviet Code of Practice de 1955 se indican los valores permisibles siguientes:

Bjerrum (1963) recomendó la distorsión angular límite siguiente, Bmáx, para varias estructuras:

El European Committee for Standardization también proporcionó valores límite para la calidad de servicio y los movimientos de la cimentación máximos aceptados.

9. LOSAS PARA CIMENTACIONES En general se usan:  Cuando un suelo tiene baja capacidad de carga (suelo fino limo arcilloso).  Cuando área de las zapatas exceden en más del 70% del área construida  Para edificaciones de gran altura. Las losas pueden ser de los siguientes tipos: 1º zapata combinada rectangular. 2º zapata combinada trapezoidal. 3º zapata con viga de amarre. 4º zapata combinada en T. 5º losa de cimentación.

Zapata rectangular combinada. Cuando las cargas soportada por una columna y la capacidad de carga del suelo son tales que el diseño de la zapata asilada requerida una extensión la cual soporta dos o más columnas. Si se conoce la carga neta admisible del suelo las dimensiones B y L se calculan de la siguiente manera.

Zapata trapezoidal combinada. Se usa como una cimentación aislada para una columna que soporta una gran carga donde el espacio es reducido. Si el tamaño de la cimentación que distribuirá uniformemente la presión del suelo se obtiene de la siguiente manera:

Zapata combinada en T El predimensionamiento de realizar de la siguiente manera:

puede

Zapata en voladizo. Este tipo de construcción se usa para conectar una cimentación de columna excéntricamente cargada con la cimentación de una columna interior.

Se usa cuando la capacidad de apoyo admisible del suelo es moderadamente aceptable y las distancias entre las columnas es grande.

Losa de cimentación. Es una zapata combinada y cubre toda la superficie bajo una estructura que soporta varias columnas y muros, en ocasiones son soportadas por pilotes que ayudan a reducir el asentamiento de la estructura construida sobre el suelo altamente compresible. Cuando el N.F. es alto las losas se colocan a menudo sobre pilotes para controlar a flotabilidad.

Entre los distintos tipos de losas tenemos: a.- de placa plana. b.- de placa plana con mayor espesor en las columnas. c.- losa con vigas. d.- losa de placa plana con pedestales. e.- losa con muros de sótano. f.- losa sobre pilotes.

Capacidad de carga para losas de cimentación. La capacidad de carga última es la misma que para las cimentaciones superficiales.

Para suelo granular se determina a partir de los números de resistencia por penetración estándar: 𝑞𝑛𝑒𝑡𝑎(𝑎𝑑𝑚) =

𝑁60 𝐵+0.3 2 𝑆𝑒 𝐹 𝑑 0.08 𝐵 25

(𝑘𝑁/𝑚2 )

Criterio conservador para Fd=1 Para un asentamiento de 50mm y asentamiento diferencial de 19mm

Cimentaciones compensadas. Una cimentación se compensa aumentando la profundidad de empotramiento Df el cual es importante para losas sobre arcillas blandas donde grandes asentamientos por consolidación son de esperarse.