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• Kevin Torres Rodrigo

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE CHOTA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL |1|

Tema: Desarrollo de la actividad y autoevaluacion N° 01 semana 3.

Curso: Cimentaciones.

Alumnos:

CADENILLAS CAMPOS LEYLA YUDITH MONTEZA MONTENEGRO JOSE ESTEBAN SANCHEZ BRAVO SEGUNDO EUGENIO TORRES RODRIGO KEVIN ROYAR SOLANO LINARES NEISER

Docente: Ing. IRENE DEL ROSARIO RAVINES AZAÑERO •

CHOTA – AGOSTO,2020

CIMENTACIONES

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Actividad N° 01  Investiga sobre modelo de cargas, del material y de estructuras en cimentación indicado sus aplicaciones. Modelos de carga  Capacidad de carga: La capacidad de carga en cimentaciones superficiales se puede definir como la carga por unidad de área bajo la fundación bajo la cual se produce la falla por corte, es decir, es la mayor presión unitaria que el suelo puede resistir sin llegar al estado plástico, según la estructura y el tipo de suelo la falla puede producirse de tres formas:  Por rotura general: Se produce una superficie de rotura continua que arranca en la base de la zapata y aflora a un lado de la misma a cierta distancia. Esta es la rotura típica de arenas densas y arcillas blandas en condiciones de cargas rápidas sin drenaje.  Por rotura local: Se plastifica el suelo en los bordes de la zapata y bajo la misma, sin que lleguen a formarse superficies continuas de rotura hasta la superficie. Esto es típico en arcillas y limos blandos y en arenas medias a sueltas.  Por punzonamiento: La cimentación se hunde cortando el terreno en su periferia con un desplazamiento aproximadamente vertical.

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Naturaleza de la falla en el suelo por capacidad de carga, a) Falla general, b) Falla local de corte, c) Falla de corte por punzonamiento.  Modelos clásicos de capacidad de carga -Teoría de Terzaghi Terzaghi (1943) fue el primero en presentar una teoría para evaluar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, la cual dice que una cimentación es superficial si la profundidad Df de la cimentación es menor o igual al ancho de la misma. Esta teoría cubre el caso más general, se aplica a suelos con cohesión y fricción, Terzaghi desprecia la resistencia al corte del suelo situado sobre la profundidad de fundación Df al que se considera como una sobrecarga actuando sobre la fundación. q = 𝛾 ∗ Df Dónde: q = Carga 𝛾 = Peso específico del suelo Df = Profundidad del desplante

Modelo de falla según Terzaghi. La zona I es una cuña que actúa como si fuese parte de la zapata (estado activo), sus límites forman ángulos de 45º+ ᵠ/2 con la horizontal. La zona II es una cuña de corte radial, dado que las líneas de falla son rectas con origen en A y espirales logarítmicas con centro en A. La frontera AD forma un ángulo de 45º- ᵠ/2 con la horizontal. La zona III, es donde se desarrollan las superficies de deslizamientos que corresponden al estado pasivo de Rankine, pues sus límites forman ángulos de 45ºᵠ/2. (Cordero, 2013) -Teoría de Meyerhof Meyerhof propone considerar la carga centrada en un ancho menor al real considerando que una faja de cimiento de ancho 2e no contribuye a la capacidad de carga, recomendando sustituir B por B´=B-2e. Además, considera todo el terreno por encima del nivel de cimentación, considerando un mecanismo de falla de la siguiente forma:

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Modelo de falla según Meyerhof El mecanismo de falla de una cimentación a poca profundidad está dividido en tres cuñas: La primera ABB´ es una cuña de esfuerzos uniformes que se puede considerar en estado activo (Rankine). La segunda ABC es una cuña limitada por una curva de espiral logarítmica y es una zona de esfuerzo cortante radial. La tercera BCDE es una cuña que se considera en estado pasivo (Rankine). La línea BD es llamada Línea de Meyerhof y se considera que en esta superficie actúan los esfuerzos normales Po y los tangenciales So productos de la cuña BDE -Esfuerzo debajo de un área rectangular - Esfuerzo debido a un área circularmente cargada -Suelo más fuerte sobre suelo más débil: Ante una carga última por área unitaria (qu ), la superficie de falla en el suelo será como se muestra en la figura. Si la profundidad H es relativamente pequeña comparada con el ancho B de la cimentación, ocurrirá una falla de corte por punzonamiento en el estrato superior de suelo, seguida por una falla general por corte en el estrato inferior de suelo. Esto se muestra en la figura (a). Sin embargo, si la profundidad H es relativamente grande, entonces la superficie de falla estará ubicada por completo en el estrato superior de suelo, que es el límite superior para la capacidad de carga última. Esto se muestra en la figura (b). La capacidad de carga última para este problema, como se muestra en la figura (a), se puede dar igual a: qu = qb +

2(Ca+ Pp sen δ′) 𝐵

– Y1*H

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Donde: B = ancho de la cimentación Ca = fuerza adhesiva Pp = fuerza pasiva por longitud unitaria de las caras aa’ y bb’ qb = capacidad de carga del estrato inferior de suelo δ′ = inclinación de la fuerza pasiva Pp respecto a la horizontal

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 Redacta en un párrafo el comportamiento de los suelos a través de gráficos. Comportamiento del suelo cuando es sometido a esfuerzo cortante: La resistencia al corte del suelo no puede considerarse como un parámetro único y constante, ya que depende de su naturaleza, estructura, enlaces, nivel de deformaciones. En muchos problemas geotécnicos los esfuerzos tangenciales provocados por las carga de la estructura deben ser contrarrestados por la resistencia del terreno.

Grafica de esfuerzo cortante. Fuente R. Geoquantics Comportamiento del suelo debido a diferentes ensayos realizados en laboratorio: cómo podemos ver en el grafico tenemos muestras de suelos en condiciones normales, ya luego que se realiza el ensayo sometiendo unas cargas vemos como el suelo se comporta de diferentes maneras.

Gráficos de diferentes tipos de comportamiento del suelo. Geotechnical Research Group (2007)

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 Investiga sobre modelo de Lineal, Plástico, Reológico, ElastoPlástico, Elasto Plástico (con endurecimiento por deformación) y Rígidos Plástico en cimentación indicado sus aplicaciones.

MODELO LINEAL PLÁSTICO

"El modelo de material elástico lineal plástico con endurecimiento lineal se define a partir de una combinación de los 2 modelos precedentes. Este tipo de comportamiento se conoce también como ley bilineal, y en muchos casos resulta suficiente para describir el comportamiento elastoplástico de muchos materiales con

suficiente

grado

de

representatividad.

Este comportamiento se define como una zona inicial de la curva en que el comportamiento es elástico lineal (por tanto, caracterizado por un módulo elástico E y un coeficiente de Poisson) que llega hasta que se alcanza la tensión de fluencia σ0. A partir de ese instante se inicia la deformación plástica con una ley de endurecimiento que viene dada por la pendiente de la curva en el segundo tramo

de

la

curva

(&deltaE),

siendo

0