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4º CURSO DE ARQUITECTURA

4º CURSO DE ARQUITECTURA. UNIVERSIDAD DE GRANADA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL ÁREA DE INGENIERÍA DEL TERRENO. ASIGNATURA: MECÁNICA DEL SUELO Y LAS CIMENTACIONES . PROFESOR: Francisco Lamas Fernández. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO. 7.- EL CÁLCULO GEOTÉCNICO.

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  1. 4º CURSO DE ARQUITECTURA UNIVERSIDAD DE GRANADA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL ÁREA DE INGENIERÍA DEL TERRENO ASIGNATURA: MECÁNICA DEL SUELO Y LAS CIMENTACIONES PROFESOR: Francisco Lamas Fernández.

  2. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.- EL CÁLCULO GEOTÉCNICO.  7.1.- La presión de hundimiento. 7.1.1.- Definición. 7.1.2.- Tipos de rotura. 7.2.- Determinación de la presión de hundimiento. 7.2.1.- Métodos. 7.2.2.- El método empírico. 7.2.3.- Correlaciones con ensayos. 7.2.4.- El método teórico. Expresión general de la carga de hundimiento: la ecuación de Terzagy-Prandtl. 7.2.4.1.- Los factores que modifican la formula general: Coeficiente de forma, inclinación y excentricidad de la carga. 7.2.4.2.- La influencia del nivel freático. 7.2.4.3.- Cimentaciones en la proximidad de taludes. 7.3.- Aplicaciones a los suelos reales. Arcillas y arenas. 7.4.- Las tensiones y los asientos en el terreno.  7.4.1.- El semiespacio elástico. Los parámetros del suelo. 7.4.2.- Tensiones y asientos: 7.4.3.- Carga de superficie cualquiera (Método de Newmark). 7.5.- Los asientos. 7.5.1.- Definición. 7.5.2.- Tipos de asientos. 7.6.- Métodos de cálculo: 7.6.1.- Mediante el caculo de tensiones. 7.6.1.1.- Métodos elásticos. 7.6.1.2.- Método de Schmertmann. 7.6.1.3.- Método de Webb. 7.6.2.- Método edométrico. 7.7.- Los asientos en las cimentaciones reales: 7.7.1.- Método de Terzaghi-Peck. 7.7.2.- Método de la placa de carga. 7.8.- La interacción entre cimentaciones. 7.9.- Criterios tradicionales sobre asientos. 7.9.1.- Los asientos admisibles. 7.9.2.- Criterios utilizados.

  3. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES ANÁLISIS GEOTÉCNICO ( CARGA DE HUNDIMIENTO Y ASIENTOS) 7.1.- LA PRESIÓN DE HUNDIMIENTO 7.1.1.- DEFINICIÓN. Es la presión a la que se producen asientos y giros importantes incluso vuelcos

  4. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.1.2.-TIPOS DE ROTURA  A. - ROTURA GENERAL Superficie continua de la base hacia un lado; manifestación de modo asimétrico. En arenas compactas, arcillas blandas. B.- ROTURA , POR PUNZONAMIENTO.  Hundimiento con corte del terreno en la periferia. Aproximadamente vertical. Se da en materiales poco compresibles y poco resistentes, capas delgadas en estratos blandos. C. - ROTURA LOCAL.  Plastificación del terreno en los bordes de la zapata sin superficies de rotura. En arcillas y limos blandos arenas medias y flojas.

  5. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.2.- DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN DE HUNDIMIENTO 7.2.1.- MÉTODOS - MÉTODO EMPÍRICO (EXPERIENCIA LOCAL) - CORRELACIONES CON ENSAYOS - MÉTODO TEÓRICO (ESTUDIO DEL MECANISMO DE; ROTURA) 7.2.2.- MÉTODO EMPÍRICO CONSERVADOR- INCERTIDUMBRE DE LA SEGURIDAD

  6. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.2.3.- CORRELACIONES CON ENSAYOS 1.- ENSAYO PLACA DE CARGA ENSAYO 1.A. - DETERMINACIÓN A PARTIR DE LA ROTURA 1..B.- DETERMINACIÓN A PARTIR DE LA DEFORMACIÓN

  7. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 2.- ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE ENSAYO 3.B.- Arcillas 3.- ENSAYO S.P.T. 3.A.- Arenas

  8. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.2.4.- MÉTODO TEÓRICO El problema se resuelve bajo las siguientes hipótesis - zapata corrida - modelo de rotura bidimensional - suelo homogéneo horizontal - ley única de rotura del terreno - carga vertical y centrada estableciendo el equilibrio en el limite del sistema de fuerzas que actúan sobre la cuña de rotura solidaria con la cimentación Estableciendo el equilibrio de fuerzas vertical Despejando y ordenando se llegarnos a una expresión del tipo

  9. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.2.4.1.- FACTORES QUE CORRIGEN A LA FORMULA GENERAL  SE DEFINEN TÉRMINOS CORRECTORES A CADA TÉRMINO DEL TRINOMIO 1.- POR LA FORMA DEL CIMIENTO 2.- POR LA INCLINACIÓN DE LA CARGA SEGÚN LA NORMA DIN 4017 A.- ARCILLAS A CORTO PLAZO (c≠0; f = 0) A.- ARCILLAS A LARGO PLAZO ( c ≠ 0 ; f ≠ 0)

  10. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO A.- ARENAS (c = 0 ; f≠0 ) 3.- POR LA EXCENTRICIDAD DE LA CARGA  - Se introduce el concepto de área efectiva; se plastifica una zona centrada con la carga - las dimensiones serían las del área efectiva que tenga la misma forma del área real. L' = L-2eL; B' = B-2eB

  11. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.2.4.2.- LA INFLUENCIA DEL NIVEL FREÁTICO A.- SITUADO POR ENCIMA DE LA COTA DE CIMENTACIÓN Se introduce en la fórmula general g'. B.- SITUADO POR DEBAJO DE LA COTA DE CIMENTACIÓN Una variación lineal entre d=0, f=0 Y d =B; f = 1; Nos deja del lado de la seguridad

  12. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.2.4.3.- CIMENTACIONES EN LA PROXIMIDAD DE TALUDES El problema ha sido reducido a ábacos

  13. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.3.- APLICACIONES A LOS SUELOS REALES qh = cNc + qNq + ½ g NgB A.- EN ARCILLAS A. 1. - A corto plazo la presión de hundimiento es independiente de las dimensiones de la cimentación. Parámetros resistentes cu = qu/2 ; f= 0 qh = c*Nc + q. q= g*D. En terrenos homogéneos qh = c Nc* CONCEPTO DE CARGA NETA

  14. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO A.2,- A largo plazo; parámetros resistentes, c' y f' triaxial o corte con drenaje  qh = c'Nc + q Nq + (B/2) g Ng B.- EN ARENAS - Parámetros resistentes f ≠ 0; c'= 0  qh = qNq + (B/2) g Ng Normalmente no es la condición de hundimiento la que nos definirá la carga admisible 7.4.- TENSIONES Y ASIENTOS EN EL TERRENO APLICACIÓN DE LA CARGA MODIFICACIÓN DE TENSIONES ASIENTOS 7.4.1.- TENSIONES Y ASIENTOS EN EL SEMIESPACIO ELÁSTICO. LOS PARÁMETROS DEL SUELO. 7.4.2.- TENSIONES Y ASIENTOS CARGAS FLEXIBLES - CARGA EN FAJA - CARGA RECTANGULAR CARGA CIRCULAR CAPA ELÁSTICA SOBRE BASE RÍGIDA - CARGA EN FAJA - CARGA CIRCULAR - CARGA RECTANGULAR

  15. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO CARGAS RÍGIDAS - CARGA EN FAJA - CARGA CIRCULAR - CARGA RECTANGULAR 7.4.3.- CARGA DE SUPERFICIE CUALQUIERA ( MÉTODO DE NEWMARK) 7.5.- DEFINICIÓN Y TIPOS DE ASIENTOS 7.5.1.- DEFINICIÓN. DEFORMACIÓN EN SENTIDO VERTICAL 7,5.2.- TIPOS DE ASIENTOS - ASIENTO INMEDIATO Simultáneamente a la aplicación de la carga; Arenas y gravas - ASIENTO DE CONSOLIDACIÓN Deformaciones volumétricas a largo plazo; didipación presiones intersticiales; elementos cohesivos y residuales. - ASIENTO DE FLUENCIA LENTA Consolidación secundaria; Terrenos muy impermeables y plásticos.

  16. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.6.- MÉTODOS DE CALCULO 7.6.1.-MEDIANTE CALCULO DE TENSIONES (SUPONEN DISCRETIZACIÓN ) 7.6.1.1.- MÉTODOS ELÁSTICOS La ventaja es que consideran la deformación tridimensional  El inconveniente es que la determinación de los parámetros debe ser muy cuidadosa. PASOS, 1.- Determinación del asiento inmediato. (Eu ; νu) 2.- Determinación del asiento total (E’ ; ν’) 3.- Determinación del asiento de consolidación.

  17. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.6.1_2,- MÉTODO DE SCHIMERTMANN  - Supone una ley de distribución de tensiones Donde C1 es el coeficiente de profundidad q0 = sobrecarga de tierras; q = presión transmitida por el cimiento. La estimación de E se puede hacer a través del S.P.T. de la siguiente forma - A través del ensayo de penetración estático E=2.5qc Zapatas cuadradas E=3.5qc Zapatas corridas - A través del. ensayo de penetración dinámico (S.P.T.) y la correlación de sus resultados con el ensayo estático.

  18. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.6.1.3.- METODO DE WEBB 7.6.2.-- MÉTODO EDOMÉTRICO El inconveniente de este ensayo es que no tiene en cuenta el asiento inmediato. Pero su ventaja es que se puede aplicar a estratos estratificados -  PASOS: 1.- TOMA DE MUESTRAS A DISTINTAS PROFUNDIDADES. 2.- DETERMINACIÓN DE Cc,e0. 3.- OBTENCIÓN DEL ASIENTO DE CADA CAPA 4.- SUMA DE LOS ASIENTOS DE CADA CAPA s = Σ si.

  19. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.7.- LOS ASIENTOS EN LAS CIMENTACIONES REALES ( MEDIANTE ENSAYOS DE CAMPO ) 7.7.1.- MÉTODO DE TERZAGHI (S.P.T.) 7.7.2.-- MÉTODO DE LA PLACA DE CARGA

  20. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO 7.8.- LA INTERACCIÓN ENTRE CIMENTACIONES - AFECTA A LA CARGA DE HUNDIMIENTO - OCASIONA ASIENTOS INDUCIDOS BAJO UNA ZAPATA POR LA CARGA APLICADA POR OTRA - SOLO ES POSIBLE CALCULARLOS POR MÉTODOS ELÁSTICOS - CRITERIOS PARA DESCARTAR LA INTERACCIÓN - SI d>B y d > 2b NO HAY INTERACCIÓN - SI d<B y d > 2b N0 HAY INTERACCIÓN (SI SE CARGA PRIMERO LA MAYOR) -SI d<B y d<2b SI HAY INTERACCIÓN 7.8.- CRITERIOS TRADICIONALES SOBRE ASIENTOS. 7.8.1.- LOS ASIENTOS ADMISIBLES ASIENTOS ADMISIBLES SON VALORES PREFIJADOS DE ASIENTOS. ASIENTOS ESPERADOS SON LOS CALCULADOS SIEMPRE SON INFERIORES A LOS ASIENTOS ADMISIBLES Y DEPENDEN DE: - TIPO DE SUELO - TIPO DE EDIFICIO - TIPO DE DAÑOS ADMITIDO. 7.8.2.- CRITERIOS UTILIZADOS - ASIENTO MÁXIMO smax - ASIENTO DIFERENCIAL δs -.DISTORSIÓN ANGULAR β= δs/L

  21. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO

  22. TEMA VII LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES CÁLCULO

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