CALCULO DE ASIENTOS EN ARENAS:

Los métodos de cálculo más habituales se basan en fórmulas  empíricas que utilizan los resultados  de los ensayos de penetración (  estática: qc, o dinámica (SPT): N ).

1.- Método de Meyerhoff  ( 1965 ): utiliza los resultados de un ensayo de  penetración dinámica.

2.- Método de Schmertmann  ( 1970 ): utiliza los resultados de un ensayo  de penetración estática.

Con: Iz= coeficiente de influencia que se deduce de la  figura anterior

E es el módulo de elasticidad, que puede estimarse por (Schmertmann):
E = 2,5 qc para zapatas cuadradas o circulares
E = 3,5 qc para zapatas corridas siendo qc la resistencia a la penetración estática con cono, que puede  relacionarse con el N del ensayo estándar mediante:

CALCULO DE ASIENTOS EN ARCILLAS:

MÉTODOS  DE  CÁLCULO:

1.- Método elástico: supone un comportamiento elástico del terreno: utilizar las fórmulas vistas en la Tria de la Elasticidad.

2.-  Método edométrico: supone un proceso idéntico al del edómetro, sólo deformaciones verticales( laterales impedidas): utilizar las fórmulas vistas en la Tria de la Consolidación Unidimensional (  incrementos de tensión en cada punto del  terreno se obtienen con las fórmulas de la Tria de la Elasticidad). Es válido sobre todo  para arcillas saturadas.

Ventajas: fácil aplicación, se puede aplicar en terrenos heterogéneos.

Inconvenientes: no distingue el asiento instantáneo.

3.- Método de Skempton -Bjerrum  ( 1957):

Cálculo de asientos en cimentaciones superficiales.

Al aplicar una carga sobre un terreno se producen una serie de  asientos a lo largo del tiempo:

•Asiento inmediato o instantáneo.
•Asiento de consolidación.
•Asiento de consolidación secundaria.

Coeficiente de seguridad frente al hundimiento - Cimentaciones Superficiales.

Notas: 

- Si fuerza vertical transmitida a cota de cimentación Q excéntrica: considerar área efectiva: A´

- Cimentacióncompensada: no introduce ningún incremento de tensi en el suelo

- La carga transmitida neta en  totales coincide con la carga  transmitida neta en efectivas:  ya que se trata del incremento de tensión  que la cimentación supone sobre el terreno.

Terreno estratificado - Cimentaciones Superficiales.

Sean T1 y T2 dos capas del terreno de diferentes características geotécnicas,
siendo el estrato T1 más resistente que el T2:     qh1 > qh2

CASO A: terreno menos competente arriba

CASO B: terreno más competente arriba

Cálculo de la carga de hundimiento de una cimentación.

El hundimiento de una cimentación se produce cuando la presión transmitida supera la resistencia a corte del terreno.


-DETERMINACIÓN TEÓRICA DE LA  PRESIÓN DE HUNDIMIENTO  (  qh).

- Teoría de la Plasticidad
- Mecanismo de rotura bidimensional.
- Equilibrio entre fuerzas exteriores y las desarrolladas por el terreno.

a) SOLUCIÓN DE PRANDTL ( 1920). Hipótesis:

- Terreno sin peso
- Zapata corrida
- Deformación plana.

qh =  qo Nq+ c Nc

b) SOLUCIÓN DE TERZAGHI ( 1943). Hipótesis:Terreno con peso específico γ.

qh = c Nc+ qo Nq+ 0,5 γ B Nγ

Nγ≈ 1,5 ( Nq-1) tg φ

c)SOLUCIÓN DE BRINCH HANSEN ( 1970).    Hipótesis:

- Zapata finita ( forma: cuadrada, rectangular, circular)
- Cargas inclinadas y/o excéntricas.
- Efecto de la profundidad.

B´= ancho eficaz de la cimentación.   B´= B –2 eB

⌦Para evaluar situaciones a largo plazo ( con drenaje): carga  de hundimiento en efectivas:

 Valor de γ*:

CORRECCIÓN POR EFECTO DE LA EXCENTRICIDAD E INCLINACIÓN DE LA CARGA:


POR LA EXCENTRICIDAD DE LA CARGA:

POR LA INCLINACIÓN DE  LA CARGA: factores de inclinación

CORRECCIÓN  POR EFECTO DE LA  PROFUNDIDAD  DE  LA CIMENTACIÓN:

Hundimiento de una cimentación superficial. Mecanismos de rotura.

 

La aplicación de una carga Q a través de la cimentación induce deformaciones en el terreno movilizando su resistencia a corte.

El hundimiento de la cimentación se produce cuando se supera la máxima resistencia a corte, definiendo unas superficies de rotura.

Según la estructura y el tipo de terreno ( compresibilidad) : tres tipos de rotura posibles:

•Rotura general
•Rotura por punzonamiento
•Rotura local 

 Rotura de tipo general 

- Superficie de rotura continua, bien definida (Arranca en la base de la zapata y aflora a un  lado de la misma, a una cierta distancia). 

- En teoría: rotura simétrica. En la realidad: pequeños desequilibrios o irregularidades hacen que el fallo se manifieste de modo asimétrico, con giros más o menos importantes .  

- Puede dar lugar a un fallo repentino y catastrófico.

-Tipo de rotura  típico de los suelos de baja compresibilidad, arenas muy densas  y de las arcillas blandas a medias saturadas en condiciones de carga rápida, sin drenaje.

Rotura por punzonamiento

-La cimentación se hunde poco a  poco cortando el terreno. Difícil de  observar, la rotura no es catastrófica,
no se producen levantamientos  aterales ni giros.
-Desplazamiento aprox. vertical,  afecta poco al terreno adyacente,  as superficies de deslizamiento están  bien definidas únicamente bajo la  cimentación.
-Se da en materiales muy  compresibles y poco resistentes (turbas, arenas muy sueltas,  arcillas parcialmente saturadas y  arcillas n.c. en condiciones de  drenaje) o en zapatas sobre capas  delgadas apoyadas en estratos  blandos.

Rotura de tipo local

-Situación intermediaentre rotura general y rotura por  punzonamiento.

-Es típica de suelos de compresibilidad media( algunas  arcillas y limos blandos y de arenas medias a flojas).