Cimentaciones Superficiales: Asiento Admisible.

Calculados los asientos comprobar que son inferiores a unos valores  límites prefijados, sadm.

Problema: fijar estos valores límites ( en ellos influye el tipo de estructura,  la  naturaleza del terreno y el tipo de movimiento).Este asiento límite se  establece para una estructura por razones funcionales o estructurales, no  geotécnicas.

Este valor determina un valor máximo de carga a transmitir desde la  estructura, Qmax.

Terminología utilizada por describir los movimientos (Burlandy Wroth(1974) ):

- Asiento máximo: es el mayor descenso sufrido por los cimientos de un edificio: Smax
- Asiento diferencial:  es la diferencia de asiento entre dos apoyos contiguos δs.
- Distorsión  angular: es la relación entre  el asiento diferencial entre dos puntos  y la distancia que los separa: δs/L.
- Desplome: es la distancia entre la proyecciónde la parte superior de la estructura y la parte inferior de la misma.

Criterio más utilizado actualmente:  limitar la distorsión, valores límite: 
1/500    Límite de seguridad frente a la fisuración.
1/300   Aparición de fisuras en muros y tabiques.
1/150   Fisuras y daños en elementos estructurales

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: