CAPACIDAD PORTANTE
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WRQ INGENIEROS SAC LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS, CONCRETO Y PAVIMENTOS Cohesión C' (KN/m2) = 1.96 Fricción φ ' º = 25.5 Peso especifico γ (KN/m3) = 15.8 Profundidad de cimentación Df = 1.50 Base de cimentación B (m) = 1 Largo de cimentación (m) = 1 Altura del nivel Freático (hw) = 100 Peso especifico saturado γsat (KN/m3) = 100.0 Calculo de la capacidad de carga por la formula de Vesic. qu = Capacidad Ultima de carga en la base. qu = c'NcFcsFcdFcc + q'NqsFqsFqdFqc + 0.5y'BNyFysFydFyc donde: c' = Cohesión Nc,Nq,Ny = Factores de capacidad de carga Fcs,Fqs,Fys = Factores de forma Fcd,Fqd,Fyd = Factores de profundidad Fcc,Fqc,Fyc = Factores de compresibilidad y' = peso especifico efectivo del suelo en la base de la cimentación q' = esfuerzo efectivo vertical en la base de la cimentación El esfuerzo efectivo en la base de cimentación: q' = 23.72 KN/m 2 El peso especifico efectivo del suelo en la base de la cimentación: Caso I ( 0<=hw<=Df) y' = ysat - yw = 90.19 Caso II ( Df<=hw<=Df+B) d = hw - Df = 0.00 y' = ysat - yw + d/B (y - ysat + yw) = 90.19 Caso III ( hw>Df+B) y' = 15.8 y' = 15.81 KN/m 2 Los factores de capacidad de carga, según Vesic 1973 es: Nq = tan 2 (45+φ'/2)e πtanφ' = 11.24 Nc = (Nq - 1)cotφ' = 21.47 Ny = 2 (Nq + 1) tan φ' = 11.68 Los factores de corrección por forma por De Beer 1970 son: Fcs = 1 + B Nq / (L Nc) = 1.52 Fqs = 1 + B/L tanφ' = 1.48 Fys = 1 - 0.4 B/L = 0.60 Los factores por correccion de profundidad por Hanzen 1970 son: Fcd = 1 + 0.4 Df / B = 1.60 Fqd = 1 + 2tanφ'(1-senφ') 2 Df/B = 1.46 Fyd = 1.00 Los factores por corrección por compresibilidad del suelo por Vesic 1973 son: 1. Calcule el índice de rigidez critica como: Irc = 0.5 (exp((3.3-0.45 B/L)cot(45-φ'/2))) Irc = 13.70 C-1 CIMENTACION Análisis de Cimentación - Condición Drenada
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CAPACIDAD PORTANTE
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WRQ INGENIEROS SACLABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS, CONCRETO Y PAVIMENTOS
Cohesión C' (KN/m2) = 1.96
Fricción φ ' º = 25.5
Peso especifico γ (KN/m3) = 15.8
Profundidad de cimentación Df = 1.50
Base de cimentación B (m) = 1
Largo de cimentación (m) = 1
Altura del nivel Freático (hw) = 100
Peso especifico saturado γsat (KN/m3) = 100.0
Calculo de la capacidad de carga por la formula de Vesic.
qu = Capacidad Ultima de carga en la base.
qu = c'NcFcsFcdFcc + q'NqsFqsFqdFqc + 0.5y'BNyFysFydFyc
donde:
c' = Cohesión
Nc,Nq,Ny = Factores de capacidad de carga
Fcs,Fqs,Fys = Factores de forma
Fcd,Fqd,Fyd = Factores de profundidad
Fcc,Fqc,Fyc = Factores de compresibilidad
y' = peso especifico efectivo del suelo en la base de la cimentación
q' = esfuerzo efectivo vertical en la base de la cimentación
El esfuerzo efectivo en la base de cimentación:q' = 23.72 KN/m2
El peso especifico efectivo del suelo en la base de la cimentación:Caso I ( 0<=hw<=Df) y' = ysat - yw = 90.19Caso II ( Df<=hw<=Df+B) d = hw - Df = 0.00
y' = ysat - yw + d/B (y - ysat + yw) = 90.19Caso III ( hw>Df+B) y' = 15.8y' = 15.81 KN/m2
Los factores de capacidad de carga, según Vesic 1973 es:
Nq = tan2(45+φ'/2)eπtanφ' = 11.24
Nc = (Nq - 1)cotφ' = 21.47
Ny = 2 (Nq + 1) tan φ' = 11.68
Los factores de corrección por forma por De Beer 1970 son:
Fcs = 1 + B Nq / (L Nc) = 1.52
Fqs = 1 + B/L tanφ' = 1.48
Fys = 1 - 0.4 B/L = 0.60
Los factores por correccion de profundidad por Hanzen 1970 son:
Fcd = 1 + 0.4 Df / B = 1.60
Fqd = 1 + 2tanφ'(1-senφ')2 Df/B = 1.46
Fyd = 1.00
Los factores por corrección por compresibilidad del suelo por Vesic 1973 son:
1. Calcule el índice de rigidez critica como:
Irc = 0.5 (exp((3.3-0.45 B/L)cot(45-φ'/2)))
Irc = 13.70
C-1 CIMENTACION
Análisis de Cimentación - Condición Drenada
WRQ INGENIEROS SACLABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS, CONCRETO Y PAVIMENTOS
C-1 CIMENTACION
φ' grados B/L = 0 B/L = 1
0 13 8
10 25 15
15 37 20
20 55 30
25 89 44
30 152 70
35 283 120
40 592 225
Por lo tanto Irc = 44.00
2. Calcule el índice de rigidez como:
Ir = Es/(2(1+μs)(c' + q'tanφ'))
Donde :
Es = Modulo de elasticidad del suelo drenado. Es = m Pa
Donde : Pa = presión atmosférica (≈100KN/m2 o 2000lb/pie2)
100 a 200 para suelos sueltos
m = 200 a 500 para suelo medio denso m = 100
500 a 1000 para suelo denso
Es = m Pa = 1019.37 tn/m2 = 10000.00 KN/m2
μs = relación de poisson del suelo drenado
μs = 0.1 + 0.3(φ'-25)/20 para 25º <= φ' <= 45º
μs = 0.35
Ir = 278.97
3. Si Irc <= Ir, entonces :
Fqc = 1.00
Fqc = 1.00
Fqc = 1.00
Por lo tanto :
qu = Capacidad Ultima de carga en la base de la cimentación
qu = 734.63 Kn/m2
qu = 7.49 kg/cm2
Calculo de la capacidad de carga por la formula de Terzaghi.
La capacidad de carga ultima se calcula por la siguiente expresión:
qu = c'Nc dc Sc + q'Nq Sq + 0.5y'BNy Sy
Influencia de la profundidad de cimentación, recomendados para la formula:
dc = 1.20 Según Skempton
Influencia de la forma de la cimentación, recomendados para la formula:
Sc = 1 + 0.2 B/L = 1.20
Sq = 1 + 1.5 tan Ø' B/L = 1.72
Sy = 1 -0.1 B/L = 0.90
Los factores de capacidad de carga, recomendados para la formula son:
φ' corregido' = 17.00
C' corregido = 1.31
Nq = (1-senφ')/(1-senφ') eπtanφ' = 4.77
Nc = (Nq - 1)cotφ' = 12.34
Ny = 1.5 (Nq - 1) tan φ' = 1.73
qu = 229.74 KN/m2
qu = 2.34 kg/cm2
La Capacidad de carga admisible por resistencia al corte escogido sera:
qu = 2.34
qad = qu /FS
Fs = 3.00
qad = 0.78 kg/cm2
Variación de Irc con φ' y B/L
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C-1 CIMENTACION
Asentamiento elástico
El asentamiento elástico , bajo una carga de trabajo vertical esta dado por:
Se(flexible) = q0 B(1-μs2)If/Es
Donde:
qo = Presión neta aplicada sobre la cimentación
us = Relación de Poisson del suelo
Es = Módulo de elasticidad del suelo bajo la cimentación.
B = base de la cimentación
If = factor en cm/m
Cimentación
82
Centro 112
Esquina 56
Medio 95
88
Centro 100
Esquina 64
Medio 85
Corrida 210
Centro 254
Esquina 127
Medio 225
Rectangular 120
Centro 153
Esquina 77
Medio 130
Para cimientos cuadrados:
qo = 7.81 tn/m2
Se (rígido) = 0.55 cm
Se (flexible centro) = 0.75 cm
Valores de If (cm/m)
Rígida
(5=>L/B =>2) Flexible
Circular
Rígida
Flexible
Rígida
(L/B =>10) Flexible
Cuadrada
Rígida
Flexible
