Diseño de Cimentaciones - y... · PDF fileIngeniería Geotécnica...

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  • Ingeniera Geotcnica

    Prof.: Wilfredo Gutirrez Lzares

    MODELOS DE COMPORTAMIENTO

    DEL SUELO

    Y

    MTODOS DE DISEO DE

    CIMENTACIONES

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

    FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

    CENTRO DE EDUCACIN CONTINUA

  • N

    N

    0.00

    0.10

    0.20

    0.30

    0.40

    0.50

    0.60

    0.70

    0.80

    0.90

    1.00

    0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

    Deformacin Tangencial (cm)

    Esfu

    erz

    o C

    ort

    e (

    kg

    /cm

    2)

    Deformacin Tangencial vs. Esfuerzo de Corte

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    CENTRO DE EDUCACIN CONTINUA

  • Grficos Deformacin Tangencial vs.

    Esfuerzo de Corte

    0.00

    0.10

    0.20

    0.30

    0.40

    0.50

    0.60

    0.70

    0.80

    0.90

    1.00

    0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

    Deformacin Tangencial (cm)

    Esfu

    erz

    o C

    ort

    e (

    kg

    /cm

    2)

    0.00

    0.10

    0.20

    0.30

    0.40

    0.50

    0.60

    0.70

    0.80

    0.90

    1.00

    0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

    Esfuerzo Normal (kg/cm 2)

    Esfu

    erz

    o d

    e C

    ort

    e (

    kg

    /cm

    2)

    Esfuerzo Normal vs. Esfuerzo

    de Corte Mximo

    Resultados:

    Cohesin : c = 0.06 kg/cm2

    Angulo de friccin : = 27.2

    c = 0.06 kg/cm2

    = 27.2

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  • Concepcin General de la

    Modelacin

    METODOS DE

    DISEO Y

    SEGURIDAD PROBLEMA

    REAL

    MODELO DE

    LAS

    CARGAS

    MODELO

    DEL

    MATERIAL

    MODELO DE

    LA

    ESTRUCTURA

    SOLUCION

    DEL MODELO

    DEL

    PEROBLEMA

    REAL

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  • Modelos Empleados

    Para el Terreno

    Semi Espacio

    Estrato de potencia

    limitada

    Para las Cargas

    Distribucin estadstica,

    segn la t de student.

    Y1 Y1K Y1*

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  • COMPONENTES

    1. Cimentaciones.

    2. Clasificacin y usos.

    3. Modelos de comportamiento del suelo.

    4. Mtodos de diseo y seguridad empleados.

    5. Requisitos para el diseo.

    6. Propiedades fsico mecnicas empleadas.

    7. Combinaciones de cargas.

    8. Agua subterrnea.

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  • Temas Principales

    Modelos de Comportamiento del Suelo

    Mtodos de Diseo.

    Diseo por Estados Lmites

    Introduccin al clculo de

    Asentamientos No Lineales

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    CENTRO DE EDUCACIN CONTINUA

  • N

    N

    Modelos de Comportamiento del Suelo

    0.00

    0.10

    0.20

    0.30

    0.40

    0.50

    0.60

    0.70

    0.80

    0.90

    1.00

    0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

    Deformacin Tangencial (cm)

    Esfu

    erz

    o C

    ort

    e (

    kg

    /cm

    2)

    0.00

    0.10

    0.20

    0.30

    0.40

    0.50

    0.60

    0.70

    0.80

    0.90

    1.00

    0.00.1

    0.20.3

    0.40.5

    0.60.7

    0.80.9

    1.0

    Deformacin Tangencial (cm

    )

    Esfu

    erz

    o C

    ort

    e (kg/c

    m2 )

    0.0

    0

    0.1

    0

    0.2

    0

    0.3

    0

    0.4

    0

    0.5

    0

    0.6

    0

    0.7

    0

    0.8

    0

    0.9

    0

    1.0

    0

    0.0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1.0

    De

    form

    aci

    n T

    an

    ge

    ncia

    l (cm

    )Esfuerzo Corte (kg/cm 2)

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  • N

    N

    Modelos de Comportamiento del Suelo

    Asentamiento o

    deformacin

    Carga Q

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  • A

    B

    D

    C

    Asentamiento o

    deformacin

    Carga Q

    Modelos de Comportamiento del Suelo

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    FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

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  • CURVA DE ESFUERZO DEFORMACIN

    qbr R qelst

    S(deformacin)

    (esfuerzo)

    Zona Elstica

    Zona de Linealidad

    Falla

    Modelos de Comportamiento del Suelo

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  • CURVA DE ESFUERZO DEFORMACIN

    qelst

    S(deformacin)

    (esfuerzo)

    Zona Elstica

    Usado muy poco; el qelast o

    resistencia estructural del

    suelo (valores muy pequeos

    de esfuerzos)

    Modelos de Comportamiento del Suelo

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  • CURVA DE ESFUERZO DEFORMACIN

    R

    S(deformacin)

    (esfuerzo)

    Zona de Linealidad

    Participa en comportamientos

    con mayores esfuerzos.

    USADO EN GEOTECNIA

    Modelos de Comportamiento del Suelo

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  • CURVA DE ESFUERZO DEFORMACIN qbr

    S(deformacin)

    (esfuerzo)

    Falla

    Se modela como haber

    alcanzado la falla del suelo.

    USADO EN GEOTECNIA

    Modelos de Comportamiento del Suelo

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  • CURVA DE ESFUERZO DEFORMACIN qbr R qelst

    S(deformacin)

    (esfuerzo)

    Zona de Linealidad

    Falla

    Modelos de Comportamiento del Suelo

    Comportamiento

    Lineal

    Comportamiento

    Plstico

    Los suelos no tienen comportamiento totalmente lineal ni

    plstico; sin embargo los problemas en ingeniera se resuelven

    con el uso de estos modelos clsicos

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  • Modelos del Material

    Lineales

    Plsticos

    Elasto Plsticos

    No Lineales

    Reolgicos

    Comportamiento real

    del Suelo

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  • Caractersticas del Modelo Lineal

    1. Relacin lineal entre tensin y deformacin

    (esfuerzo)

    (deformacin)

    E = /

    Mdulo de Deformacin de Young

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  • Caractersticas del Modelo Lineal

    2. Estado deformacional del suelo lejos de la falla

    3 1

    Envolvente

    de Falla

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  • Caractersticas del Modelo Lineal

    3. Se cumple el principio de superposicin de efectos

    CM + CV + CS

    4. Existe compatibilidad entre deformaciones totales y

    las unitarias

    CM + CV + CS

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  • Caractersticas del Modelo Lineal

    Aplicacin:

    1. Tensiones por cargas impuestas.

    2. Asentamientos en el suelo de cimentacin.

    3. Empujes de Reposo de los suelos.

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  • Caractersticas del Modelo Plstico

    1. No se puede definir una relacin determinada entre

    tensin y deformacin

    (esfuerzo)

    (deformacin)

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  • Caractersticas del Modelo Plstico 2. Estado tensional en inminente falla

    3 1

    Envolvente

    de Falla

    3. Existe compatibilidad entre deformaciones totales y las

    unitarias

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  • Caractersticas del Modelo Plstico Aplicacin:

    1. Anlisis de estabilidad de Taludes.

    2. Anlisis de la capacidad de carga de las

    cimentaciones superficiales y profundas.

    3. Determinacin de Empujes Activo y Pasivo.

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  • Resumen de los Modelos

    Lineales

    Relacin lineal entre

    tensin y deformacin

    Estado deformacional del

    suelo lejos de la falla

    Cumplimiento de las

    ecuaciones de

    compatibilidad

    Existe un estado de

    equilibrio

    Plsticos

    No se puede definir una

    relacin determinada entre

    tensin y deformacin

    Estado de inminente falla

    Se trabaja sobre una superficie

    de falla

    Pero el comportamiento del suelo es mucho ms complejo

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