CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS.-
Prof. Aura C. Quintero
CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS
Es creencia algo generalizada que cualquier terreno puede sostener con eficiencia una construcción liviana y, por tanto, no se requiere un estudio de suelos. Sin embargo, los hechos demuestran lo contrario. Casas residenciales y otras construcciones livianas han sido muy afectadas debido al desconocimiento de las características del subsuelo.
la capacidad de carga isible en una cimentación es aquella que puede aplicarse sin producir desperfectos en la estructura, teniendo un margen de seguridad dado por el coeficiente de seguridad. La capacidad de carga depende del tipo de suelo (gravas, arenas, limos, arcillas o combinaciones de ellas), de las caracteristicas de la cimentacion y de la estructura, y del coeficiente de seguridad adoptado. El conocimiento de la presencia o ausencia del nivel de las aguas freaticas (NAF) es muy importante por que cambia las condiciones de resistencia.
LA TEORIA DE TERZAGUI.-
es uno de los primeros esfuerzos por adaptar a la mecánica de suelos los resultados de la mecánica del medio continuo. La teoría de terzagui cubre el caso mas general de suelos con "cohesión" y "fricción" y su impacto en la mecánica de suelos ha sido de tal trascendencia que aun hoy, es posiblemente la teoría mas usada para el calculo de capacidad de carga de suelos en proyectos prácticos , especialmente en el caso de cimientos poco profundos.
Es importante que la cimentación se apoye en suelos que no estén sujetos a cambios fuertes de volumen por variaciones de la humedad (suelos colapsables, arcillas expansivas, rellenos, etc.) de forma de no generar asentamientos no previstos.
FORMULAS Y DATOS QUE SE TIENEN QUE CONOCER.LAS FORMULAS QUE UTILIZAREMOS SON: ( DE LA TEORIA DE TERZAGUI)
ES BUENO CONOCER ESTO:
qc= capacidad de carga ultima q = capacidad de carga CON eESTA GRAFICA SE OBTIENEN isibl
LOS FACTORES ADIMENSIONALES QUE DEPENDEN DEL ANGULO DE FRICCION INTERNA
EJEMPLO 1: CALCULE LA CAPACIDAD DE CARGA ISIBLE PARA UNA ZAPATA CONTINUA DE 2 M DE ANCHO QUE SE DESPLANTARA A 2.2 M DE PROFUNDIDAD EN UN SUELO CON 1.4 TON/M3 DE PESO VOLUMETRICO, EN ESTADO NATURAL Y CON PARAMETROS DE RESISTENCIA DE C = 2 ton/m2 y Ø = 25° el N.A.F. ESTA A 4.5 M DE PROFUNDIDAD Y CONSIDEREMOS UN FACTOR DE DATOS: SEGURIDAD DE 3 Df = 2.2 m 2m
ɤ
=1.4 TON/M3
C=2 ton/m2 Ø = 25°
N.A.F. = 4.5 m F.S. = 3
qc = C*Nc + ɤ*Df*Nq + ½ɤB * Nf
Con Ø = 25° se obtiene de las graficas o de la tabla los valores de Nc , Nq y Nɤ, respectivamente.Calculamos entonces
qc.Luego calculamos la carga isible, según la siguiente ecuación o formula:
q
qc FS
EJEMPLO
2:
Calcule la capacidad de carga isible con un factor de seguridad de 3, para una zapata corrida de 3 mts de ancho que se desplantara a 2 m de profundidad en un suelo cuyo
ɤm = 1.60 ton/m3 el NAF o Nivel Freático se encuentra a 6 m de profundidad y el suelo tiene una cohesión de 2ton/m2 y un Angulo de fricción = 20°
Ejemplo 3.Se tiene un suelo con las siguientes propiedades:
ɤm = 1.4 ton/m2 ; C= 2 ton/m2 ; Ø = 25° Profundidad de NAF = 14.5 m Considerando tales propiedades, determine las dimensiones necesarias para los cimientos de una columna y un muro, que transmiten cargas de 120 ton (columna) y 25 ton/m (muro). Considere la profundidad de desplante Df = 2 m Y un factor de seguridad (F.S.) = 2.5
Calculamos entonces
qc.-
y
q
qc FS