Capacidad Portante

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En cimentaciones se denomina capacidad portante a la capacidad del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre él. Técnicamente la capacidad portante es la máxima presión media de contacto entre la cimentación y el terreno tal que no se produzcan un fallo por cortante del suelo o un asentamiento diferencial excesivo. Por tanto la capacidad portante admisible debe estar basada en uno de los siguientes criterios funcionales: Si la función del terreno de cimentación es soportar una determinada tensión independientemente de la deformación, la capacidad portante se denominará carga de hundimiento. Si lo que se busca es un equilibrio entre la tensión aplicada al terreno y la deformación sufrida por éste, deberá calcularse la capacidad portante a partir de criterios de asiento admisible. En el cálculo o comprobación de la capacidad portante de un terreno sobre el que existe una construcción debe atenderse al corto plazo ( caso sin drenaje ) y al largo plazo (con drenaje). En el comportamiento a corto plazo se desprecian todo los términos excepto la cohesión última, mientras que en la capacidad portante a largo plazo ( caso con drenaje ) es importante también el rozamiento interno del terreno y su peso específico. La fórmula de Binch-Hansen (3) generaliza la fórmula de Terzaghi (1) es igualmente aplicable tanto al largo plazo como a corto plazo: Capacidad portante a largo plazo o drenada. En este caso se toma la cohesión como resistencia al corte drenada, y debe considerarse las variables como función del ángulo de rozamiento interno. Capacidad portante a corto plazo o no-drenada. En este caso se puede tomar y se puede despreciar el peso del terreno, pero debe tomarse como cohesión como la resistencia al corte no drenada . Las expresiones en el caso no-drenado son consderablemente más simples al no intervenir en ellas el ángulo de rozamiento interno.

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Capacidad portante

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En cimentaciones se denomina capacidad portante a la capacidad del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre él. Técnicamente la capacidad portante es la máxima presión media de contacto entre la cimentación y el terreno tal que no se produzcan un fallo por cortante del suelo o un asentamiento diferencial excesivo. Por tanto la capacidad portante admisible debe estar basada en uno de los siguientes criterios funcionales:

Si la función del terreno de cimentación es soportar una

determinada tensión independientemente de la deformación, la capacidad portante se

denominará carga de hundimiento.

Si lo que se busca es un equilibrio entre la tensión aplicada al terreno y

la deformación sufrida por éste, deberá calcularse la capacidad portante a partir de

criterios de asiento admisible.

En el cálculo o comprobación de la capacidad portante de un terreno sobre el que existe una construcción debe atenderse al corto plazo (caso sin drenaje) y al largo plazo (con drenaje). En el comportamiento a corto plazo se desprecian todo los términos excepto la cohesión última, mientras que en la capacidad portante alargo plazo (caso con drenaje) es importante también el rozamiento interno del terreno y su peso específico.

La fórmula de Binch-Hansen (3) generaliza la fórmula de Terzaghi (1) es igualmente aplicable tanto al largo plazo como a corto plazo:

Capacidad portante a largo plazo o drenada. En este caso se toma la cohesión

como resistencia al corte drenada, y debe considerarse las variables como función del

ángulo de rozamiento interno.

Capacidad portante a corto plazo o no-drenada. En este caso se puede

tomar   y se puede despreciar el peso del terreno, pero debe tomarse como

cohesión como la resistencia al corte no drenada  . Las expresiones en el caso

no-drenado son consderablemente más simples al no intervenir en ellas el ángulo de

rozamiento interno.

Tensión efectiva es la fuerza normal repartida por unidad de área que se transmite de partícula a partícula en un agregado de partículas o rocas.1 Se aplica fundamentalmente en materiales geológicos compuestos por partículas aunque el concepto es válido para cualquier material granular.

La tensión efectiva es la responsable, por ejemplo, de que el agua escape de la arena mojada al presionarla. La tensión efectiva entre los granos de arena aumenta expulsando el agua en su interior. El estudio de la tensión efectiva en el suelo es básico para

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comprender la estabilidad de taludes, el asiento de una estructura o la licuefacción de un suelo, especialmente durante un terremoto.

La tensión efectiva (σ') que actúa en un suelo se calcula a partir de 2 parámetros, tensión total (σ) y tensión intersticial o presión de los poros de agua (u) de acuerdo con la siguiente fórmula:

Habitualmente, para ejemplos simples

Valor obtenido en el Ensayo CBR que indica la relación entre la presión necesaria para que

el pistón penetre en el suelo hasta una cierta profundidad, y la presión correspondiente a esa misma penetración en una muestra patrón de grava machacada.

El Ensayo CBR (California Bearing Ratio: Ensayo de Relación de Soporte de California) mide la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo y para poder evaluar la calidad del terreno para subrasante, sub base y base de pavimentos.

El Ensayo Próctor es una prueba de laboratorio que sirve para determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco de un suelo compactado.

Les explanadas, que se clasifiquen en tres categorías capaces de responder a las solicitaciones de determinados tipos de tráfico, tienen los siguientes niveles de exigencia definidos por su C.B.R.

E1: 5 < C.B.R.< 10 E2: 10 > C.B.R. < 20 E3: C.B.R. >20

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EJEMPLOS DE CAPACIDAD DE CARGA DE SUELOS

Es creencia algo generalizada que cualquier terreno puede sostener con eficiencia una construccion 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 caracteristicas del subsuelo.

la capacidad de carga admisible en una cimentacion 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 mecanica de suelos los resultados de la mecanica del medio continuo. La teoria de terzagui cubre el caso mas general de suelos con "cohesion" y "friccion" y su impacto en la mecanica de suelos ha sido de tal trascendencia que aun hoy, es posiblemente la teoria mas usada para el calculo de capacidad de carga de suelos en proyectos practicos , especialmente en el caso de cimientos poco profundos.

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Es importante que la cimentacion se apoye en suelos que no esten 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 ESTAS: ( DE LA TEORIA DE TERZAGUI)

ES BUENO CONOCER ESTO:

qc= capacidad de carga ultima

q adm= capacidad de carga admisible

CON ESTA GRAFICA SE OBTIENEN LOS FACTORES ADIMENSIONALES QUE DEPENDEN DEL ANGULO DE FRICCION INTERNA

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ejemplo de capacidad de carga del suelo

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ejemplo de capacidad de carga del suelo

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ejemplo de capacidad de carga del suelo

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ejemplo de capacidad de carga del suelo

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ejemplo de capacidad de carga del suelo

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ejemplo de capacidad de carga del suelo

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ejemplo de capacidad de carga del suelo

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ejemplo de capacidad de carga del suelo

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VALORES TIPICOS DE CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO

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LOS COEFICIENTES QUE DEPENDEN DEL ANGULO DE FRICCION INTERNA TAMBIEN SE PUEDEN OBTENER CON FORMULAS:

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EJEMPLO: de calculo de coeficientes dependientes de angulo de friccion con formulas:

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