CAPACIDAD DE CARGA DE LOSAS DE CIMENTACION ECUACION GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA: Las ecuaciones de capacidad de carga ultima presentadas en las ecuaciones (3.3), (3.7) y (3.8) son únicamente para cimentaciones continuas, cuadradas y circulares. Estas no se aplican al caso de cimentaciones rectangulares (0 < B/L < ). !dem"s, las ecuaciones no toman en cuenta la resistencia cortante a lo largo de la super#icie de #alla en el suelo arri$a del ni%el de desplante de la cimentaci&n (porci&n de la super#icie de #alla marcada como ' y * en la #igura 3.+). !dem"s, la carga so$re la cimentaci&n puede estar inclin inclinada ada.. ara ara tomar tomar en cuenta cuenta todas todas estas estas de#ici de#icienc encias ias,, -eyer -eyero# o# (3) (3) sugiri sugiri& & la siguiente #orma de ecuaci&n general de capacidad de carga1
Las ecuaciones para determinar los di%ersos #actores dados en la ecuaci&n, se descri$en $re%em $re%ement ente e en las siguie siguiente ntes s seccio secciones nes.. 2$ser% 2$ser%e e ue la ecuaci ecuaci&n &n origin original al para para la capaci capacidad dad de carga carga ultima ultima se deri%& deri%& únicamen únicamente te para para el caso caso del estado estado plano plano de de#ormaci&n (es decir, para cimentaciones corridas). Los #actores de #orma, pro#undidad e inclinaci&n de carga son #actores emp4ricos $asados en datos e5perimentales. Factores de la capacidad de carga 6on $ase en estudios de la$oratorio y campo so$re capacidad de carga, la naturalea $"sica de la super#icie de #alla en suelos sugerida eragi parece aora ser correcta (9esic, 73). :in em$argo, el "ngulo ; como se muestra en la #igura 3.+ es m"s cercano a + = >?/@ ue a >?. :i se acepta el cam$io, los %alores de A c, A y A y para un angulo de #riccion del suelo cam$iara tam$in respecto a los proporcionados en la ta$la 3.. 6on ; C + = >?/@, puede demostrarse ue
La ecuaci&n para Ac, dada por la ecuaci&n (3.@3) #ue originalmente o$tenida por rantdl (@) , y la relaci&n para A #ue presentada por Deissner (@). 6auot y erisel (+3) y 9esic (73) dieron la relaci&n para Ay , como
La ta$la 3. muestra la %ariaci&n de los #actores de capacidad de carga anteriores con los "ngulos de #ricci&n del suelo. Factores de Forma Las ecuaciones para los #actores de #orma F cs, Fs y Fys #ueron recomendadas por Ge Beer (70) y son
Estos #actores de #orma son relaciones emp4ricas $asadas en numerosas prue$as de la$oratorio.
Factores de pro!"didad ansen (70) propuso las siguientes ecuaciones para los #actores de pro#undidad1
Las ecuaciones 3.@8 y 3.@ son %"lidas G # /B H . ara una relaci&n de pro#undidad de desplante al anco de la cimentaci&n mayor ue la unidad (G#/B I ), las ecuaciones tienen ue modi#icarse a
Despecti%amente. El #actor tanJ (G#/B) est" en radianes en las ecuaciones 3.3 y 3.3@. Factores de i"cli"aci#" -eyero# (3) y anna y -eyero# (8) sugirieron los siguientes #actores de inclinaci&n para usarse en la ecuaci&n general de capacidad de carga.
!u4, K C inclinaci&n de la carga so$re la cimentaci&n respecto a la %ertical.
CAPACIDAD DE CARGA DE LOSAS DE CIMENTACION La capacidad de carga $ruta ultima de una losa de cimentaci&n se determina con la misma ecuaci&n usada para cimentaciones super#iciales
(El cap4tulo 3 da los %alores apropiados de los #actores de capacidad de carga, de #orma, de pro#undidad y de inclinaci&n de carga.) El termino B en la ecuaci&n 3.@ es la dimensi&n m"s peuea de la losa. La capacidad neta última de una losa de cimentaci&n es
Ge$e usarse un #actor de seguridad para calcular la capacidad de carga neta admisi$le. ara losas so$re arcilla, el #actor de seguridad no de$e ser menor ue 3 $aMo carga muerta y carga %i%a m"5ima. :in em$argo, $aMo las condiciones m"s e5tremas, el #actor de seguridad de$e ser por lo menos entre .7+ y @. ara losas construidas so$re arena de$en usarse normalmente un #actor de seguridad de 3. BaMo la mayor4a de las condiciones de tra$aMo, el #actor de seguridad contra #alla por capacidad de carga en losas so$re arena es muy grande. ara arcillas saturadas con ϕC 0 y condici&n de carga %ertical, la ecuaci&n (3.@) da
La sustituci&n de los anteriores #actores de #orma y pro#undidad en la ecuaci&n (.8) da
or consiguiente, la capacidad de carga neta última es
ara F: C 3, la capacidad de carga neta admisi$le del suelo es entonces
La capacidad de carga neta admisi$le para losas de cimentaci&n construidas so$re dep&sitos de suelo granular se determina adecuadamente a partir de los números de resistencia por penetraci&n est"ndar. Ge la ecuaci&n (+.7), para cimentaciones super#iciales,
6uando el anco B es grande, la ecuaci&n anterior puede apro5imarse (suponiendo ue 3.@8B = N 3.@8B) como
En unidades inglesas, la ecuaci&n (.@) se e5presa como
2$ser%e la ecuaci&n .3 pudo a$erse o$tenido de las ecuaci&n +.80 y +.8@. 2$ser%ese adem"s ue las ecuaciones originales +.7 y +.8@ #ueron para un asentamiento de @+ mm ( pulg) con un asentamiento di#erencial de apro5imadamente mm (0.7+ pulg). :in em$argo, los ancos de las losas de cimentaci&n son mayores ue
los de apatas aisladas. 6omo lo muestra la ta$la +.3 , la pro#undidad del incremento signi#icati%o del es#uero en el suelo de$aMo de una cimentaci&n depende del anco de esta. or consiguiente, para una losa de cimentaci&n, la pro#undidad de la ona de in#luencia de$e ser muco mayor ue para una apata. Las onas de suelo suelto $aMo una losa pueden entonces distri$uirse mas uni#ormemente, lo ue conduce a un asentamiento di#erencial mas peueo. La ip&tesis acostum$rada es por consiguiente ue, para un asentamiento m"5imo de +0 mm (@ pulg) en una losa, el asentamiento di#erencial ser" de mm (0.7+ pulg). Osando esta l&gica y suponiendo conser%adoramente ue Fd C , se pueden apro5imar a las ecuaciones .@ y .3, respecti%amente con
La presi&n neta aplicada so$re una cimetnacion (%ase la #igura .) puede e5presarse como
En todos los casos, de$e ser menor o igual a neta(adm).
