Clase 5 Calculo de Asentamientos Zapatas

Programa de Ingenierías Civil, geológica y de minas Semestre 2016-1 Nombre de la asignatura: CIMENT CIM ENTACIONES ACIONES Profesor: Ing. Msc Naty Vanesa Rivero Galvis

Clase 5: CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS EN ZAPATAS

TIPOS DE ASENTAMIENTOS

 Asentamientos elásticos (Teoría de la elasticidad): Causados por deformación elástica del suelo Tiempos cortos

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 Asentamientos por consolidación (Teoría de la consolidación)  Tiempos largos Consolidación primaria Consolidación secundaria

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ASENTAMIENTOS ELÁSTICOS

ASENTAMIENTOS ELÁSTICOS

ASENTAMIENTOS ELÁSTICOS Flexible  qo: Presión neta aplicada sobre la cimentación. µs : Coeficiente de Poisson del suelo Es: Módulo de elasticidad promedio del suelo debajo de la cimentación medido desde z=0 hasta z=4B B’: B/2 para el centro de la cimentación y B para la esquina de cimentación α : Localización de la evaluación del asentamiento Is: Factor de forma If: Factor de profundidad •

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ASENTAMIENTOS ELÁSTICOS CENTRO

ESQUINA

F1

F1

F2

F2

If

EJERCICIO Calcule el asentamiento elástico en el centro de una zapata de 1x2 cuya carga aplicada es de 150 kN/m2. El nivel de desplante es de 1.0 m a partir del nivel de terreno. A 5.0 m a partir del nivel de desplante de la zapata se encuentra una roca (material incompresible). El módulo de Poisson de todos los estratos es de 0.3. Y el módulo de elasticidad varía con la profundidad.

EJERCICIO Calcule el asentamiento elástico en el centro de una zapata de 1x2 cuya carga aplicada es de 150 kN/m2. El nivel de desplante es de 1.0 m a partir del nivel de terreno. A 5.0 m a partir del nivel de desplante de la zapata se encuentra una roca (material incompresible). El módulo de Poisson de todos los estratos es de 0.3. Y el módulo de elasticidad varía con la profundidad. Rta: 12.4 mm

ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACIÓN Deformación experimentada por un suelo cohesivo húmedo, debido al cambio de volumen generado por la expulsión del agua intersticial. Depende del tiempo.

TEORÍA DE LA CONSOLIDACIÓN Capa de suelo que se somete a un incremento del esfuerzo.  Aumenta µ (Permeables: Se disipa) Con el drenaje – reducción del volumen - µ =0 Transferencia de µ a esfuerzo efectivo gradualmente

ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACIÓN Deformación experimentada por un suelo cohesivo húmedo, debido al cambio de volumen generado por la expulsión del agua intersticial. Depende del tiempo.

ETAPAS DE LA CONSOLIDACIÓN Compresión inicial: Reacomodación de partículas. Consolidación primaria: µ se transfiere en esfuerzo efectivo gradualmente. Consolidación secundaria: Reajuste plástico del suelo. Después de disipación de µ. •

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a

c O

P

d

e

b

p

σ

ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACIÓN RSC=σp/ σv’ Suelo NC (Normalmente consolidado): Su mayor esfuerzo es el que esta sintiendo actualmente (virgen) RSC=1 Suelo SC (Sobreconsolidado): Dentro de su historial de esfuerzos existe uno mayor que el actual. RSC>1

EJERCICIO Se proyecta la construcción de un edificio residencial de 10 pisos (q=10 kPa por piso). Se tomaron muestras alteradas e inalteradas.  A la muestra inalterada (a -6.0 m de profundidad) se realizó el ensayo de consolidación, el cual se resume en las siguientes tablas: La densidad del estrato incompresible es de 20 kN/m3.

Calcule el asentamiento por consolidación.

CONSOLIDACIÓN SECUNDARIA

Suelos inorgánicos Suelos orgánicos altamente compresibles

EJERCICIO Para una capa de arcilla NC en campo se dan los siguientes valores: Espesor de capa de arcilla: 3.0 m Relación de vacíos inicial eo: 0.8 Cc: 0.28 Esfuerzo efectivo inicial: 130 kPa Incremento del esfuerzo: 50 kPa Cα: 0.02

Calcule tiempo total (primario + secundario) por consolidación.