Diseñar la cimentación de un poste de 8

1) Diseñar la cimentación de un poste de 8.50 cm de altura con un diámetro inferior de 40 cm y un diámetro superior de 30 cm y que tiene un agujero transversal de 10 cm para tres tipos de suelo: 

Gravoso (piedra) con un esfuerzo permisible de



Suelo arenoso (playa) con un esfuerzo permisible de



Suelo arcilloso (sierra y selva del país) con un esfuerzo permisible de

(lima). . con

la presencia de nivel freático 20 cm. debajo del nivel piso terminal. Calcular las dimensiones de la cimentación siempre y cuando esta sea necesaria. DESARROLLO: 

DIBUJO DEL POSTE: D1=0.3m

7.5 m

D3=0.1m

1m

D2 = 0.40m



CALCULO DEL PESO:

Se necesita calcular primero el peso del poste ya que esto nos ayudara a encontrar el esfuerzo ejercido por el poste sobre los distintos tipos de suelo. Por tablas tenemos: ……………………………(1) ………………………...…… (2)

Por tabla:

Para el volumen aplicamos fórmula para el volumen de un tronco de cono: (

)

Para h=8.5m (

) ………………………………. (3)

Reemplazando 2 y 3 en la fórmula 1 tenemos:



CALCULO DEL AREA: (



)

CALCULO DEL ESFUERZO:

Ahora comparamos con los esfuerzos permisibles de los terrenos en que se colocara el poste obteniendo: Para el suelo groso:

Esto indica que el poste no se hundirá en este tipo de suelo. Para el suelo arcilloso:

Para este suelo el poste tampoco se hundirá. Para el suelo arenoso:

Para este último tipo de suelo necesitamos de una cimentación para que no se hunda. 

DISEÑO DE LA CIMENTACION PARA SUELO ARENOSO: D1=0.3m

7.5 m

D3=0.1m

1m

L

Se considerara una cimentación de base cuadrada de lado L y altura 1m.

Ahora el esfuerzo se calculara de la siguiente manera:

Área: se considera ahora el área de la cimentación. CALCULO DEL PESO DEL POSTE:

8.5 m

El nuevo radio de base: 0.05-0.00588= 4.412cm El diámetro seria: (

)

0.388 m 1m

x 0.05 cm Se hace esta semejanza para hallar el diámetro de la base del poste que está en contacto con la cimentación esto nos permitirá calcular el volumen del poste.

: es dato por tabla. ( Para cimentación).

) y una altura de 7.5 m (obviamente no se considera la altura de la

(

)

CALCULO DEL PESO DE LA CIMENTACION:

(

)

( (

) )

CALCULO DEL AREA DE LA CIMENTACION:

CALCULO DE LA LONGITUD “L” PARA SUELO ARENOSO: ; Lo igualamos con el esfuerzo generado por el poste con cimentación.

(

)

La cimentación para el suelo arenoso debe tener una base cuadrada de lado 0.458 m y una altura de 1 m.



PARA SUELO ARCILLOSO: La cimentación como se observó no es necesaria para este caso pero como se plantea ahora consideraremos una presencia de nivel freático 20 cm. debajo del nivel piso terminal.

D1=0.3m

7.5 m

D3=0.1m

20 cm. 1m

L

Entonces se considerara un empuje realizado por el fluido en este caso agua sobre el poste entonces el esfuerzo realizado por el poste sobre el suelo se modela de la siguiente manera:

: Peso del poste en kilogramos ya se calculó (el mismo que el del arenoso). : Ya se obtuvo para el primer caso con un valor de 0.1178 m2.

Faltaría solamente el

se calculara de la siguiente manera:

DONDE:

(

)

Para D1:

1m.

entonces (

0.8m.

x 5.88 mm Datos conocidos reemplazando:

(

Entonces calculamos el empuje:

)

)

Paso siguiente reemplazamos para el esfuerzo:

Para el empuje:

Esto indica que aunque se genere un empuje por el nivel freático la estructura no se hundirá ya que el esfuerzo está por debajo del esfuerzo permisible del suelo.