EJERCICIO CIMENTACIONES

CIMENTACIONES

PROYECTO CAJON DE CIMENTACION

ING. ALVAREZ BAUTISTA GABRIEL

OSORIO MARTINEZ HERIBERTO N° CUENTA:

40909278-7

FECHA DE ENTREGA

30 – ABRIL – 2013

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION

30 de abril de 2013

INDICE

CIMENTACIONES COMPENSADAS (CAJON DE CIMENTACIÓN) ............................... 3 CONDICIONES ESTÁTICAS .............................................................. ............................. ................................................. ................ 5 STADO LIMITE DE FALLA EN CONDICIONES ESTÁTICAS .......................................... E STADO ................................................................ ...................... 7

REVISIÓN DEL ESTADO LIMITE DE FALLA EN CONDICIONES C ONDICIONES DINÁMICAS .................. 8 STADO LIMITE DE SERVICIO........................................... E STADO ................................................................. ............................................ ............................... ......... 11 VALUANDO EN UNA ESQUINA DEL TERRENO........................................... E VALUANDO .................................................................. ............................... ........ 12 VALUANDO EN EL CENTRO DEL TERRENO ............................................ E VALUANDO .................................................................. .................................. ............ 13

FALLA DE FONDO POR CORTANTE .............................................................. ............................. .................................... ... 14 EXPANSIONES ........................................................................................... 15 ESTABILIDAD DE TALUDES ........................................................................... 17 EMPUJES SOBRE MUROS RÍGIDOS ............................................................. ............................ .................................... ... 18



MPUJE DEBIDO AL SUELO E MPUJE ........................................... .................................................................. ............................................. ........................ 18 MPUJE DEBIDO AL AGUA (E W E MPUJE ................................................................ ............................................ ........................... ..... 19 W ) .......................................... MPUJE DEBIDO A LA SOBRECARGA (E SC E MPUJE ) ............................................ .................................................................. .................................. ............ 19 SC MPUJE DEBIDO AL SISMO (E SIS E MPUJE )............................................ ................................................................... ............................................. ........................ 20 SIS )

FALLA POR FLOTACION ............................................................................... 22 FALLA POR SUBPRESION ............................................................................. 23 ANEXO I .................................................................................................. 24 ANEXO II .................................................................................................. .................................................................................................. 25 ANEXO III ................................................................................................. ................................................................................................. 26

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CIMENTACIONES COMPENSADAS (CAJON DE CIMENTACIÓN) El concepto de cimentación compensada esta relacionado directamente con el peso transmitido al suelo, de una manera adecuada, esto es:

                         EJEMPLO

Nota: cargas vivas máximas o gravitacionales no están factorizadas CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

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Área = 23m x 51.4m = 1182.20 m 2

Sumatoria de Cargas Q = 6140 Ton



Peso de la estructura

          Calculando carga máxima

        Por reglamento, las condiciones de carga son afectadas por un factor igual a 0.95

         

Las condiciones medias se toman como el 0.9 de la carga máxima

            Carga neta transmitida al suelo

           Zona de lago CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

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       ∑    Carga de la Estructura

Resistencia del suelo

CONDICIONES ESTÁTICAS F.S.= 1.4

       

Nota: Pc nunca puede ser menor que Po

Para mejor vista de la estratigrafía, remitirse a anexos finales.


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                                                                   CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

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Calculando Df

                         ∑ 

(Cajón completamente compensado)

Estado limite de falla en condiciones estáticas






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Calculando Df

                     ∑ 

(Cajón completamente compensado)

Estado limite de falla en condiciones estáticas

    

     

Capacidad de carga del suelo

Media de la cohesión

                                                 


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                                                                                                               REVISIÓN DEL ESTADO LIMITE DE FALLA EN CONDICIONES DINÁMICAS

Zona IIIb ; C sis = 0.45


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                                            CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

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                ;

c: cohesión media del suelo a lo largo de la superficie potencial de falla Nc: coeficiente de capacidad de carga

a 0 : aceleración horizontal máxima del terreno, según el R.C. y es igual al C sis x g, y afectada por un factor de ductilidad

                   b: será el valor mínimo de las siguientes: b = (d, 1.2h, 20m) d: es el ancho del área reducida de la losa de cimentación d: B : ancho del área reducida: B – 2e ’

 

h: profundidad desde el nivel de desplante de la losa de cimentación hasta la capa dura más próxima

                         


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                                                                                       

             Estado limite de servicio

    Df=3.15m

  


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ESTRATO II

ESTRATO I

                                  m

m

n

n

m N 0.245 8.67 3.88 0.225 3.46 1.55 Con estos valores se entra a la gráfica de Boussinesq (Ver anexos al final)

Evaluando en una esquina del terreno ESTRATO H P*M (m)

Po

I

11.85

9.08

6.0

10.82

3.15 – 15.0 II 15.0 – 21.0

6.00

18.0

8.5

1.358



 

10.79 1.357

0.03 0.001

      

            0.123 0.113

6.123 8.613

(m)

0.03 m 0.0025 m

           Se multiplica por cuatro, ya que se dividió el área




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ESTRATO II m n

ESTRATO I m n

       

     

ESTRATO m n I 0.245 0.478 8.67 3.88 II 0.225 0.35 3.46 1.55 Con estos valores se entra a la gráfica de Boussinesq (Ver anexos al final)

Evaluando en el centro del terreno ESTRATO H P*M (m)

Po



I

11.85

9.08

6.0

10.82

3.15 – 15.0 II 15.0 – 21.0



6.00

18.0

8.5

1.358



 

(m)

10.72 1.357

0.10 0.001

0.10 0.0021

       

                          0.478 0.350

6.478 8.850

Asentamiento diferencial


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FALLA DE FONDO POR CORTANTE

   

                      F C : factor de carga a dimensional e igual a 1.4

q: sobre carga superficial, 1.5 (patio, vía publica), : factor de carga a dimensional e igual a 1

c: cohesión del material que subyace a la excavación N C : coeficiente de capacidad de carga

   

F R : factor de reducción de resistencia, igual a 0.7 Df= 3.15m

             F C =1.4 =1

q=2

c=2.86


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           (Revisión por falla de cortante)

Nota: cuando no se satisface la desigualdad, la excavación se hace por etapas o por partes

EXPANSIONES

     F 1 y F 2 ; L/B y Z/B

        CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

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F 1 F 2

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        0.8 0.01 0.01

0.19 0.02 0.05

0.38 0.035 0.06

0.52 0.04 0.07

Con estos valores se entra a la gráfica de Steinbrenner (Ver anexos al final)

                                            (   )]    [      {[( )]    [    (     )  ] }   {[( )]    [    (     )  ] }   {[( )] [ ( )]}            


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30 de abril de 2013

EMPUJES SOBRE MUROS RÍGIDOS

E W: empuje debido al agua E S: empuje debido al suelo E SC : empuje debido a sobrecarga E SIS : empuje debido al sismo E T: empuje total

    

ESTABILIDAD DE TALUDES (para taludes menores a 4m)

      


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30 de abril de 2013

                                                                                                           H: altura del talud, 3.15m q:

q: 2

Como el talud es recto el ángulo será de 90  , entonces

con el valor de

, se entra a la grafica y se obtiene

por lo tanto

EMPUJES SOBRE MUROS RÍGIDOS Empuje debido al suelo K 0: 0.4 corto plazo K 0: 0.6 largo plazo

    CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

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30 de abril de 2013

Empuje debido al agua (E W) NAF=2.20m

         Empuje debido a la sobrecarga (E SC)

Se toma la condición mas critica

          m

Z=0m Z=3.15m

n

W 0 0.250 0.248

Con los valores de m y n, se entra a la grafica de Boussinesq, para obtener los valores de W 0 (Ver anexos al final)

      CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

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30 de abril de 2013

          

Empuje debido al sismo (E SIS)

                               Finalmente graficando queda:


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30 de abril de 2013


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30 de abril de 2013

                         FALLA POR FLOTACION

  


30 de abril de 2013

                         FALLA POR FLOTACION

   H=3.15 – 2.2 = 0.95m

           


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              ⁄                ⁄                      FALLA POR SUBPRESION

                            


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30 de abril de 2013

ANEXO I

Gráfica de Boussinesq


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30 de abril de 2013

ANEXO II

Gráfica de Boussinesq


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30 de abril de 2013

ANEXO III

Gráfica de Steinbrenner


26

EJERCICIO CIMENTACIONES

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