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 ESTADO LIMITE DE FALLA EN CONDICIONES ESTÁTICAS ................................................................ 7 REVISIÓN DEL ESTADO LIMITE DE FALLA EN CONDICIONES DINÁMICAS .................. 8 ESTADO LIMITE DE SERVICIO................................................................................................ 11 EVALUANDO EN UNA ESQUINA DEL TERRENO .......................................................................... 12 EVALUANDO EN EL CENTRO DEL TERRENO .............................................................................. 13 FALLA DE FONDO POR CORTANTE ................................................................. 14 EXPANSIONES ........................................................................................... 15 ESTABILIDAD DE TALUDES ........................................................................... 17 EMPUJES SOBRE MUROS RÍGIDOS ................................................................ 18 EMPUJE DEBIDO AL SUELO ......................................................................................... 18 EMPUJE DEBIDO AL AGUA (EW) ........................................................................................... 19 EMPUJE DEBIDO A LA SOBRECARGA (ESC) .............................................................................. 19 EMPUJE DEBIDO AL SISMO (ESIS).......................................................................................... 20 FALLA POR FLOTACION ............................................................................... 22 FALLA POR SUBPRESION ............................................................................. 23 ANEXO I .................................................................................................. 24 ANEXO II.................................................................................................. 25 ANEXO III ................................................................................................. 26

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

2

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 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

3

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

Área = 23m x 51.4m = 1182.20 m2

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

4

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

⁄

⁄

∑

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.

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

5

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

⁄

⁄ ⁄

⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

6

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

Calculando Df

⁄

⁄

⁄

(Cajón completamente compensado)

⁄

Estado limite de falla en condiciones estáticas ∑

Capacidad de carga del suelo ⁄

⁄

Media de la cohesión (

⁄

)

(

⁄

)

⁄

(

(

⁄

)

(

⁄

)

(

(

(

)

⁄

)

⁄

)

⁄

⁄

)

(

)( (

⁄

)

) ⁄ CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

7

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

(

⁄

)

⁄

⁄

REVISIÓN DEL ESTADO LIMITE DE FALLA EN CONDICIONES DINÁMICAS [

(

⁄

]

)

⁄

⁄

Zona IIIb ; Csis = 0.45

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

8

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

(

)

(

(

)

[

)

(

)

]

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

9

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 ⁄ (

)

⁄

⁄

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

a0: aceleración horizontal máxima del terreno, según el R.C. y es igual al Csis 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

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

10

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 (

)

⁄

(

)

⁄

(

)

⁄

(

)

⁄

(

⁄

)

(

⁄

)

(

⁄

)

(

⁄

)

⁄

⁄ ⁄ [

(

⁄

)

[

] (

[

⁄ ) (

⁄

( )(

⁄ ⁄ )

) ]

]

Estado limite de servicio

Df=3.15m

⁄ CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

11

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

m

ESTRATO I

⁄

)

(

⁄

)

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)

⁄

(

m

n

ESTRATO II

Evaluando en una esquina del terreno

ESTRATO

H (m)

P*M

Po

I 3.15 – 15.0 II 15.0 – 21.0

11.85

9.08

6.0

10.82

6.00

18.0

8.5

1.358

⁄

⁄

0.123 0.113

6.123 8.613

⁄

(m) 10.79 1.357

0.03 0.001

0.03 m 0.0025 m

Se multiplica por cuatro, ya que se dividió el área

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

12

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

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 (m)

P*M

Po

I 3.15 – 15.0 II 15.0 – 21.0

11.85

9.08

6.0

10.82

6.00

18.0

8.5

1.358

⁄

⁄

0.478 0.350

6.478 8.850

⁄

(m) 10.72 1.357

0.10 0.001

0.10 0.0021

Asentamiento diferencial

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

13

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 FALLA DE FONDO POR CORTANTE

⁄

FC: 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 NC: coeficiente de capacidad de carga (

)(

)

FR: factor de reducción de resistencia, igual a 0.7 Df= 3.15m (

⁄

)

⁄

FC=1.4 =1 q=2 c=2.86

⁄ ⁄ (

)(

) CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

14

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 (

⁄

)

(

⁄

)

(

⁄

⁄

)

⁄

(Revisión por falla de cortante) Nota: cuando no se satisface la desigualdad, la excavación se hace por etapas o por partes

EXPANSIONES [

]

F1 y F2 ; L/B y Z/B

(

⁄

)

⁄

⁄

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

15

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

⁄

F1 F2

⁄

⁄

⁄

⁄

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) [

]

{[

]

[

]} {[

]

[

]} {[

]

[

]}

[

( {[

[

) (

(

)

{[ [

(

) )

]

]}

( (

]

]}

(

{[ [

)

]

) )

]

]}

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

16

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 EMPUJES SOBRE MUROS RÍGIDOS

EW: empuje debido al agua ES: empuje debido al suelo ESC: empuje debido a sobrecarga ESIS: empuje debido al sismo ET: empuje total

ESTABILIDAD DE TALUDES (para taludes menores a 4m)

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

17

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 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

K0: 0.4 corto plazo K0: 0.6 largo plazo (

⁄

)

⁄

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

18

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 Empuje debido al agua (EW)

NAF=2.20m

(

⁄

)

⁄

Empuje debido a la sobrecarga (ESC)

Se toma la condición mas critica

⁄

Z=0m Z=3.15m

m

n

W0 0.250 0.248

Con los valores de m y n, se entra a la grafica de Boussinesq, para obtener los valores de W0 (Ver anexos al final)

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

19

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 Empuje debido al sismo (ESIS)

(

)(

(

)

⁄

)

⁄

Finalmente graficando queda:

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

20

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

21

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013

FALLA POR FLOTACION

⁄

H=3.15 – 2.2 = 0.95m

⁄

⁄

(

⁄

)

⁄

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

22

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 FALLA POR SUBPRESION

⁄

⁄

( (

⁄ ⁄

) )

⁄ ⁄

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

23

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 ANEXO I

Gráfica de Boussinesq

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

24

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 ANEXO II

Gráfica de Boussinesq

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

25

PROYECTO DE CAJON DE CIMENTACION 30 de abril de 2013 ANEXO III

Gráfica de Steinbrenner

CIMENTACIONES | OSORIO MARTINEZ HERIBERTO

26