UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Mecnica de Suelos II

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CAPACIDAD PORTANTEDEFINICION.- En cimentaciones se denomina capacidad portante a la capacidad del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre l. Tcnicamente la capacidad portante es la mxima presin media de contacto entre la cimentacin y el terreno tal que no se produzcan un fallo por cortante del suelo o un asentamiento diferencial excesivo. Por tanto la capacidad portante admisible debe estar basada en uno de los siguientes criterios funcionales: Si la funcin del terreno de cimentacin es soportar una determinada tensin independientemente de la deformacin, la capacidad portante se denominar carga de hundimiento. Si lo que se busca es un equilibrio entre la tensin aplicada al terreno y la deformacin sufrida por ste, deber calcularse la capacidad portante a partir de criterios de asiento admisible. De manera anloga, la expresin capacidad portante se utiliza en las dems ramas de la ingeniera para referir a la capacidad de una estructura para soportar las cargas aplicadas sobre la misma.

CAPACIDAD DE CARGA A CORTO Y A LARGO PLAZOLas propiedades mecnicas de un terreno suelen diferir frente a cargas que varan (casi) instantneamente y cargas cuasi permanentes. Esto se debe a que los terrenos son porosos, y estos poros pueden estar total o parcialmente saturados de agua. En general los terrenos se comportan de manera ms rgida frente a cargas de variacin casi instantnea ya que stas aumentan la presin intersticial, sin producir el desalojo de una cantidad apreciable de agua. En cambio bajo cargas permanentes la diferencia de presin intersticial entre diferentes partes del terreno produce el drenaje de algunas zonas.En el clculo o comprobacin de la capacidad portante de un terreno sobre el que existe una construccin debe atenderse al corto plazo (caso sin drenaje) y al largo plazo (con drenaje). En el comportamiento a corto plazo se desprecian todo los trminos excepto la cohesin ltima, mientras que en la capacidad portante a largo plazo (caso con drenaje) es importante tambin en rozamiento interno del terreno y su peso especfico.

FRMULA DE TERZAGHIKarl von Terzaghi (1943) propuso una frmula sencilla para la carga mxima que podra soportar una cimentacin continua con carga vertical centrada,[1] apoyada sobre la superficie de un suelo dada por:(1) Donde:, carga vertical mxima por unidad de longitud., sobrecarga sobre el terreno adyacente a la cimentacin., cohesin del terreno., ancho transversal de la cimentacin, peso especfico del terreno., coeficientes dependientes de ngulo de rozamiento interno, para las que Terzaghi sugiri algunas aproximaciones particulares, como por ejemplo.Anteriormente Prandtl (1920) haba resuelto el problema para una cimentacin de longitud infinita y ancho b sobre un terreno arcilloso con ngulo de rozamiento nulo y peso despreciable, obteniendo:

La frmula de Terzaghi por tanto generaliza el clculo de Prandt para la capacidad portante a corto plazo. La frmula (1) es aplicable tanto al largo plazo como a corto plazo: Capacidad portante a corto plazo o no-drenada. En este caso se puede tomar y se puede despreciar el peso del terreno, pero debe tomarse como cohesin como la resistencia al corte no drenado. Capacidad portante a largo plazo o drenada. En este caso se toma la cohesin como resistencia al corte drenado, y debe considerarse las variables como funcin del ngulo de rozamiento interno.La frmula de Prandtl fue mejorada por Skempton[2] para tener en cuenta la longitud finita (L)de las cimentaciones rectangulares reales, y el hecho de que se encuentran a una profundidad finita (D), la frmula Skempton es:(2) FRMULA DE BRINCH-HANSENLa frmula obtenida por el ingeniero dans J. Brinch Hansen es una generalizacin que incluye como casos particulares la frmula de Terzaghi y la frmula de Skempton. Esa frmula incluye adems de los efectos de forma y profundidad considerados elementalmente por Skempton los factores de inclinacin de la carga, usando una frmula de mayor rango de aplicabilidad. La expresin Brinch-Hansen (1961) es:[3](3) Donde tienen los mismos significados que en frmula de Terzaghi y el resto de parmetros son funciones del ngulo de rozamiento interno: Son los factores de forma. Son los factores de profundidad. Son los factores de inclinacin de la carga.Para los parmetros Nj = Nj() Brinch Hansen propuso las siguientes expresiones en trminos de ngulo de rozamiento interno:

El resto de factores adicionales en la frmula (3) se explican a continuacin.Factores de forma y profundidadPara los factores de forma para una cimentacin rectangular se tiene:(4) Los factores de produnidad cuando entre la base de cimentacin y la superficie del terreno existe una distancia vertical D, vienen dados por las expresiones:(5) Factores de inclinacin de la cargaPara estos factores Binch Hansen proporcion ecuaciones exactas que requera resolver la ecuacin trigonomtrica compleja para :

Y donde se deduce del diagrama de rotura pertinente.[4] [5] Las expresin del primer factor de inclinacin viene dado por:

Donde:son las componentes horizontal y vertical de la carga,la cohesin del terreno y su ngulo de rozamiento interno,son las dimensiones rectangulares de la cimentacin.Los otros dos factores de inclinacin de la carga son simplemente:

MTODO DE MEYERHOF

MTODO DE VESIC

MTODO DE JANBU

MTODO DE COYLE Y CASTELLO

ALGUNAS CAPACIDADES PORTANTES EN ROCAS

ALUMNO: Robert Junior Zevallos Quispe Pgina 11