Loadcap ES

ContentsI Table of Contents Part I GeoStru Software 1 1 Página................................................................................................................................... inicial 1 2 Copyright ................................................................................................................................... 2 3 Servicio ................................................................................................................................... Asistencia Técnica al Cliente 2 4 Contactos ................................................................................................................................... 3 Part II Loadcap 3 1 Introducción ................................................................................................................................... 3 2 Datos Generales ................................................................................................................................... 5 3 Database ................................................................................................................................... terrenos 6 4 Geometría ................................................................................................................................... cimentación 6 5 Estratigrafía ................................................................................................................................... terreno 8 6 Cargas ................................................................................................................................... 11 7 Cargas ................................................................................................................................... repartidas 13 8 Carga................................................................................................................................... última 13 9 Módulo ................................................................................................................................... terraplenes 15 10 Asientos ................................................................................................................................... edom.-Schmertmann 15 11 Asientos ................................................................................................................................... elásticos 16 12 Asientos ................................................................................................................................... Burland & Burbidge 16 13 Asientos ................................................................................................................................... post-sísmicos 16 14 Verificación ................................................................................................................................... licuefacción 16 15 Asientos ................................................................................................................................... diferenciales 17 16 Diagrama ................................................................................................................................... tensiones 19 17 Parámetros ................................................................................................................................... gráficos 19 18 Informe ................................................................................................................................... diagramas 19 19 Gráfico ................................................................................................................................... carga última-profundida 19 20 Gráfico ................................................................................................................................... carga última-base 20 21 Bulbo................................................................................................................................... tensiones 20 22 Gestión ................................................................................................................................... leyendas 21 23 Gestión ................................................................................................................................... pruebas 21 24 Input ................................................................................................................................... gráfico 21 25 Opciones ................................................................................................................................... 22 26 Cómo................................................................................................................................... configurar un nuevo proyecto 22 27 Comandos ................................................................................................................................... de short cut 25 28 Referencias ................................................................................................................................... Teóricas 26 Norm ativas .......................................................................................................................................................... 26 .......................................................................................................................................................... 27 Referencias Teóricas © 2012 GeoStru Software I II Loadcap Eurocode 8 .......................................................................................................................................................... 50 50 Correcciones.......................................................................................................................................................... sísm icas PAOLUCCI & PECKER 51 Capacidad de.......................................................................................................................................................... carga de cim entaciones en taludes .......................................................................................................................................................... 53 Cálculo presiones terreno Bibliografía .......................................................................................................................................................... 56 Index 0 © 2012 GeoStru Software GeoStru Software 1 GeoStru Software 1.1 Página inicial 1 GeoStru es una empresa que desarrolla software técnico profesional para ingeniería, geotécnica, geología, geomecánica, hidrología y pruebas en los terrenos. Gracias a GeoStru es posible servirse de herramientas profesionales de gran eficacia. Los software GeoStru son instrumentos completos, fiables (los algoritmos de cálculo son los más avanzados tecnológicamente en el campo de la investigación mundial), actualizados periódicamente, simples de usar, dotados de una interfaz gráfica intuitiva y siempre a la vanguardia. La atención que se pone en la asistencia a los clientes y en el desarrollo de software siempre en línea con las modernas tecnologías ha permitido, en pocos años, la afirmación en los mercados internacionales. El software, actualmente traducido en cinco idiomas y compatible con las normativas de cálculo internacionales, se utiliza en más de 50 países en todo el mundo. GeoStru participa en las principales ferias italianas, como SAIE en Boloña y GeoFluid en Piacenza, e internacionales, como SEEBE en Belgrado, Costruct EXPO en Rumania, etc. Hoy en día dirigirse a GeoStru significa no solamente adquirir un software, sino también contar con un personal especializado que pone a disposición del cliente toda la experiencia adquirida. Muchos son los sectores en los cuales la empresa se ha especializado en el transcurso de los años. De hecho, la familia de productos GeoStru se subdivide en varias categorías: Estructuras; Geotécnica y geología; Geomecánica; Pruebas in situ; Hidrología e hidráulica; Topografía; Energía; Geofísica; Oficina. © 2012 GeoStru Software 2 Loadcap Además, dentro de los beneficios que ofrece GeoStru, se con el servicio gratuito GeoStru Online que incluye aplicaciones software para resolver las problemáticas más variadas. Para más información sobre los productos disponibles en español consulte nuestra página web http://www.geostru.com/ Certificación ISO 9001:2008 El 1 de junio de 2009 GeoStru Software obtuvo la Certificación Empresarial UNI En ISO 9001, por parte de CVI Italia s.r.l., con certificación número 7007, para: Proyecto y venta de software. 1.2 Copyright La información contenida en el presente documento está sujeta a cambios sin previo aviso. Si no está especificado, cualquier referencia a sociedades, nombres, datos y direcciones usada en las reproducciones de las pantallas y en los ejemplos es puramente casual y tiene como única finalidad ilustrar el uso del producto. El respeto de todas las leyes aplicables en materia de copyright está a cargo únicamente del usuario. Ninguna parte de este documento se puede reproducir en cualquier forma, electrónica o mecánica para utilizarla sin el previo permiso por escrito de parte de GeoStru Software. Sin embargo, si el usuario puede acceder solo electrónicamente, entonces será autorizado, con base en el presente documento, a imprimir una copia. 1.3 Servicio Asistencia Técnica al Cliente Para cualquier consulta sobre los productos GeoStru: Consultar la documentación y otros materiales impresos, incluyendo el empaque del producto. Consultar Ayuda en línea. Consultar la documentación técnica utilizada para el desarrollo del software (página Web) Consultar el área FAQ (página Web) Consultar loas servicios de asistencia de GeoStru (página Web) © 2012 GeoStru Software GeoStru Software 3 Hemos activado el servizio Ticket para responder a las solicitudes de asistencia de nuestros usuarios. El servicio, reservado a poseedores de licencias de uso vigentes de los programas GeoStru, permite el seguimiento directo de parte de nuestros especialistas y obtener respuesta a problemáticas de diversa naturaleza inherentes a los software (página Web). Página Web: www.geostru.com 1.4 Contactos Skype Nick: geostru_support_it-eng-spa Web: www.geostru.com E-mail: [email protected] info. [email protected] Consultar la página de contactos de la página Web para más información sobre nuestros contactos y sobre las direcciones de las sedes operativas en Italia y en el extranjero. 2 Loadcap 2.1 Introducción Software para el cálculo de la carga última de cimentaciones en terrenos sin cohesión según Terzaghi, Meyerhof, Hansen, Vesic y de cimentaciones © 2012 GeoStru Software de Schmertmann y edométricos en el tiempo. Muestra el bulbo de tensiones y de las cuñas de rotura. Otras características importantes son: Número de estratos ilimitado. Para cada método de cálculo es posible hacer el análisis en condiciones drenadas y sin drenaje (cimentaciones en terrenos sin cohesión).4 Loadcap en roca con los métodos de Terzaghi y Zienkiewicz. Inclusión de una librería de texturas litológicas subdivididas por tipo y de un editor de texturas para la personalización de las mismas. de la cimentación. Interpretación de la pruebas penetrométricas dinámicas según: Meyerhof. Para el análisis en condiciones sísmicas se proponen las correcciones sísmicas según Vesic y Sano. Los asientos se pueden calcular en cualquier punto. y al variar las cargas. Sanglerat y Peck Hanson Thorburn Meyerhof. interno o externo. Novedades de esta versión Para las novedades de esta versión consultar Change Log © 2012 GeoStru Software . El programa realiza el cálculo de los asientos elásticos (Timoshenko y Goodier). Con el programa también se pueden construir gráficos que reproduzcan las variaciones de la carga última al cambiar la base y la profundidad del plano de cimentación. Cliente. Proyectista. provincia. © 2012 GeoStru Software 5 . o sea reducir la cohesión a 2/3 y la tangente del ángulo de resistencia al corte a 0. Comentario Se aconseja aplicar tales correcciones solo con el cálculo M1. el sistema requiere la conexión internet. será posible definir todas las grandezas necesarias y los métodos de cálculo a emplear. se especificará automáticamente el lugar de trabajo. Fecha. La zona aparecerá en las impresiones generales y será utilizada como localización sísmica. para la cual se usa el método clásico del cálculo de la carga última (Terzaghi.Loadcap 2. Correcciones parámetros Para terrenos predominantemente arenosos. Zona Escribiendo la localidad en este orden: calle xxxx. Meyerhof o Vesic). Alternativamente se deben asignar las coordenadas con el sistema WGS84 en grados decimales. Terzaghi sugiere aplicar una corrección a los parámetros geotécnicos de cálculo. Para poder identificar la zona. Acción sísmica Con base en la normativa sísmica seleccionada. Hansen. país. Tipo de terreno Se debe indicar si se trata de una cimentación apoyada sobre terreno. para la cual se prevén dos métodos de cálculo (Terzaghi e Zienkiewicz) en función del parámetro RQD.67·tan (f). o de cimentación sobre roca. ciudad.2 Datos Generales Datos Generales Permite incluir los datos del proyecto corriente: Descripción. cada litología se identifica en la lista con el Código asignado por el usuario (columna central).6 2. hacia Texturas.3 Loadcap Database terrenos Database terrenos Este comando permite administrar una base de datos de terrenos a través de una ventana de diálogo subdividida en tres columnas: en la columna izquierda se presenta la nomenclatura. Eliminar terreno Para eliminar una litología presente en el database colocarse con un clic sobre la litología que se debe borrar. © 2012 GeoStru Software . Textura Para asociar una textura con una litología presente en el database seleccionar con un clic del mouse una imagen bitmap de las que se muestran en la columna derecha y desplazarla. activar el menú de selección rápida con la tecla derecha del mouse y seleccionar Nuevo. activar el menú de selección rápida con el lado derecho del mouse y seleccionar Eliminar. Si en cambio se desea dar solo un color. Zapata corrida Considera la tipología de cimentación en zapata corrida. Nuevo terreno Para agregar una nueva litología a las ya existentes colocarse con un clic sobre Terrenos en la columna izquierda. 2.4 Geometría cimentación Al definir la geometría de la cimentación se puede asignar a la estructura una de las texturas propuestas a la derecha de la ventana. manteniendo apretado el mouse. A cada nuevo terreno hay que establecer los parámetros geotécnicos requeridos con base en su clasificación ya sea como suelo con cohesión o sin cohesión. colocarse con el señalador del mouse sobre Texturas y seleccionar un color de la paleta que aparece con el click del mouse. en la central los parámetros geotécnicos y en la derecha las imágenes bitmap asociadas con cada litología. En caso contrario. de cimentación considerada en el la carga última. la excesiva profundidad del plano de cimentación puede llevar a valores elevados de la capacidad de carga debido al valor elevado del término (g·D·Nq). Losas Considera la tipología de cimentación con losa. En presencia de cimentaciones con plano completa o parcialmente enterrado. Base cimentación a la izquierda (m) Amplitud de la ala izquierda de la cimentación en metros. Anchura cimentación (m) Anchura de la cimentación en metros (corresponde al Diámetro si la tipología es una cimentación circular). para asumir valores muy altos. deseleccionando la opción de arriba. por lo tanto puede ser útil llevar efectuar el cálculo con la latura de empotramiento.Loadcap Aislada Considera la tipología de cimentación aislada. Base cimentación a la derecha (m) Amplitud de la ala derecha de la cimentación en metros. Profundidad plano de cimentación Profundidad del plano de cimentación en metros. Circular Considera la tipología de cimentación circular. (se desactiva si la tipología es una losa o una cimentación circular). Altura de empotramiento Representa la altura de arriba del plano término (Nq x peso específico x D) de cuando hay planos de cimentación profundidad del plano del terreno. (se desactiva si la tipología es una losa). introduciendo el empotramiento efectivo de la cimentación en el terreno. Altura superior cimentación (m) Altura de la parte superior en metros. la opción es útil situados a algunos metros de los cuales la carga última podría Si se selecciona la opción <Altura de empotramiento=Profundidad plano de cimentación> el programa efectúa el cálculo de la carga última considerando la profundidad del plano de cimentación introducida en el punto anterior. (se desactiva si la tipología es una losa o una cimentación circular). © 2012 GeoStru Software 7 . el programa asigna el valor de la altura de empotramiento a la variable D. Altura inferior cimentación (m) Altura de la parte inferior en metros. Longitud cimentación (m) Longitud de la cimentación en metros (se desactiva cuando la tipología es una cimentación circular). Subcimentación.8 Loadcap Inclinación del plano de cimentación Representa la inclinación del plano de cimentación en grados. Saliente . positiva cuando es en sentido de las agujas del reloj. Extensión terreno a la izquierda Insertar la extensión del plano del terreno a la izquierda. Distancia cimentación talud Representa la distancia de la cimentación al talud en respectivamente a la izquierda y a la derecha de la cimentación.Características estratos Muestra una tabla donde se introducen los parámetros geotécnicos de cada estrato y la textura a éste asociada: N° Número de orden del estrato Nota: Para un correcto funcionamiento del programa los estratos se asignan desde arriba hacia abajo. una textura entre las propuestas a la derecha de la ventana. Nivel freático Profundidad del nivel freático medida a partir del plano del terreno. © 2012 GeoStru Software .5 Estratigrafía terreno Estratigrafía terreno . metros. Extensión terreno a la derecha Insertar la extensión del plano del terreno a la derecha. respectivamente a la izquierda y a la derecha de la cimentación. DB Terr. Inclinación talud Representa la inclinación del talud en grados. Altura Indican respectivamente el saliente y la altura de la subcimentación en metros. Muestra un database de terrenos con las respectivas características geotécnicas. 2. Para niveles freáticos que coinciden con el plano del terreno introducir como profundidad de nivel freático 1 cm. positiva cuando es en sentido de las agujas del reloj. También en este caso se le puede asignar a la estructura. el índice de compresión y el coeficiente experimental. en presencia de nivel freático insertar el parámetro eficaz para condiciones con drenaje. Módulo Edométrico Módulo de deformación obtenido de pruebas edométricas (condiciones de expansión lateral impedida). el módulo de corte estático. su valor es necesario para estimar del asiento de naturaleza viscosa. aún sin nivel freático se debe indicar el peso específico del suelo saturado. Texturas Colocarse en esta celda y dar un clic con el lado derecho del mouse. P. se © 2012 GeoStru Software 9 . Para análisis efectuados en términos de tensiones totales. parámetro necesario para estimar los asientos con el módulo edométrico. Peso específico del suelo. el parámetro es necesario para calcular los asientos de Schmertmann. Cv: Coeficiente de consolidación vertical primaria. cu) Cohesión terreno. Para evaluar los asientos post sísmicos es necesario especificar el índice de los vacíos. P. en presencia de nivel freático insertar el parámetro eficaz para el análisis en condiciones drenadas. parámetro obtenido del ramo de consolidación secundaria de una prueba edométrica. E. Fi Angulo de rozamiento interno. Cs: Coeficiente de consolidación secundaria. los asientos se calculan con el método de Schmertmann. y el parámetro total en condiciones sin drenaje. Módulo Elástico Módulo de elasticidad o de Young del terreno. saturado Peso específico del suelo sumergido. Cohesión (c. En presencia del módulo de Young y del módulo Edométrico se da preferencia a éste último y los asientos calculados son edométricos. Datos adicionales Activa una ventana de diálogo donde se piden otros datos necesarios para estimar los asientos en los terrenos con cohesión y los asientos post sísmicos. cero en condiciones sin drenaje. S. Si se asigna el Módulo de Young y no el Edométrico. el índice de plasticidad. Los parámetros RR y CR son necesarios en el caso de que non se haga referencia la módulo edométrico.Loadcap Hs (m) Altura del estrato en metros. si no se inserta tal valor los asientos se calculan con el método edométrico (naturalmente debe estar presente el valor del módulo edométrico). E. parámetro necesario para estimar los asientos en el tiempo con el método monodimensional de Terzaghi. Descripción En esta celda el usuario puede digitar un texto para describir la litología correspondiente. Ni (Coeficiente de Poisson) Coeficiente de Poisson del estrato. Comportamiento geotécnico Indicar si el estrato es con o sin cohesión. seleccionando ésta se asocia al estrato correspondiente el color seleccionado de la paleta de colores. Los datos insertados en la malla apenas descrita valen también para el cálculo de los asientos con el Método de Burland y Burbidge. En tal aplicación se aplica la metodología propuesta por el CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche/Consejo Nacional de las Investigaciones) y aconsejada por el GNDT (Gruppo Nazionale di Difesa dai Terremoti/Grupo Nacional de Defensa contra los Terremotos). arrastrar la textura en la celda Texture. Nspt . su valor es indispensable para el cálculo de los incrementos de tensiones debajo de la cimentación con el método de Westergaard. Para insertar las texturas seleccionar con un clic del mouse la imagen bitmap deseada entre las propuestas en Con cohesión. Clay Fraction % Porcentaje de fracción fina limo-arcillosa. Inclinación estrato Indicar la inclinación del estrato.Liquefacción En presencia de terrenos constituidos por arenas sueltas bajo nivel freático.10 Loadcap mostrarán las opciones de selección rápida entre las cuales Color Estrato. Verificación al deslizamiento . Rocas y Otros. Nspt Número promedio de golpes en el estrato obtenido con un estudio SPT. teniendo apretado el mouse.Colapso por desplazamiento En conformidad con los criterios del proyecto sobre el © 2012 GeoStru Software . se debe verificar la susceptibilidad a licuefacción con uno de los métodos generalmente adoptados en ingeniería geotécnica. Para personalizar las texturas se propone un editor de texturas que se abre dando doble clic (o lado derecho del mouse) en una de las propuestas: el editor de bitmap permite modificar los existentes o crear nuevos personalizados para guardarlos con nombre. incluso si contienen una fracción fina limo-arcillosa. Sin cohesión. Los valores a introducir son de proyecto por lo tanto tendrán que ser asignados cuando se realice una verificación al estado límite último comprendidos por coeficientes de amplificación de las acciones. 2. Para la verificación al deslizamiento será necesario insertar las acciones verticales y horizontales. La resistencia lateral que deriva del empuje pasivo del terreno se puede considerar de acuerdo al porcentaje que indique el usuario. En relación al colapso por desplazamiento. Rozamiento terreno cimentación Insertar el valor del ángulo de resistencia la corte en grados en la base de la cimentación aislada. Adhesión terreno cimentación Insertar el valor de la adhesión en la unida de medida indicada. © 2012 GeoStru Software 11 . la resistencia se calcula como la suma de un factor debido a la adhesión y otro debido al rozamiento cimentación-terreno. Las cargas de proyecto son utilizadas para la evaluación de la carga límite. la estabilidad se debe verificar con respecto al colapso por desplazamiento y con respecto a la la rotura general. el software asumirá automáticamente los datos geotécnicos del estrato de pertenencia de la cimentación. Fracción empuje pasivo Indicar el porcentaje de empuje pasivo a considerare en la verificación de colapso por desplazamiento . Si no se incluyen tales datos.Loadcap estado límite último. o sea un valor comprendido entre 0 y 1.6 Cargas Las cargas de la cimentación pueden ser cargas de proyecto o de servicio. En el caso de cimentaciones en roca se pide el parámetro RQD: Rock Quality Designation a insertar como porcentaje. en el caso de que este valor no esté disponible. En la ventana acciones y resistencias. se definen los coeficientes de seguridad sobre las resistencias (colapso por carga límite y desplazamiento). es posible importar el esfuerzo normal calculado con el software on line Combinaciones de las acciones. Para las verificaciones en condiciones de estado límite límite de daño va introducida la condición de carga de tipo = servicio. el número y el tipo de combinaciones a adoptar según la norma a seguir seleccionada y asigna un valor orientativo de la presión normal de proyecto. Fs = 3) y los coeficientes parciales tienen que ser todos ubicados iguales a la unidad. Los coeficientes de seguridad sobre las resistencias (capacidad de carga vertical y horizontal) son definidos en la tabla inferior al nivel de seguridad deseado (ej. tienen que ser seleccionadas en la última columna (Tipo) de la ventana Cargas. Pueden ser asignadas al mismo tiempo más combinaciones de carga de proyecto y de servicio para efectuar el cálculo según la normativa. a demás de las cargas. comporta un tipo de verificación a los estados límites en los cuales pueden ser considerados una o más condiciones de carga (Aprox. Para este tipo de verificación es oportuno introducir los coeficientes parciales sobre los parámetros geotécnicos. La tipología de carga. Observación: para la aplicación de la teoría de las tensiones admisibles el usuario tiene que seleccionar la Teoría clásica en el box "Normativa" y asignar una única condición de carga en carga límite. respectivamente. una segunda condición de carga tiene que ser asignada para el cálculo de los asientos. My calcula automáticamente la presión que transmite la cimentación al terreno. así como lo sugiere el Eurocódigo. © 2012 GeoStru Software . La aplicación del Eurocódigo. 1 o 2) por verificar. Loadcap insertar los componentes N. Haciendo clic con el lado derecho del ratón sobre la tabla de las cargas. Los comandos "Generar combinación" y "Asignar cargas" que aparecen en esta ventana activan. Mx.12 Loadcap Las cargas de servicio son utilizadas para el cálculo de los asientos. En lugar de las cargas se pueden asignar también las presiones normales de proyecto. los coeficientes parciales sobre los parámetros geotécnicos y la selección corrección sísmica. proyecto o servicio. En ambos casos se puede elegir uno o más métodos de cálculo. Método de Terzaghi sobre roca Seleccionar esta opción para calcular la carga última con el método de Terzaghi para las cimentaciones sobre roca. Método de Terzaghi Seleccionar esta opción para calcular la carga última con el método de Terzaghi (terrenos sin cohesión). Método EC-8 Seleccionando esta opción se efectúa el cálculo de la carga última según las directrices del Eurocódigo 7 (sobre geotécnica) y del Eurocódigo 8 (sobre sísmica). en el caso de cimentaciones sobre roca se proponen los métodos de Terzaghi e di Zienkiewicz.7 Cargas repartidas Son las cargas adicionales que se pueden asignar a la derecha y a la izquierda de la cimentación para tener en cuenta las sobrecargas adyacentes a la cimentación (por ejemplo construcciones contiguas). 2. Método de Zienkiewicz su roca Seleccionar esta opción para calcular la carga última con el método de Zienkiewicz para las cimentaciones sobre roca.Vesic. Método de Vesic Seleccionar esta opción para calcular la carga última con el método de Vesic (terrenos sin cohesión). El efecto se considera solo como incremento de tensiones en el subsuelo para el cálculo de los asientos y de la interferencia de los bulbos.Hansen .Meyerhof .8 Carga última Para el cálculo de la carga última el software permite escoger entre diversos métodos. Método de Hansen Seleccionar esta opción para calcular la carga última con el método de Hansen (terrenos sin cohesión).Loadcap 2. para los terrenos sin cohesión se prevén los métodos de Terzaghi . Método de Meyerhof Seleccionar esta opción para calcular la carga última con el método de Meyerhof (terrenos sin cohesión). Carga ultima © 2012 GeoStru Software 13 . y que ks = qult/DH. Cálculo según el promedio ponderado de las estratificaciones: Seleccionar esta opción si se desea estimar la carga última de la cimentación considerando como parámetros geotécnicos aquellos obtenidos con el promedio ponderado de los parámetros de los estratos individuales.14 Loadcap La carga última vertical y horizontal se calcula para cada combinación de proyecto. Cálculo Ks Para el cálculo de la constante de subsuelo ks el programa propone la fórmula adoptada por Bowles: ks = 40×(FS)×qa KN/m3 en la cual qa se expresa en kPa. pero se puede escribir también el valor que seleccione el usuario. Con el menú opciones de análisis. Condición sin drenaje: Seleccionar esta opción si se desea estimar la carga última de la cimentación en condiciones sin drenaje (parámetros totales). en la ventana de cálculo de la carga última. La formulación anterior se obtiene considerando que qa = qult/FS donde la resistencia última del terreno corresponde a un asiento DH = 2. Con cada combinación es posible reducir los parámetros característicos del terreno según los coeficientes de reducción establecidos y efectuar las Correcciones sísmicas de acuerdo con los métodos proyectuales seleccionados. en caso contrario se tomarán en consideración únicamente los parámetros de la capa de apoyo de la cimentación (Método Clásico). El valor del coeficiente sísmico horizontal se calcula automáticamente en función de la zona sísmica y del perfil estratigráfico. Para evaluar los efectos sísmicos sobre la capacidad de carga se proponen aceleraciones sísmicas máximas al suelo relativas a las diferentes zonas en las cuales se divide el territorio. Verificación al deslizamiento . © 2012 GeoStru Software . Loadcap reconoce automáticamente la peor combinación de cálculo y la selecciona con el símbolo *. se puede seleccionar el tipo de análisis a efectuar: Condición drenada: Seleccionar esta opción si se desea estimar la carga última de la cimentación en condiciones drenadas (parámetros eficaces).Colapso por desplazamiento Ver también: Estratigrafía terreno y Referencias teóricas.54 cm (1 pulgada). a propósito. el asiento total y el porcentaje de asiento t días después de la aplicación de la carga. Nótese que para una valoración correcta de las asientos. en el cual se escribe." . etc. Haciendo clic con el ratón y manteniendo pulsado el botón se puede pasar sobre el área de influencia de la cimentación y conocer el asiento total: lo anterior se muestra en la barra azul de la ventana activa.Presión impuesta sobre el terraplén: son las cargas agentes en el mismo. 2. Decurso asientos en el tiempo: se ve. el coeficiente de consolidación secundaria Cs. estrato por estrato. Centro. los estratos de terreno compresible deberán tener un espesor reducido (< 2.-Schmertmann Efectúa y muestra el cálculo de los asientos según dos posibilidades: edométrico y de Schmertmann. Pie y en un punto establecido por el usuario. para el cálculo del asiento secundario.Configurar plano cimentación excavación: Profundidad de la cimentación.IV Punto" Como datos de input de la estratigrafía hay que asignar: El módulo edométrico y el grado de sobreconsolidación.9 Módulo terraplenes Con este programa auxiliar se puede calcular el asiento de los terraplenes con el método edométrico.10 Asientos edom.00 m).Loadcap 2. . El programa calculará automáticamente el aumento neto en el plano de cimentación. Ver también: Referencias teóricas. por lo tanto cuando hayan estratos de terreno de espesor elevado es preferible que el usuario haga una subdivisión de los mismos en estratos más © 2012 GeoStru Software 15 . Distancia eje . "carreteras. La pantalla muestra el plano de la cimentación evidenciando la línea central (línea roja punteada) y el punto donde se aplica la carga (punto rojo). La segunda posibilidad se usa cuando faltan los parámetros anteriores y está presente el módulo de deformación E. La primer posibilidad la usa automáticamente el programa cuando el usuario insiere el módulo edométrico de los estratos y. la "Distancia eje .IV Punto: Los asientos se calculan en Eje. 11 Asientos elásticos Cálculo de los asientos elásticos (inmediatos) en el borde y el centro de la cimentación. Para la teoría sobre este argumento consultar las Referencias teóricas 2. Para la teoría sobre este argumento consultar las Referencias teóricas 2. 2. la deformación vertical.16 Loadcap pequeños manteniendo las características geotécnicas del estrato original y cambiando solo el N° de los estratos y su espesor. la tensión eficaz. Ver también: Estratigrafía terreno. Dicho valor se puede modificar Para la teoría sobre este argumento consultar las Referencias teóricas 2.13 Asientos post-sísmicos Se determina el FS a la licuefacción.12 Asientos Burland & Burbidge Cálculo de los asientos con el método de Burland y Burbidge (terrenos de grano grueso). con los diferentes factores de corrección. Asientos Elásticos. Asientos Burland y Burbidge. el asiento post sísmico y el incremento de la presión neutra.14 Verificación licuefacción Para cada estrato se muestra la verificación de la licuefacción con el método propuesto por el CNR y sugerido por el GNDT. Es necesario indicar antes los Datos adicionales para el cálculo de los asientos post sísmicos en la ventana Características estratos. Para cada estrato se presenta el valor de Nspt promedio definido en la ventana de la estratigrafía. La verificación se © 2012 GeoStru Software . la posición. Una vez efectuado el análisis. sobretodo. Aquí es posible intervenir sobre el paso de construcción de la mesh.N. Método del C. El factor de escala de las texturas y del asiento. permiten mejorar las visualizaciones de los resultados. La opción "T" permite especificar la utilización de una cargacilíndrica asignando el caráter "c" o la constante "1". Por cada una de éstas se asigna una "Descripción".Loadcap efectúa solo en presencia de aceleraciones sísmicas y terrenos sin cohesión con nivel freático. la altura "H" y el tipo "T". la base "B". En la sección "Impostaciones" del menú lateral es posible asignar los parámetros a utilizar para el análisis y la síntesis de datos. un "Color" y la misma estratigrafía. Para las "Áreas de carga" se asignan. crear una sección en correspondencia a la línea roja segmentada que se puede adaptar según las propias exigencias utilizando el mouse o bien impostando los valores textuales del menú.GNDT ." como separador al interior de la casilla de inserción según el standard sugerido en el encabezado de la tabla. Para la teoría sobre este argumento consultar las Referencias teóricas 2.Da Seed e Idriss Ver también:Estratigrafía terreno. En la sección "Análisis" del menú lateral vienen generados los resultados que son reproducidos en el gráfico junto a la mesh utilizada.R. Deslizando con el mouse el diseño se obtiene el valor del asiento del terreno en correspondencia al cursor.15 Asientos diferenciales En esta ventana es posible calcular los asientos diferenciales asignando las "Áreas estratigráficas" y las "Áreas de carga". En la sección "Áreas" del menú de la derecha se crean. "y" e "z". © 2012 GeoStru Software asientos en 17 . las " Áreas estratigráficas". longitud "L". la "Descripción. La opción "Ver tabla" muestra los valores de los correspondencia de las distancias para la sección calculada. sobre la dirección del texto. . la base "B" y la longitud "L" . el "Color" y la "Carga". sobre la densidad de las curvas de isoasiento. Es posible además elegir visualizar el valor del asiento y las curvas de isoasiento. la posición en plano a través de las coordenadas "x". sea a través de la abscisa x que a través de la coordenada y. Para insertar correctamente los datos es necesario utilizar la ". Por cada Área estratigráfica es posible asignar una misma estratigrafía cuyas características son asignadas en el menú Estratigrafía terreno del programa principal. para el archivo importado. Importa DXF El archivo dxf debe estar formado por rectángulos. Es suficiente preparar un archivo como el indicado en la siguiente figura: El archivo creado se debe salvar en formato TXT o CSV. en cambio el comando “3D Filo” permite una visión de los contornos del proyecto. La opción 2D lleva la visualización en plano. una estratigrafía vacía utilizando el menú "Estartigrafía terreno" (LoadCap utiliza como estratigrafía terreno actual la última estratigrafía seleccionada en el menú). los cuales se deben dibujar en los siguientes layer: LAY1 para las áreas de carga LAY2 área de carga. con los valores separados por tabulación. El comando “Girar” permite girar el diseño en el espacio. junto a la tabla puede ser desplazada con el mouse sobre el diseño.18 Loadcap La sección. Un ejemplo de archivo de importación se encuentra en la carpeta del programa en formato XLS. Desde el menú en alto es posible tener una visualización sólida en 3D del trabajo utilizando el comando "Rendering". Para importar el archivo usar el lado derecho del ratón en la tabla datos. © 2012 GeoStru Software . Importación de archivos externos Para efectuar el análisis de asientos diferenciales en archivos importados de otros programas es necesario crear. de los asientos y de la mesh in 3D. que se puede copiar (menú Edición).16 Diagrama tensiones Diagrama tensiones Muestra un diagrama donde se ven las variaciones de las tensiones en el subsuelo. 2. en función de la profundidad z con la teoría de Boussinesq o de Westergaard (con base en la selección efectuada en Parámetros generales del menú Datos generales).18 Informe diagramas Informe diagramas Muestra una tabla con los diversos valores de la carga admisible en función de la profundidad del plano de cimentación D y de la anchura B. Cada uno de estos comandos se puede seleccionar en el menú que aparece apretando la parte derecha del mouse. © 2012 GeoStru Software 19 . 2. imprimirlo o exportarlo (menú Exportar).17 Parámetros gráficos Parámetros gráficos Permite la administración de los parámetros representados en los diagramas. calculadas en el centro de la cimentación.Loadcap 2.19 Gráfico carga última-profundida Diagrama D-Carga última Muestra un diagrama donde se ven las variaciones de la carga admisible calculadas con los métodos elegidos en función de la profundidad del plano de cimentación D. Para cada pareja de valores de la base B y de la longitud L se construye un diagrama. La tabla se construye con base en los parámetros generales de los gráficos asignados en el menú Datos generales. 2. para cada longitud L seleccionada de entre las propuestas. 20 Loadcap Gráfico carga última-base Diagrama B-Carga última Muestra un diagrama donde se ven las variaciones de la carga admisible calculadas con los métodos elegidos en función de la anchura de la cimentación B. de la malla necesaria para la construcción del bulbo de tensiones. donde q es la presión inducida por la carga aplicada q0 en el plano de la cimentación. El paso representa la amplitud de las celdas. si se indica el 50% el bulbo aparece en el centro y por lo tanto los valores de tensión se refieren a la sección central de la viga. pasiva y de transición. Intervalo construcción malla en y Amplitud. Longitud cimentación Corresponde a la sección de la cimentación respecto a la cual se representa el bulbo. Intervalo construcción malla en x y paso Amplitud. Cada uno de estos comandos se puede seleccionar en el menú que aparece apretando la parte derecha del mouse. Para cada pareja de valores del plano de cimentación D y de la longitud L se construye un diagrama. o sea las variaciones con la profundidad de la relación q/q0. Bulbo tensiones Muestra en el área de trabajo los bulbos de las tensiones. Por ejemplo. Construcción bulbo tensiones Presión normal de proyecto Presión normal de proyecto para el cálculo de las tensiones.21 Bulbo tensiones Cuñas de rotura Muestra en el área de trabajo las zonas de rotura activa. a lo largo del eje de las ordenadas. de la malla necesaria para la construcción del bulbo de tensiones. que se puede copiar (menú Edición). Mesh © 2012 GeoStru Software . El incremento de tensiones por debajo de la cimentación se puede calcular con el método de Boussinesq o con el de Westergaard. imprimirlo o exportarlo (menú Exportar). 2.20 2. a lo largo del eje de las abscisas. Con la importación. posición). respectivamente. 2. Stratigrapher y MP. de pruebas penetrométricas y la creación de columnas estratigráficas.22 Gestión leyendas Gestión leyendas Permite personalizar la leyenda de los estratos (Parámetros a incluir.Loadcap Muestra en la hoja de trabajo la malla con celdas triangulares para la construcción de las variaciones del estado tensional por debajo del plano de cimentación. para la elaboración. colocarse con el cursor del mouse sobre la estratigrafía debajo de la cimentación y dar un clic. Para importar una estratigrafía construida con estos programas seleccionar el comando en la barra de las herramientas o en el menú input gráfico.24 Input gráfico Introducir estrato Para introducir gráficamente un estrato seleccionar el comando de la barra de las herramientas o del menú Input Gráfico. se importan también las características geotécnicas en el sistema de unidad de medida corriente. Mapa colores tensiones Muestra los bulbos de tensiones en forma de áreas coloradas. Se © 2012 GeoStru Software 21 .23 Gestión pruebas El software funciona también en interfaz con otras aplicaciones que produce GeoStru Software: Dynamic Probing. colocarse con el cursor del ratón sobre la estratigrafía por debajo de la cimentación y hacer clic: aparecerá una ventana en donde se selecciona el archivo a importar. Static Probing. 2. 2. 25 Opciones Opciones Muestra la ventana de diálogo con los parámetros relativos a la hoja de trabajo. Eliminar estrato Para eliminar gráficamente un estrato seleccionar el comando de la barra de las herramientas o del menú Input Gráfico. Se mostrará una ventana de diálogo en donde se puede introducir la nueva profundidad del estrato. 2. De esta manera el programa toma todos los datos necesarios para concluir el cálculo sin errores. Naturalmente. las posición de las texturas y la dimensión porcentual.26 Cómo configurar un nuevo proyecto Cuando se inicia un nuevo proyecto para el cálculo de la capacidad de carga y de los asientos con el programa LoadCap. escoger una litología entre las presentes en el database propuesto. se aconseja utilizar el comando Nuevo trabajo guiado del menú Archivo. después de esto el usuario debe modificar los datos del proyecto para adaptarlos al propio caso: los datos del proyecto se deben © 2012 GeoStru Software . Se pueden personalizar los colores del fondo e de las líneas. la tolerancia del cursor y el paso de la malla. además del ancho de las líneas. Los terrenos presentes en la lista son parte del database terrenos. Asignar terreno Para asignar gráficamente los parámetros geotécnicos de un estrato seleccionar el comando de la barra de las herramientas o del menú Input Gráfico. seleccionar el comando. diálogo en donde se propone la cota Modificar espesor Para modificar gráficamente el espesor de un estrato.22 Loadcap mostrará una ventana de correspondiente al clic dado. colocarse con el cursor sobre el estrato y después de haber dado un click. colocarse con el cursor del mouse sobre la estratigrafía y dar clic. 2. colocarse con el cursor del mouse sobre el estrato que se debe borrar y dar un click con el mouse. Con cimentaciones de plano completa o parcialmente enterrado. En virtud del DM 2008. Notas parámetros geotécnicos Si se procede con teorías a los parámetros geotécnicos quedan característicos. los entendidos como 23 .Loadcap modificar con el menú Datos generales. © 2012 GeoStru Software estados límites. Acción sísmica En presencia de sismo. o sea reducir la cohesión a 2/3 y la tangente del ángulo de resistencia al corte a 0. Para cimentaciones en roca el programa adecua automáticamente la ventana de los datos en la estratigrafía (ej. aparece la ventana donde se deben introducir los datos geotécnicos que usa el programa para calcular la capacidad de carga y el asiento. por lo tanto puede ser útil efectuar el cálculo con la altura de empotramiento. RQD). sin seleccionar la opción anterior e insertando el empotramiento efectivo de la cimentación en el terreno. la excesiva profundidad del plano de cimentación puede provocar valores elevados de la capacidad de carga por motivos del elevado valor del término (g·D·Nq). el valor de la altura de empotramiento. Tipo terreno Seleccionar entre terreno suelto y roca según la tipología del suelo en el cual se apoya la cimentación. el programa efectúa una corrección en la capacidad de carga según diferentes metodologías. Terzaghi sugiere aplicar una corrección a los parámetros getécnicos de cálculo. Corrección parámetros Para terrenos prevalentemente arenosos. el programa considera la profundidad D al calcular el primer término de la capacidad de carga (g·D·Nq). el programa asigna a la variable D. Estratigrafía terreno Usando este comando. En caso contrario. tales datos deben ser los parámetros característicos de los estratos. Datos sistema de cimentación Introducir los datos geométricos de la cimentación examinada según lo indicado en la ventana de input. Entre las dimensiones geométricas se pide la profundidad del plano de cimentación D respecto al plano del terreno y la altura de empotramiento: si se introducen ambas y se marca la opción "Altura de empotramiento = Profundidad plano de cimentación ".67·tan (j). que reducen los parámetros geotécnicos definidos en la estratigrafía. respectivamente. en caso que no fuese disponible. Cargas Es necesario establecer las cargas solo cuando la finalidad es calcular los asientos. parciales parámetros geotécnicos terrenos + Resistencias ) se definen también los coeficientes parciales de las propiedades geotécnicas de los terrenos (c'. Los botones Generar combinación y Asignar cargas que aparecen en la ventana en cuestión activan. ya sea de la capacidad de carga que de los asientos. comando Exportar en formato RTF). En el mismo recuadro (Sismo + Coef. g). Este tipo de coeficientes se considera solo en las condiciones de carga de tipo Proyecto y no en las de Servicio. Para definir los niveles de seguridad aceptables por parte del usuario o impuestos por las normas aplicadas. Cada una de las condiciones de carga se debe introducir en forma de "Presión normal del proyecto" o de esfuerzo normal N. Tal valoración se realiza con el método de Seed e Idriss y con la condición de que el espesor del estrato sea de más de 1 metro. cu. de momentos Mx y My . nivel freático y terreno sin cohesión. Los valores de los coeficientes reductores sísmicos aparecen en el informe formato RTF que produce el programa (menú Exportar. se puede efectuar el cálculo de la susceptibilidad a la licuefacción del estrato en presencia de acción sísmica. o de cortes Hx y Hy. Por ejemplo en el caso de una cimentación aislada es más fácil contar con estos datos que con la presión normal del proyecto. es necesario introducir los Coeficientes Reductores Capacidad de carga vertical y horizontal (por ej.Acercamiento 2) y asigna un valor orientativo a la presión normal de proyecto. Cargas Repartidas © 2012 GeoStru Software . El programa permite evaluar varias condiciones de carga. tanj. También la corrección sísmica en la capacidad de carga se refiere solo a condiciones concernientes a la capacidad de carga y por lo tanto al tipo Proyecto. la carga establecida se refiere al plano de cimentación y por lo tanto debe incluir también el peso de esta. el número y el tipo de combinaciones a adoptar con base en la norma a seguir seleccionada (por ej. En todo caso. Además. igual 3 si se aplica el DM'96). las cuales se definen en la ventana de las Acciones-Resistencias. En cada condición a definir se debe seleccionar el Tipo: puede ser de Proyecto cuando la finalidad es calcular el nivel de seguridad de la capacidad de carga última del terreno o de Servicio para calcular los asientos. cada condición se debe asignar ya amplificada con eventuales factores en las cargas. los cuales representan los coeficientes parciales Mi introducidos por NTC 2008 o por los Eurocódigos. La introducción de una carga para calcular la capacidad de carga última del terreno sirve para determinar el nivel de seguridad como relación Qlim/Qd entre la carga última y la carga del proyecto.24 Loadcap Pruebas penetrométricas Si se cuenta con resultados de pruebas penetrométricas dinámicas en términos de Nspt del estrato. A1+M1+R3 para NTC 2008 . El efecto se considera solo como incremento de tensiones en el subsuelo para el cálculo de los asientos y de la interferencia de los bulbos. (por ej. El usuario tiene por lo tanto la posibilidad de realizar cambios ya sea en las cargas que en los coeficientes sin tener que salir del comando y volver a entrar en la ventana Acciones-Resistencias del menú Datos Generales. se calcula la constante de subsuelo (Ks) con el método propuesto por Bowles: ks = qlim/DH con DH = 2. 2. Hansen y Brinch-Hansen. En este caso se efectúan búsquedas avanzadas en el manual. Ejemplo: N+Enter para crear un archivo nuevo. Cálculo El programa presenta comandos de cálculo para la capacidad de carga y para los asientos. Métodos de cálculo Los métodos analíticos para el cálculo de la capacidad de carga límite del terreno son los clásicos presentes en la literatura geotécnica:Terzaghi. Terzaghi y Zienkiewicz.5 cm desplazamiento retenido admisible. Ejemplo: Sismo+?+Enter para más informaciones sobre el análisis sísmico. Carga última: El cálculo de la carga última da los resultados de cada condición de carga de tipo Proyecto introducida en la ventana cargas. 3)Activación rápida de un programa .Loadcap Son las cargas adicionales que se asignar a la derecha y a la izquierda de la cimentación para considerar la presencia de sobrecargas adyacentes a la misma. Vesic. Finalmente. 2)Se le puede hacer una pregunta al programa seguida de ?+Enter. para terrenos. se obtiene acceso veloz a los comandos.27 Comandos de short cut La barra indicada en la imagen inferior posee una serie de funciones: 1)Con las letras de short c ut de los menús seguidas de e nt e r. para cada autor. El comando vuelve a proponer la misma ventana de cargas añadiendo una tabla de resultados. Meyerhof. para rocas. construcciones contiguas). Para cada carga se calcula el factor de seguridad como relación Qlim/Qass entre carga última y carga asignada (tensión o presión de proyecto) y la condición Verificado/Sin verificar dependiendo de si el factor de seguridad obtenido es superior o no al nivel de seguridad impuesto por el usuario en la ventana de las cargas. Ejemplo: Slope+Enter para abrir otro software GeoStru. © 2012 GeoStru Software 25 . 9 Gennaio 1996 Norme Tecniche per il calcolo./S. l'esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione.com Escribir geostru ps + Enter para acceder rápidamente al cálculo de los parámetros sísmicos. estructuras de contención y aspectos geotécnicos. i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione. D. D. del 11/03/1988 Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce.M. l'esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche.com+Enter o geostru@geostru. del 14/02/1992 Norme tecniche per l'esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche. D. Eurocódigo 8 Indicaciones proyectuales para la resistencia sísmica de las estructuras Parte 5: Cimentaciones. Circolare Ministero LL. la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate. 15 Ottobre 1996 N.PP.M. 16 Gennaio 1996 Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche.T. 16 Gennaio 1996 Norme Tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi.28 Referencias Teóricas 2.C.M.geostru.M. LL.GG.26 Loadcap 4)Acceso rápido a los contactos con GeoStru. D. Ejemplo: Contactos+?+Enter para acceder la lista de los contactos. 252 AA.1 Normativas Eurocódigo 7 Proyecto geotécnico – Parte 1: Reglas generales. LL.PP.28.PP.M. 2. 1)Acceso rápido a funciones web: Ejemplo: www. D. © 2012 GeoStru Software . n. Circolare Ministero LL. Las hipótesis y las condiciones dictadas por Prandtl son las siguientes: Material carente de peso y por lo tanto g=0 Comportamiento rígido . 30 del 4 febbraio 2008. Pubblicato su S.2 Referencias Teóricas La carga última de una cimentación superficial se puede definir como el valor máximo de la carga con el cual en ningún punto del subsuelo se alcanza la condición de rotura (método de Frolich).U.3. 10 Aprile 1997 N. Circolare applicativa del 2 febbraio 2009. n.PP.M. 3274del 20. della G.2003 Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica. 14 Gennaio 2008. Istruzioni per l'applicazione delle Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche di cui al D. 2.28.C. En el acto de la rotura se verifica la plasticidad del material contenido entre la superficie límite del semiespacio y la superficie GFBCD.M.M. 65/AA. 9 Gennaio 1996. 617. caracterizando la resistencia a la rotura con una ley de tipo: c tg (1-1) válida también para los suelos. o también refiriéndose al valor de la carga.plástico Resistencia a la rotura del material expresada con la relación t=c + s ´ tgj Carga uniforme.M. para el cual el fenómeno de rotura se extiende a un amplio volumen del suelo (método de Prandtl e sucesores).0. mayor del anterior. Prandtl ha estudiado el problema de la rotura de un semiespacio elástico como efecto de una carga aplicada sobre su superficie con referencia al acero.GG. Nuove Norme tecniche per le Costruzioni D. En el triángulo AEB la rotura © 2012 GeoStru Software se da según dos familias de segmentos 27 . 16 Gennaio 1996. n. Ordinanza P. vertical y aplicada en una franja de longitud infinita y de ancho 2b (estado de deformación plana) Tensiones tangenciales nulas al contacto entre la franja de carga y la superficie límite del semiespacio.Loadcap Istruzioni per l'applicazione delle Norme Tecniche di cui al D. En las zonas ABF y EBC la rotura se produce a lo largo de dos familias de líneas. Los polos de éstas son los puntos A y E.14 c En el otro caso particular de terreno sin cohesión (c=0. por lo tanto q 5. a excepción del hecho que la franja de carga no se aplica sobre la superficie límite del semiespacio. no sería entonces posible aplicar ninguna carga en la superficie límite de un terreno incoherente. c=0 es decir un medio dotado de peso pero sin resistencia. Resolviendo las ecuaciones de equilibrio se llega a la expresión: © 2012 GeoStru Software .28 Loadcap rectilíneos e inclinados en 45°+j/2 con respecto al horizontal. sino a una profundidad h. En esta teoría. Individuado así el volumen de terreno llevado a rotura por la carga límite. si bien no se puede aplicar prácticamente.14. j=0. Se llega por lo tanto a una ecuación q B c donde el coeficiente B depende solo del ángulo de rozamiento j del terreno. g¹0) resulta q=0. una constituida por segmentos rectilíneos que pasan respectivamente por los puntos A y E y la otra por arcos de familias de espirales logarítmicas. el terreno comprendido entre la superficie y la profundidad h tiene las siguientes características: g¹0. Según la teoría de Prandtl. se han basado todas las investigaciones y los métodos de cálculo sucesivos. éste se puede calcular escribiendo la condición de equilibrio entre las fuerzas que actúan en cualquier volumen de terreno delimitado debajo de cualquiera de las superficies de deslizamiento. En efecto Caquot se puso en las mismas condiciones de Prandtl. con h 2b. Para j =0 el coeficiente B es igual a 5. En los triángulos AFG y ECD la rotura se da en segmentos inclinados en ±(45°+ j/2) con respecto a la vertical. Loadcap q A 1 B c que de seguro es un paso adelante con respecto a Prandtl. b es la semianchura de la franja.terreno. Como consecuencia la individualización de la carga límite no es tan clara y evidente como en el caso de los terrenos compactos. en cambio Terzaghi admite este comportamiento en los terrenos muy compactos. Admitiendo que las superficies de rotura resten inalteradas. Además. Terzaghi aconseja tener en consideración la © 2012 GeoStru Software 29 . de hecho. Esto comporta un cambio del estado tensional en el terreno puesto directamente por debajo de la cimentación. En el método de Prandtl se da la hipótesis de un comportamiento del terreno rígido-plástico. la expresión de la carga última entonces es: q A h B c C b donde: C es un coeficiente que resulta función del ángulo de rozamiento interno j del terreno puesto por debajo del nivel de cimentación y del ángulo j antes definido. seguido por un breve tracto curvilíneo (comportamiento elástico-plástico). En un terreno muy suelto en cambio la relación cargas-asentamientos presenta un tracto curvilíneo acentuado desde las cargas más bajas por efecto de una rotura progresiva del terreno (rotura local). Terzaghi asigna a los lados AB y EB de la cuña de Prandtl una inclinación y respecto a la horizontal. pero resulta impedido por las resistencias tangenciales que se desarrollan entre la cimentación y el terreno. la curva cargas-asentamientos presenta un primer tracto rectilíneo. ha aportado algunos cambios para tener en cuenta las características efectivas de toda la obra de cimentación . prosiguiendo el estudio de Caquot. Una sucesiva contribución sobre el efectivo comportamiento del terreno ha sido aportada por Terzaghi. Terzaghi pasa del problema plano al problema espacial introduciendo algunos factores de forma. seleccionando el valor de en función de las características mecánicas del terreno al contacto terreno-obra de cimentación. Para los terrenos muy sueltos. En éstos. para tenerlo en cuenta. Método de Terzaghi (1955) Terzaghi. basándose en datos experimentales. el terreno que se encuentra en contacto con la cimentación misma tiende a irse lateralmente. la rotura es instantánea y el valor de la carga límite resulta claramente individuado (rotura general). De esta manera se supera la hipótesis g2 =0 para el terreno por debajo de la cimentación. Bajo la acción de la carga transmitida por la cimentación. pero que todavía no refleja la realidad. Los valores de los coeficientes N se obtuvieron de Meyerhof hipotizando varios arcos de prueba BF (v. mientras que el corte a lo largo de los planos AF tenía valores aproximados.75 Nc N Nq tan 2 2 2 tan 1 cot kp cos2 1 Fórmula de Meyerhof (1963) Meyerhof propuso una fórmula para calcular la carga última parecida a la de Terzaghi. junto con la expresión de la fórmula. factores de profundidad di y de pendencia ii para el caso en que la carga trasmitida a la cimentación sea inclinada en la vertical.30 Loadcap carga última. el valor que se calcula con la fórmula anterior pero introduciendo valores reducidos de las características mecánicas del terreno y precisamente: tg rid 23 tg c rid 23 c Haciendo explícitos los coeficientes de la fórmula anterior. la fórmula de Terzaghi se puede escribir así: qult c Nc sc D Nq 0.5 B N s donde: a2 Nq a 2 cos2 45 e 0. © 2012 GeoStru Software . Introdujo un coeficiente sq que multiplica el factor Nq. A continuación se presentan los factores de forma tomados de Meyerhof. mecanismo Prandtl). Las diferencias consisten en la introducción de nuevos coeficientes de forma. 5 B B N N s i .1 k p D B per j>10 per j = 0 dq dq 31 0.5 0.1 k p per j>10 B L per j = 0 factor de profundidad: © 2012 GeoStru Software dc 1 0.4 factor de forma: sc 1 0.Loadcap C arico verticale qult c Nc sc dc D Nq sq C arico inclinato qult c Nc ic dc D Nq iq e tan tan2 45 Nq Nc Nq N Nq 2 1 cot 1 tan 1.2 sq s 1 kp B L 0.2 k p dq d 1 dq d 1 D B 0. sin embargo el mismo autor introdujo algunos coeficientes para poder interpretar mejor el comportamiento real de la cimentación.32 Loadcap inclinación: 2 ic i 1 90 2 i i 1 per j>0 0 per j = 0 donde: kp tan2 45 2 q = Inclinación de la resultante en la vertical. La fórmula de Hansen vale para cualquier relación D/B. de hecho.4 2 tan 1 D B sin 2 D B Para valores D/B>1: © 2012 GeoStru Software . ya sean cimentaciones superficiales o profundas. sin éstos. se tendría un aumento demasiado fuerte de la carga última con la profundidad. Para valores de D/B <1 dc dq 1 1 0. las extensiones consisten en la introducción de bi que considera la eventual inclinación en la horizontal del nivel de cimentación y un factor gi para terreno en pendencia. Fórmula de Hansen (1970) Es una extensión ulterior de la fórmula de Meyerhof. Loadcap dc dq 1 1 D 0.44 0.1 2 5 10 20 100 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------d'c 0 0.33 0.4 tan 1 B 2 tan 1 sin 2 D tan 1 B En el caso j = 0 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------D/B 0 1 1.55 0. Factor de forma: s 'c 0.61 0.2 B L sc 1 Nq B Nc L sc 1 sq 1 B tan L s 1 0.59 0.4 Factor de profundidad: © 2012 GeoStru Software per fondazioni nastriformi B L 33 . En los factores siguientes las expresiones con ápices (') valen cuando j=0.40 0.62 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------. 7 450 H V A f c a cot 5 5 0 5 0 Factores de inclinación del terreno (cimentación sobre talud): © 2012 GeoStru Software .4k dc 1 0.5 1 iq 1 Nq H A f ca iq 1 V 0.34 Loadcap d'c 0.4k dq 1 2 tan 1 d 1 k D B se D B 1 k D tan 1 B se D B 1 sin k per qualsiasi j Factores de inclinación de la carga i'c 0.7H A f c a cot 0.5 ic iq 1 i 1 i 1 0.5H A f c a cot V 0. 5 tan 5 Factores de inclinación del nivel de cimentación (base inclinada) b 'c bc bq bq 147 1 147 exp exp 2 tan 2. se debe dar la siguiente desigualdad. para todas las combinaciones de carga relativas al ELU (Estado límite último). Brich-Hansen (EC 7 .Loadcap g'c gq 147 gc 1 g 1 147 0. con Nq y Nc como en la fórmula de Meyerhof y Ng como se indica a continuación: N 2 Nq 1 tan Los factores de forma y de profundidad que aparecen en las fórmulas del cálculo de la capacidad portante son iguales a los propuestos por Hansen. © 2012 GeoStru Software 35 . del terreno (cimentación en talud) y del plano de cimentación (base inclinada).EC 8) Para que una cimentación pueda resistir la carga de proyecto en seguridad con respecto a la rotura general.7 tan Fórmula de Vesic (1975) La fórmula de Vesic es análoga a la fórmula de Hansen. en cambio se dan algunas diferencias en los factores de inclinación de la carga. Rd es la carga última de proyecto de la cimentación con respecto a las cargas normales. sc factor de forma sc 1 0. q presión litostática total en el plano de cimentación . en caso de carga excéntrica. En la evaluación analítica de la carga última de proyecto Rd se deben considerar las situaciones a corto y a largo plazo en los terrenos de grano fino. La carga última de proyecto en condiciones sin drenaje se calcula como: R A' 2 cu sc ic q donde: A' área de la cimentación efectiva de proyecto.36 Loadcap Vd Rd donde: Vd es la carga de proyecto en el ELU. teniendo en cuenta también el efecto de cargas inclinadas o excéntricas. © 2012 GeoStru Software . B ' L' cu cohesión sin drenaje . entendida. 1 H A ' cu factor de corrección de la inclinación de la carga debida a una carga H. normal en la base de la cimentación. que incluye también el peso de la cimentación misma.2 ic 0.2 sc 1.5 1 para cimentaciones rectangulares B' L' para cimentaciones cuadradas o circulares. como el área reducida en cuyo centro se aplica la resultante de la carga. 5 ' B' N s i donde: e tan ' tan2 45 Nq Nq 1 cot ' 2 Nq 1 tan ' Nc N ' 2 Factores de forma: B' sen ' sq 1 sq 1 sen ' s 1 0.7 sc s q Nq ' para forma rectangular L para forma cuadrada ocircular B' para forma rectangular L' para forma cuadrada o circular 1 Nq 1 para forma rectangular.3 s 0.Loadcap En condiciones con drenaje la carga última de proyecto se calcula como sigue: R A ' c' Nc sc q' ic Nq sq iq 0. cuadrada o circular Factores inclinación resultante debida a una carga horizontal H paralela a a L’: © 2012 GeoStru Software 37 . mientras la estimación de los asientos se obtiene haciendo referencia a Newmark (Apéndice H de "Aspectos geotécnicos del proyecto en zona sísmica" Asociación Geotécnica Italiana). Los autores han alargado el trinomio de la fórmula de la carga última: qL Nq q N c c 0. al. Richards et. Richards. evaluar ya sea la carga última que los asientos derivados y por lo tanto verificar ambos estados límite (último y de daño). se consideran los complementarios de la profundidad del plano de cimentación y de la inclinación y de la inclinación del plano de cimentación y del plano terreno (Hansen).38 Loadcap iq i 1 ic H V iq Nq A ' c ' cot ' 1 Nq 1 Factores inclinación resultante debida a una carga horizontal H paralela a B’: iq 1 i 3 A ' c ' cot ' 0.5 N B Donde los factores de capacidad de carga se calculan con las siguientes fórmulas: Nc Nq 1 cot © 2012 GeoStru Software . en condiciones sísmicas.7H V 1 ic 3 A ' c ' cot ' H V iq Nq 1 Nq 1 Además de los factores correctivos anteriores. El cálculo de la carga última se obtiene mediante una simple extensión del problema de la carga última al caso de la presencia de fuerzas de inercia en el terreno de cimentación debidas al sismo. Helm e Budhu (1993) han desarrollado un procedimiento que permite. Loadcap Nq N K pE K AE K pE K AE 1 tan AE Examinando con el enfoque de equilibrio límite un mecanismo a la Coulomb y teniendo en cuenta las fuerzas de inercia agentes en el volumen de terreno a rotura. De hecho.pared ideal: tan 1 tan tan cot 1 tan 1 tan cot tan cot tan A tan 1 tan tan cot 1 tan 1 tan cot tan cot tan P cos 2 KA cos © 2012 GeoStru Software 1 sin sin cos 2 39 . en campo estático. como se muestra en la siguiente figura. que viene vista como una pared ideal en equilibrio bajo la acción del empuje activo y del empuje pasivo que recibe de las cuñas I y III: Esquema de cálculo de la carga última (qL) Los autores han extraído las expresiones de los ángulos rA y rP que definen las zonas de empuje activo y pasivo y de los coeficientes de empuje activo y pasivo KA y KP en función del ángulo de rozamiento interno f del terreno y del ángulo de rozamiento d terreno . el clásico mecanismo de Prandtl se puede aproximar. eliminando la zona de transición (abanico de Prandtl) y reduciéndola a la línea AC. 40 Loadcap cos 2 KP cos 1 sin 2 sin cos De todas formas es de observar que el empleo de las fórmulas anteriores asumiendo f=0. Tales fuerzas de masa. Se obtienen así las extensiones de las expresiones de ra y rp. debidas a aceleraciones kh g y kv g.5d. En tales expresiones aparece el ángulo q definido como: tan kh 1 kv En la siguiente tabla se muestran los factores de capacidad de carga calculados para los siguientes valores de los parámetros: = 30° = 15° Y para diferentes valores de los coeficientes de empuje sísmico: © 2012 GeoStru Software . agentes respectivamente en dirección horizontal y vertical. teniendo en cuenta las fuerzas de inercia agentes en el volumen de terreno a rotura. Por lo tanto Richards et. empleando naturalmente las expresiones de los ángulos rAE y rPE y de los coeficientes KAE y KPE relativas al caso sísmico. son a su vez iguales a kh g y kv g. además de KA y KP. Al. conduce a valores de coeficientes de carga última muy cercanos a los basados en un análisis a la Prandtl. respectivamente indicadas como rAE y rPE y como KAE y KPE para denotar las condiciones sísmicas: AE PE tan 1 tan 1 1 tan 2 1 tan 1 tan tan 1 tan 2 1 tan 1 tan tan cot tan cot cot tan cot cos 2 K AE cos cos sin 1 sin 2 cos cos 2 K PE cos cos 1 sin sin 2 cos Los valores de Nq y Ng se determinan también valiéndose de las fórmulas precedentes. extendieron la aplicación del mecanismo de Coulomb al caso sísmico. 297657 5.Loadcap kh/(1-kv) Nq N Nc 0 16.33132 0. La capacidad de carga última calculada es de todas formas función del coeficiente RQD según la siguiente expresión: © 2012 GeoStru Software 41 . usando ángulo de rozamiento y cohesión de la roca.88906 20.838476 0. En la capacidad portante de las rocas se utilizan normalmente factores de seguridad muy altos y legados de todas maneras al valor del coeficiente RQD: por ejemplo.9915 0. medida con RQD.116015 9 Tabla de los factores de capacidad de carga para =30° Carga limite de cimentación en roca Para valorar la capacidad de carga admisible de las rocas se deben considerar algunos parámetros significativos como las características geológicas.466 3.465466 15.141079 0.103E03 0.268 7.577 1.357472 10.75 el factor de seguridad varía entre 6 y 10. para una roca con RQD igual al máximo de 0.122904 2.86476 0.216145 0. o las propuestas por Stagg y Zienkiewicz (1968) donde los coeficientes de la fórmula de la capacidad portante valen: tan6 45 Nq Nc 2 5 tan4 45 N Nq 2 1 Con tales coeficientes se usan los factores de forma utilizados en la fórmula de Terzaghi.604404 7.11944 15.51037 23.364 5.879102 3.176 9.066982 1.087 13.90786 0. Para determinar la capacidad de carga de una roca se pueden usar las fórmulas de Terzaghi. el tipo y calidad de roca.75643 26.851541 9. espesor del estrato H. d = ángulo de resistencia al corte en la base de la cimentación. Con respecto al primero la resistencia se calcula como la suma de un componente debido a la adhesión y otro debido al rozamiento cimentación-terreno. E e m = Parámetros elásticos del terreno. ca = adhesión plinto-terreno. coeficiente de Poisson m. Ii = Coeficientes de influencia dependientes de: L'/B'. A' = área de la cimentación efectiva. profundidad del nivel de cimentación D. como área reducida al centro de la cual se aplica el resultado. la estabilidad de una cimentación aislada se debe verificar con respecto al colapso por desplazamiento. Asientos elásticos Los asentamientos de una cimentación rectangular de dimensiones B´L puesta en la superficie de un semiespacio elástico se pueden calcular con base en una ecuación basada en la teoría de la elasticidad (Timoshenko e Goodier (1951)): H q0 B ' 2 1 Es I1 1 2 I2 IF 1 (1 2) donde: q0 = Intensidad de la presión de contacto B' = Mínima dimensión del área reactiva. Los coeficientes I1 y I2 se pueden calcular utilizando las ecuaciones de © 2012 GeoStru Software . Verificación del deslizamiento De acuerdo con los criterios de proyecto al ELU. además del colapso por rotura general. la resistencia lateral derivada del empuje pasivo del terreno se puede considerar como un porcentaje indicado por el usuario. entendida en caso de cargas excéntricas. La resistencia de cálculo por rozamiento y adhesión se calcula según la expresión: FRd Nsd tan ca A' donde: Nsd = valor de cálculo de la fuerza vertical. la roca se trata como un terreno.42 Loadcap q' qult RQD 2 Si el sondeo en roca no suministra piezas intactas (RQD tiende a 0). estimando mejor los parámetros c y f. que indican el asiento se reduce con la profundidad en función del coeficiente de Poisson y de la relación L/B. En referencia a los resultados de la prueba edométrica. utilizando B'=B/2 y L'=L/2 para los coeficientes relativos al centro y B'=B y L'=L para los coeficientes relativos al borde.Loadcap Steinbrenner (1934) (V. el asentamiento se © 2012 GeoStru Software 43 . si el substrato rocoso se encuentra a una profundidad mayor. En el cálculo de los asientos se considera una profundidad del bulbo tensiones igual a 5B. Sin embargo la simplicidad de uso y la facilidad de controlar la influencia de los varios parámetros que intervienen en el cálculo. Asientos edometricos El cálculo de los asientos con el método edométrico permite valorar un asiento de consolidación de tipo unidimensional. Por lo tanto la estimación efectuada con este método se debe considerar como empírica. lo hacen un método muy difuso. En práctica se multiplica por un factor igual a 4 para el cálculo de los asentamientos en el centro y por un factor igual a 1 para los asentamientos en el borde. en función de la relación L'/B' y H/B. producto de las tensiones inducidas por una carga aplicada en condiciones de expansión lateral impedida. El coeficiente de influencia IF deriva de las ecuaciones de Fox (1948). El módulo elástico para terrenos estratificados se calcula como promedio ponderado de los módulos elásticos de los estratos interesados en el asiento inmediato. A tal propósito se considera substrato rocoso el estrato que tiene un valor de E igual a 10 veces el del estrato que está por encima. en vez de teórica. Para simplificar la ecuación (1) se introduce el coeficiente IS: IS I1 1 2 I2 1 El asentamiento del estrato de espesor H vale: H q0 B ' 2 1 ES IS IF Para aproximar mejor los asientos se subdivide la base de apoyo de manera que el punto se encuentre en correspondencia con un ángulo externo común a varios rectángulos. El procedimiento edométrico en el cálculo de los asientos pasa esencialmente a través de dos fases: a)El cálculo de las tensiones verticales inducidas a las diferentes profundidades con la aplicación de la teoría de la elasticidad. Bowles). b)La valoración de los parámetros de compresibilidad con la prueba edométrica. Sin embargo. teniendo en cuenta el intervalo tensional ( significativo para el problema en examen.44 Loadcap valora como: H H0 RR log ' v0 v ' v0 si se trata de un terreno súper consolidado (OCR>1). Como alternativa a los parámetros RR y CR se hace referencia al módulo edométrico M. es preferible utilizar pruebas penetrométricas estáticas y dinámicas. H0 espesor inicial del estrato. o sea si el incremento de tensión debido a la aplicación de la carga no hace superar la presión de preconsolidación s’p (s'v0 + Dsv < s'p). CR Relación de compresión. Asiento secundario El asiento secundario se calcula con referencia a la relación: © 2012 GeoStru Software . ' v0 v ) Para la aplicación correcta de este tipo de método es necesario: la subdivisión de los estratos compresibles en una serie de pequeños estratos de modesto espesor (< 2.00 m). el cálculo del asiento como suma de las contribuciones para cada pequeño estrato Muchos usan las expresiones antes indicadas para el cálculo del asentamiento de consolidación tanto para las arcillas como para las arenas de granulometría de fina a media. s’v0 tensión vertical eficaz antes de la aplicación de la carga. Dsv incremento de tensión vertical debido a la aplicación de la carga. Si en cambio el terreno es consolidado normal (s'v0=s'p) las deformaciones se dan en el tracto de compresión y el asiento se valora como: H H0 CR log ' v0 v ' v0 donde: RR Relación de recompresión. la estimación del módulo edométrico en el ámbito de cada estrato. para terrenos con grano más grueso las dimensiones de las pruebas edométricas son poco significativas del comportamiento global del estrato y. pero en tal caso se debe seleccionar oportunamente el valor del módulo a utilizar. porque el módulo de elasticidad usado viene tomado directamente de pruebas de consolidación. para las arenas. 5 qc para cimentaciones circulares o cuadradas e igual a 3. Ei representa el módulo de deformación del terreno correspondiente al estrato i-ésimo considerado en el cálculo. para cimentaciones circulares o cuadradas. se interpola en función del valor de L/B. para cimentaciones cuadradas o circulares es igual a 2B.5 I z max 0. Según este acercamiento el asiento se expresa con la siguiente ecuación: w C1 C 2 q Iz z E en la cual: Dq representa la carga neta aplicada a la cimentación. T tiempo en que se desea el asiento secundario.1 q ' vi donde s’vi representa la tensión vertical eficaz a la profundidad B/2 para cimentaciones circulares o cuadradas. Asientos de Schmertmann Un método alternativo para calcular los asientos es el propuesto por Schmertmann (1970). y a profundidad 4B. en el caso de cimentaciones corridas. T100 tiempo necesario para terminar el proceso de consolidación primaria. Dzi representa el espesor del estrato i-ésimo. © 2012 GeoStru Software 45 .Loadcap HS Hc C log T T100 en donde: Hc es la altura del estrato en fase de consolidación. Schmertmann por lo tanto propone considerar un diagrama de las deformaciones de forma triangular donde la profundidad a la cual se tienen deformaciones significativas se toma como igual a 4B.5 0. para cimentaciones corridas (lineales). el cual ha correlaciona la variación del bulbo tensiones a la deformación. El valor máximo de Iz se verifica a una profundidad respectivamente igual a: B/2 para cimentaciones circulares o cuadradas B para cimentaciones corridas y vale 0. y a profundidad B para cimentaciones corridas. Ca es el coeficiente de consolidación secundaria como pendencia en el tracto secundario de la curva asiento-logaritmo tiempo. Iz es un factor de deformación cuyo valor es nulo a la profundidad de 2B. C1 e C2 son dos coeficientes correctores. El módulo E se considera igual a 2. En los casos intermedios.5 qc para cimentaciones corridas. t 0.7 IC 3 q' ' v0 B 0. fs. El índice de compresibilidad Ic está legado al valor medio Nav de Nspt al interno de una profundidad significativa z: IC 1. el espesor del estrato comprensible y el tiempo. de acuerdo con el cual se calcula el asentamiento. ft = factores correctores que consideran respectivamente la forma.2 log 0. según la indicación de Terzaghi y Peck (1948) NC 15 0.5 Nspt 15 © 2012 GeoStru Software . hay que precisar que los valores se deben corregir para arenas con componentes limosos debajo del nivel freático y Nspt>15. en el cual se correlaciona un índice de compresibilidad Ic al resultado N de la prueba penetrométrica dinámica.7 IC donde: q' = presión eficaz bruta.076 . Asientos de Burland y Burbidge Si acaso se dispone de datos obtenidos de pruebas penetrométricas dinámicas para calcular los asentamientos. fH.46 Loadcap El término qc que interviene en la determinación de E representa la resistencia a la puntaza obtenida con la prueba CPT. expresado en años después de haber terminado la construcción. La expresión del asiento propuesta por los autores es la siguiente: S fS fH ft ' v0 B 0. ' C1 1 0. para el componente viscoso. es posible fiarse del método de Burland y Burbidge (1985).5 que toma en cuenta las deformaciones diferidas en el tiempo por efecto secundario.1 En la expresión t representa el tiempo.4 N1AV Por cuanto respecta a los valores de Nspt a utilizar en el cálculo del valor medio NAV. B = ancho de la cimentación. Ic = índice de compresibilidad. Las expresiones de los dos coeficientes C1 y C2 son: que toma en cuenta la profundidad del plano de cimentación. s'vo = tensión vertical eficaz a la cota de impuesto de la cimentación.5 v0 q C2 1 0. el peso volumen.Loadcap donde Nc es el valor correcto a usar en los cálculos.015 z mientras que para el factor correctivo MSF se debe ver la tabla 1 en donde aparece el valor de este factor obtenido por varios investigadores. y Idriss I.7 para cargas dinámicas.Magnitude Scaling Factor © 2012 GeoStru Software 47 . Tabla 1 . Para depósitos gravosos arenosos-gravosos el valor corregido es igual a: NC Las expresiones respectivamente: de los factores correctores 1.2 en el caso de cargas estáticas y 0. Para determinar el valor del coeficiente reductivo rd se utiliza la fórmula empírica propuesta por Iwasaki et al. M (1982).25 fS fH ft 1.25 L B L B 0. el número de golpes del estudio SPT. R = 0. B. entre los cuales Seed H. fH y ft son 2 H zi R log t 3 Con t = tiempo en años > 3. la densidad realtiva. Cálculo liquefacción Método de Seed y Idriss (1982) es el más conocido y utilizado de los métodos simplificados y requiere conocer solo pocos parámetros geotécnicos: la granulometría. R3 = constante igual a 0.25Nspt 1 H 2 zi R3 fS.3 para cargas estáticas y 0. (1978): rd 1 0.8 para cargas dinámicas. 00 0.5 1. Se obtiene un gráfico (Fig.89 La resistencia a licuefacción CRR se calcula en función de la magnitud. = presión vertical efectiva. © 2012 GeoStru Software .5 6.48 Loadcap Magnitude Seed H. del número de golpes. = exponente que depende de la densidad relativa del terreno (Fig.1) seleccionando los casos de terrenos en donde hubo y no hubo licuefacción con los terremotos. de la densidad relativa. & Idriss I.94 0.5 donde: s'vo Pa n 2).60 C N Nm donde: Nm = número promedio de golpes del estudio penetrométrico estándar SPT.0 7.5 7. = presión atmosférica expresada en la mismas unidades de s'vo.08 1. Inicialmente se calcula el número de golpes correcto en el nivel deseado para tener en cuenta la presión litostática mediante la siguiente expresión: N1. B.19 1.5 8. de la presión vertical efectiva.0 8.32 1. CN = coeficiente correctivo que se calcula mediante la siguiente expresión: CN Pa ' v0 0.43 1. M.0 6. (1982) 5. 60 90 49 .Loadcap Figura 1 – Correlación entre CSR y N1.5 CRR es: CRR © 2012 GeoStru Software N1.60. Figura 2 – Coeficiente correctivo CN Está demostrado que para un terremoto de magnitud igual a 7. Los autores han precisado que este procedimiento es válido para arenas con D50 > 0.25 mm. 2.60 C S N1.60: N1.3 Eurocode 8 Para la aplicación del Eurocódigo 8 (proyeto geotécnico en campo sísmico) el coeficiente sísmico horizontal se define de la siguiente manera: Kh = agR · gI ·S / (g) agR gI S = aceleración pico de referencia sobre suelo rígido.4 Correcciones sísmicas PAOLUCCI & PECKER Para tener cruenta de los efectos de la inercia producida por el sismo sobre la determinación del qlim han sido introducidos los factores correctivos z: © 2012 GeoStru Software . mientras que para arenas limosas y limos sugieren corregir ulteriormente el valor de N1.3 el depósito no es licuefactible.28. = soil factor que depende del tipo de terreno (de A y E).50 Loadcap Por lo tanto se aplica: FS CRR CSR si FS > 1.28.60 7. ag = agR · gI es la “design ground acceleration on type A ground”. = factor de importancia.5 2. no serán realizadas las correcciones sísmicas con zq.28. zg 2. 4.Loadcap zq 1 kh tg 0.5 Capacidad de carga de cimentaciones en taludes Un problema particular que ocasionalmente se puede presentar son las cimentaciones situadas en un talud o en las inmediaciones del mismo (Fig.11). Ver también: Cálculo de los coeficientes de capacidad de carga Nq.35 zc 1 0. En la imagen se muestra como la ausencia de terreno en el lado en pendencia de la cimentación tiende a reducir la estabilidad © 2012 GeoStru Software 51 . Ng en condiciones sísmicas Atención: Calculando los factores de capacidad de carga según Richards et al.32 k h z zq donde Kh es el coeficiente sísmico horizontal calculado en función de la aceleración máxima al suelo ag /g. Nc. zc. la relativa al caso de cimentación horizontal y adE = L1 de la figura 4. El coeficiente N'c reducido se calcula considerando como superficie de rotura ade = LO. obteniendo así: N'q Nq A1 A0 En caso de talud con A1 A0 : N'q Nq Se debe después verificar la estabilidad global del talud bajo el efecto de la carga transmitida por la cimentación utilizando un programa de estabilidad de taludes (Slope de GeoStru).11a. obteniendo así: N'c Nc L1 L0 El coeficiente N'q se reduce con la relación entre las áreas D(ce) = A0 en caso de cimentaciones en llano. Efgh = A1 de la Figura 4.52 Loadcap La solución del problema se aborda calculando los coeficientes reducidos N'c y N'q y asumiendo que la línea de inclinación del talud mismo represente una dirección principal. como alternativa.11a (o.11b). y Efg de la figura 4. La capacidad de carga por lo tanto se calcula utilizando las fórmulas usuales y los coeficientes de reducción: q lim D N'q s q iq c N'c s c ic 1 2 B N s d i © 2012 GeoStru Software . © 2012 GeoStru Software . además de la que se utiliza en condiciones de estado límite. 2. visto que el efecto de la profundidad está ya considerado sea en Nc que en Nq.L'.28. que depende del terreno. los coeficientes N'c y N'q coinciden con los del caso de cimentaciones en terreno llano para cada valor de f independientemente de las relaciones D/B (profundidad plano de cimentación/anchura) y b/B (distancia del talud/anchura). de la siguiente figura se obtiene una ecuación para determinar la presión máxima en el terreno y la longitud L' efectiva de la cimentación. una evaluación separada de la presión admisible sobre el terreno q'0 válida en condiciones de carga temporal. no se corrige a la hora de tener en cuenta el talud. Para una excentricidad e L 6 Con respecto a uno de los ejes. Si bien por lo común las cimentaciones no se proyectan para tales condiciones de carga. Tal situación se manifiesta cuando una o más combinaciones de carga superan en buena medida la capacidad de la cimentación de oponerse al momento de vuelco (condiciones de carga transitorias o temporales debidas a viento o a sismo).Loadcap 53 El coeficiente Ng.6 Cálculo presiones terreno Existen situaciones en las cuales es imposible mantener la resultante de la presión en el terreno al interno del tercio medio de la base. a petición del cliente. Cuando b = 0. no se deberían usar más los coeficientes di. se debería verificar la estabilidad al vuelco en presencia de estas cargas temporales. en donde obviamente el área de la base no reacciona con una longitud igual a L . El consultor geotécnico debería suministrar. Cuando D/B>0. 54 Loadcap El área del triángulo de las presiones debe ser igual a la carga vertical P y el resultado se debe aplicar a L'/3 de la extremidad más sometida a solicitaciones y pasar por el baricentro del triángulo. Este punto está a una distancia M P e desde el centro de la cimentación de manera que L/2 e L' / 3 y P q BL ' 2 © 2012 GeoStru Software . cuando no se da ningún levantamiento de la cimentación. q'a y excentricidad determinados. y si ambas excentricidades son tales que ex L 6 ey B 6 solo una parte de la cimentación responde.Loadcap Sustituyendo L' en la expresión de P y resolviendo respecto a q se obtiene q 2P 3B L / 2 e q' a Con P. Cuando que se presenta el momento ya sea respecto al eje X que al eje y. se puede calcular. La presión en el terreno en cimentaciones con excentricidad respecto a ambos ejes. la posición de la resultante resulta como en la figura. del siguiente modo: © 2012 GeoStru Software 55 . se resuelve con respecto a B y a L con tanteo hasta satisfacer la igualdad. pp. Berardi G. 93-130. Milano.3. (1972) << Ingegneria delle Fondazioni >>. Lambe T. 2a ed. vol. Colombo P. vol. Mx es el momento respecto al eje x. W.28. Enciclopedia dell'Ingegneria. Hoepli. ISEDI. Zanichelli. pp. 2.7 Bibliografía AGI (1984) << Raccomandazioni sui pali di fondazione >>. ex My P ey Mx P Los lados positivos son los ilustrados. I. Lancellotta R. JSMFD. Bologna. vol.56 Loadcap q P A M yx Iy Mxy Ix o q 6e x P 1 BL L 6e y B Se recuerda que Ix LB 3 12 Iy BL3 12 My es el momento respecto al eje y. Cestelli Guidi C. (1994) Geotecnica. vol 94. 163-172. (1980) Geotecnica e Tecnica delle fondazioni. ASCE. V n. © 2012 GeoStru Software . VII. (1968) << The behaviour of foundations during costruction>>. SM 1. (1971) << Osservazioni sul comportamento di pali a grande diametro >> RIG.. Napoli. Bowles (1991) Fondazioni Progetto e Analisi Joseph E. New York. New York. H. Ed. Liguore Editore. Davis E. Micropali ad elevata capacità portante << Rivista Italiana di Geotecnica >>. CUEM. McGraw-Hill. La Tecnica Professionale (AGOSTO 1998) << Rivista edita dal collegio Ingegneri Ferroviari Italiani >>. B.. Wiley & Sons . G. . Bowles. Ed. Terzaghi K.Loadcap Poulos H. Pasquale De Simone Fondazioni. © 2012 GeoStru Software 57 . (1980) Pile di Foundation Analysis and design. J. Viggiani C. J. Wiley & Sons . (1983) Fondazioni. (1967) Soil Mechanics Engineering Practice. Peck R.