Presentacion Para Exposicion De Fundaciones.pptx

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION MATURIN ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

EMPUJE ACTIVO Y ESTABILIDAD PROFESORA:

BACHILLERES:

BLANCA RAMIREZ

FRANCISCO HERRERA JOSE ZARAGOZA YULETZIS TORRIVILLA

EFECTOS DE LA SOBRECARGA EN EL EMPUJE ACTIVO

SOBRECARGAS Es cuando sobre el relleno del muro actúa una carga adicional, estas cargas provocan presiones adicionales sobre el muro, que deben ser previstas reemplazando el peso de la carga por una sobrecarga equivalente de relleno. La altura de esta sobrecarga se calcula dividiendo la carga por pie

cuadrado entro el poso de un pie cubico del material.

EMPUJES DE TIERRA • La presión del terreno sobre un muro está fuertemente condicionada por la deformabilidad del muro. • Si el muro y el terreno sobre el que se fundan son iguales, las deformaciones son prácticamente nulas, en este caso se habla de empuje en reposo. • En el caso de empuje activo es cuando el muro se desplaza, permitiendo la expansión lateral del suelo produciendo una falla por corte del suelo

retenido creando una cuña. • En el empuje pasivo es cuando se aplican fuerzas al muro, de forma que éste empuje al relleno, produciendo una falla mediante una cuña mucho más amplia.

EMPUJE ACTIVO Este tipo de empuje se produce cuando la estructura de contención se desplaza o gira hacia el exterior y por tanto, el terreno se descomprime.

EFECTO DE LA SOBRECARGA Dependiendo de la ubicación y magnitud de la sobrecarga, el ángulo de la superficie de deslizamiento puede variar, ya que el ángulo de desplazamiento original entrega el mayor empuje sobre el muro. De acuerdo con la teoría de la elasticidad, el esfuerzo en cualquier profundidad “z” sobre una estructura de retención es causada por una carga en línea de intensidad “q” (longitud unitaria), se expresa con:

2𝑞 𝑎2 𝜎= ∗ 𝜋 𝐻 (𝑎2 + 𝑏2 ) 𝜎=

𝑞 0.203𝑏 ∗ 𝐻 0.16 + 𝑏2

Para 𝑎 > 0.4

2

Para 𝑎 ≤ 0.4

Donde “𝜎” es el esfuerzo horizontal a la profundidad z = b*H

Figura Nº 1: Carga en línea

Figura Nº 2: Carga en Franja

En la figura Nº 2 se muestra una carga de franja con una intensidad de “q” área unitaria ubicada a una distancia b’ de un muro de altura H. Con base en la teoría de la elasticidad, el esfuerzo horizontal, 𝜎, a cualquier

profundidad z sobre una estructura de retención es: 𝑞

𝜎 = 𝜋 (𝛽 − 𝑠𝑒𝑛𝛽 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝛼)

Sin embargo, en el caso de suelos, la ecuación se duplica para tomar en cuenta la cedencia de la masa del suelo.

𝜎=

2𝑞 𝜋

(𝛽 − 𝑠𝑒𝑛𝛽 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝛼)

La fuerza total por longitud unitaria (P) debida sólo a una carga de

franja: 𝑃=

𝑞 90

𝐻 𝜙2 − 𝜙1

Donde: 𝜙1 =

𝜙2 =

𝑡𝑔−1

𝑡𝑔−1

𝑏′ 𝐻 𝑎′ + 𝑏′ 𝐻

La ubicación z de la figura Nº 2 de la fuerza resultante, P, se puede obtener con:

𝐻2 𝜙2 − 𝜙1 + 𝑅 − 𝑄 − 57.3 ∗ 𝑎′ ∗ 𝐻 𝑧=𝐻− 2𝐻 𝜙2 − 𝜙1 Donde: 𝑅 = (𝑎′ + 𝑏′)2 ∗ (90 − 𝜙2 ) 𝑄 = 𝑏′2 ∗ (90 − 𝜙1 )

ESTABILIDAD DE MUROS

MUROS DE RETENCIÓN Los muros de retención se pueden dividir en dos categorías principales: • Muros de retención convencionales • Muros de tierra estabilizados mecánicamente. Los muros de retención convencionales se pueden clasificar en

general en cuatro tipos: • Muros de retención de gravedad. • Muros de retención de semigravedad. • Muros de retención en voladizo • Muros de retención con contrafuertes

ESTABILIDAD DE MUROS DE RETENCIÓN Un muro de retención puede fallar en cualquiera de las formas siguientes: • Puede volcarse respecto a su puntera. • Puede deslizarse a lo largo de su base. • Puede fallar debido a la pérdida de capacidad de soporte de carga

del suelo que soporta la base • Puede sufrir una falla cortante por asentamiento profundo de un suelo débil. • Puede experimentar un asentamiento excesivo.

MUROS DE RETENCIÓN ESTABILIZADOS MECÁNICAMENTE Recientemente se ha utilizado el refuerzo de suelo en la construcción y diseño de cimentaciones, muros de retención y otras estructuras. Dependiendo del tipo de construcción, los refuerzos pueden ser tiras metálicas galvanizadas, geo-textiles, geo-mallas o geo-compuestos. La idea fundamental del refuerzo del suelo no es nueva, esta se remonta a varios siglos atrás. Sin embargo, el concepto presente del análisis y diseño sistemático lo desarrolló un ingeniero francés, H. Vidal (1966).

CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO El procedimiento general de diseño de cualquier muro de retención

se puede dividir en dos partes: • Satisfacer los requerimientos de estabilidad interna • Revisar la estabilidad externa del muro. Las revisiones de la estabilidad interna comprenden determinar la resistencia a la tensión y a la Compresión de los elementos de refuerzo y evaluar la integridad de los elementos de fachada.

Las revisiones de estabilidad externa incluyen revisiones contra fallas de volcamiento, deslizamiento y capacidad de carga.

ESTABILIDAD DE FUNDACIONES

ESTABILIDAD DEL ELEMENTO DE CIMENTACIÓN Se trata de calcular las presiones que van a actuar sobre el terreno, comprobando que no se supere la tensión admisible del terreno, y comprobar que no existe el riesgo de que se produzca vuelco o deslizamiento del elemento de cimentación.

CÁLCULOS ESTRUCTURALES Se trata de comprobar que el elemento de cimentación resiste los esfuerzos a los que se va a encontrar sometido, definiendo el armado necesario

en

el

mismo

y

los

requisitos

para

garantizar

una

durabilidad adecuada.

En esta figura se puede observar la deformación del elemento de cimentación con distribución de tensiones bajo los terrenos uniformes o trapezoidales.

Esta figura corresponde a la deformación del elemento de cimentación con distribución de tensiones triangular.

DETERMINACIÓN DE LAS ACCIONES EN EL PLANO DE LA CIMENTACIÓN Es preciso determinar el axil y el momento en el plano de la cimentación, a partir de los cuales se obtendrá la distribución de tensiones en el terreno, así como los coeficientes de seguridad a vuelco y a deslizamiento.

a) AXIL EN EL PLANO DE CIMENTACIÓN (N1): 𝑁1 = 𝑁 + 𝑊𝑍 + 𝑊𝑡 Dónde: • 𝑁 : Valor característico del axil en la base del pilar. • 𝑊𝑍 : Peso de la zapata. • 𝑊𝑡 : Peso del terreno que gravita sobre la zapata

Entonces se calcula 𝑊𝑍 : 𝑊𝑍 = 𝑎′ ∗ 𝑏′ ∗ ℎ ∗ 𝛾ℎ𝑎 Siendo: • 𝑎′ ∗ 𝑏′ : Dimensiones en planta de la zapata. • 𝛾ℎ𝑎 : Peso específico del hormigón armado. • ℎ: Altura de la zapata.

Luego se calcula 𝑊𝑡 :

𝑊𝑡 =

𝑎′ ∗ 𝑏′ − 𝑎 ∗ 𝑏 ∗ 𝐻 ∗ 𝛾𝑡

Dónde: • 𝑎 ∗ 𝑏: Dimensiones del soporte situado sobre la zapata. • 𝐻: Profundidad del plano superior de la cimentación. • 𝛾𝑡 : Peso específico del terreno.

b) MOMENTO EN EL PLANO DE LA CIMENTACIÓN (M1): 𝑀1 = 𝑀 + 𝑉 ∗ ℎ Siendo: • 𝑀 𝑦 𝑉 : Valores característicos del momento y el cortante en la base del soporte. • ℎ: Altura de la zapata.