Métodos de cálculo para la estimación de asientos

Método elástico

Se basa en los datos elásticos del terreno. Se utiliza de forma generalizada para obras de estructuras (pilares, puentes, muros de contención, etc.). La distribución de tensiones bajo la cimentación es independiente de la posible heterogeneidad del terreno; es aplicable la solución de reparto tensional correspondiente al semiespacio homogéneo e isótropo de Boussinesq.

Modelo edométrico

Se emplea para suelos arcillosos blandos (terraplenes, pasos interiores). Se consideran el largo y corto plazo:

  • Largo plazo: Se calcula en la vertical del centro del área de apoyo. Para cada nivel, se determinarán las presiones verticales efectivas en el centro del nivel en cuestión.
  • Corto plazo: Corresponde al final del proceso de consolidación primaria. Para configuraciones geométricas que puedan asimilarse a la condición edométrica unidimensional, el asiento instantáneo se puede considerar nulo.

Método basado en ensayos de campo

Específico para suelos granulares. Para este tipo de terrenos, se ha comprobado experimentalmente que la expresión de Burland y Burbidge cumple con un gran número de casos.

Metodología de cálculo a emplear en el dimensionamiento de una cimentación superficial

  1. Procedimiento de la zapata en planta: Definición inicial de las dimensiones.
  2. Cálculo de la distribución de presiones sobre el terreno: Valores característicos sin mayorar de las cargas de la estructura sobre la zapata + peso propio del cimiento + peso de las tierras.
  3. Comprobación de presiones: Se debe verificar que p < σadm, donde σadm = Presión de Hundimiento / Fs (siendo Fs = 3). Si s < c (asiento menor al crítico), estamos sobredimensionando. En caso de que no sean adecuadas las dimensiones en planta, se debe volver a dimensionar.
  4. Comprobación de la estabilidad: Verificación a vuelco, deslizamiento y redimensión si fuese necesario.
  5. Cálculo de los asientos del terreno.
  6. Comprobación de asientos: Verificar que s < sadm y realizar reajustes si fuese necesario.

Asiento de una cimentación: Definición y tipos

Los asientos son deformaciones verticales que experimenta el terreno cuando sobre el mismo se aplica una carga.

Tipos de zapatas

  • Zapata aislada
  • Zapata combinada
  • Zapata corrida bajo muro
  • Zapata de medianería
  • Zapata continua bajo pilares
  • Zapata de esquina

Métodos de los Estados Límites: Definición, tipología y fallos

ELU: Estado Límite Último

El suelo soporta la carga a la que se le somete la cimentación sin romperse (carga de hundimiento). Si se sobrepasa, se producirá el agotamiento o colapso de la estructura o de una parte de ella.

  • Estabilidad global: Estructura y cimiento que pueden fallar globalmente sin que se produzcan antes otros fallos locales.
  • Hundimiento: Se produce cuando la capacidad de soporte del terreno es inferior a la carga que transmite la cimentación al terreno.
  • Deslizamiento: Ocurre cuando las tensiones de corte en el plano de contacto terreno-base del elemento de cimentación igualan o superan la resistencia al corte de dicho contacto.
  • Vuelco: Las cimentaciones superficiales sometidas a cargas excéntricas respecto al centro de gravedad de su área de apoyo alcanzan un ELU cuando el punto de paso de la resultante de las acciones se aproxima al borde de la cimentación.
  • Rotura del elemento estructural de cimentación: El elemento de cimentación está sometido a unos esfuerzos que podrían llegar a superar su capacidad resistente.

ELS: Estado Límite de Servicio

Son aquellos cuya ocurrencia implica consecuencias menos graves, puesto que no conducen a la ruina estructural. Pueden producirse por movimientos importantes de la cimentación, por roturas localizadas, vibraciones excesivas y otras causas.

  • Roturas localizadas.
  • Asientos.

Segundo Parcial

Clasificación y tipos de pilotes

Por la forma de transmitir la carga al terreno:

  • Columna: Fuerte predominio de la componente de punta.
  • Flotantes: Transmisión a lo largo del pilote al suelo deformable al que se adhiere por fuste.

Por la forma de puesta en obra con respecto al terreno:

  • Pilotes de desplazamiento o hincados: Fuerte fricción suelo-pilote, alteración del suelo y mejora por compresión del terreno.
  • Pilotes de extracción: Débil fricción suelo-pilote debido a la débil tensión normal; interesa que el pilote sea rugoso para mejorar la contribución por fuste en un terreno medio.

Según el material:

  • Madera: Se conserva bien bajo el agua.
  • Metálico: La velocidad de oxidación es lenta.
  • Hormigón: Armado o pretensado.
  • Mixtos: Combinación de perfiles con hormigón.

Lugar de fabricación y forma de ejecución:

  • Prefabricados
  • Ejecutados in situ

Proceso del cálculo de un muro de contención

  1. Determinar el valor del empuje en la base del triángulo de fuerzas.
  2. El empuje total tendrá un valor igual al área del triángulo de fuerzas y estará situado a 1/3 desde la cota inferior.
  3. Con el dato del empuje total E, se puede determinar el espesor del muro cuyo volumen (Vunitario = H · dato · e) genera un peso que ha de cumplir los requisitos de equilibrio de fuerzas y de momentos.