E.M.I. – Fundaciones Ing. Edwin Alfonzo Pomacagua Chipana

PRACTICA CAPACIDAD DE CARGA DE LOS SUELOS

En los ejercicios 1 al 6, calcular la capacidad de carga por Terzaghi y por la ecuación general. 1. Calcular la capacidad de carga admisible de una zapata continua de 2 m de ancho, que se desplantara a 2.2 m

de profundidad en un suelo con 14 kN/m³ de peso específico en estado natural, con los parámetros de resistencia: c = 0.2 kg/cm², ϕ = 25°. El nivel freático se encuentra a 4.5 m de profundidad. Considere un factor de seguridad de 3.

2. Calcular la capacidad de carga de la zapata del problema anterior suponiendo que el nivel freático está a 0.8 m de profundidad y el γsat = 20 kN/m³

3. Calcule la capacidad de carga ultima para una zapata cuadrada de 2 m de lado, desplantada en una arena compacta con ϕ = 37° si la profundidad de desplante es 0, 1, 2, 3 m. El peso específico de la arena es 16 kN/m³.

4. La resistencia no drenada de una arcilla es su = 4 T/m² y γ = 1.35 T/m³, en este suelo se va a desplantar una zapata cuadrada de 2 m de lado y una rectangular de 2 x 10 m. Utilizando un factor de seguridad de 2.5, determine la capacidad de carga admisible para ambas, si la profundidad es de 1.5 m y el nivel freático se encuentra a 1 m de profundidad.

5. Calcule la capacidad de carga de admisible con un factor de seguridad de 3, para una zapata continua, de 2 m de ancho, desplantada a 5 m de profundidad. El nivel freático esta también a 5 m de profundidad y el suelo situado sobre el está saturado en un espesor de 1 m y con 80 % de saturación en los 4 m restantes, el suelo tiene las siguientes propiedades:

- Relación de vacíos de 0.90 - Gravedad especifica de las partículas solidas de 2.60 - Cohesión de 0.3 kg/cm² - Angulo de fricción interna de 35°

6. Se considera un inmueble de seis pisos sobre planta baja y sótano cuyas fachadas A1 y A2 reciben, al nivel de la parte superior de los cimientos, cargas de 29 y 36 T/m. Los pilares de la fila central A3, separados entre sí 3.75 m, reciben cada uno 110 T. La longitud del edificio es de 38 m. El edificio tiene sus cimientos en un banco de grava compacta ( γd = 1.65 T/m³, ϕ = 35°, γ’ = 1.02 T/m³) de 9 m de espesor, que reposa sobre una capa de arcilla blanda (normalmente consolidada) de espesor superior a los 20 m, cuyas características son (ϕ = 0º, su = 0.3 kg/cm²). El nivel terminado de los sótanos se encuentra 2 m más bajo que el terreno natural. El nivel freático está situado a -8 m con relación al terreno natural. Se analiza para este edificio dos soluciones para la cimentación del inmueble. La primera alternativa por medio de zapatas: zapatas corridas B1, B2 y zapatas cuadradas B3 de un espesor de 50 cm. La segunda alternativa a través de una losa radier de 50 cm de espesor. Calcular considerando un factor de seguridad de 3: a) Las dimensiones de las zapatas B1, B2 y B3 con la ecuación general. b) Las dimensiones de la losa radier

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7. Se tiene una zapata aislada cuadrada céntrica de 5 pies de lado, la carga que le llega de la columna es de 100 kips y el desplante es de 2 pies igual al espesor de la zapata. Considerando un peso específico del hormigón armado de 150 pcf. Calcular: a) El esfuerzo a nivel de fundación b) el esfuerzo neto a nivel de fundación

8. Una cimentación está sometida a una fuerza vertical de 1000 kN y a momentos flectores en ambas direcciones de 200 kN-m, la profundidad del nivel de fundación es de 1 m, el nivel freático se encuentra al nivel del terreno, el suelo tiene: c = 20 kPa, ϕ = 22º, γsat = 19 kN/m³. Dimensionar: a) Una zapata cuadrada b) Una zapata rectangular con relación de lados de 2

9. ¿Cómo se analizaría la capacidad de carga de una cimentación circular con excentricidad de carga? 10. Para la zapata de la figura, calcule la carga última que la zapata puede soportar utilizando el método

aproximado.

5.0 4.0

2.0

0.5

0.2 0.3 0.2

8.0

9.0

B1 B3 B2

Nivel Freático

Grava Compacta

Arcilla Blanda

29 T/m 110 T 36 T/m

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11. Resuelva el ejercicio anterior utilizando un método más preciso (investigar). 12. Investigue como se determina la capacidad de carga de cimentaciones próximas a un talud. 13. Una cimentación corrida de ancho 1 m esta sobre la corona de un talud de suelo arcilloso. Df = 1 m, H = 4 m,

b = 2 m, γ = 16.8 kN/m³, c = 68 kPa, ϕ = 0º, β = 60º. a) Determine la capacidad de carga admisible si FS = 3. b) Grafique la qu si b varía de 0 a 6 m.

ASENTAMIENTOS DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES 14. Una cimentación rectangular de 2 x 3 m soporta un esfuerzo de 210 kPa, calcule el asentamiento elástico en

el centro, si el suelo es una arena limosa con: Es = 8500 kPa y ν = 0.3. No hay desplante, ni estrato firme. 15. Resuelva el problema anterior si H = 4 m. 16. Resuelva el problema anterior si además Df = 1 m. 17. Una cimentación tiene dimensiones de 1.8 m x 1.8 m, qo = 190 kPa, Df = 1 m, H = 15 m, Es = 16500 kPa, γ

= 16.5 kPa para suelo arenoso. Calcule el asentamiento inmediato si la cimentación es rígida. 18. Resuelva el problema anterior, considerando un tiempo de 4 años para el flujo plástico. 19. Calcule el asentamiento por consolidación del estrato arcilloso de la figura.

20. Describa el ensayo de consolidación unidimensional.