JAVIER GUILLERMO HERNÁNDEZ PÁEZ 215008

TEORÍA DE LA CAPACIDAD DE CARGA ÚLTIMA

Terzaghi (1943), fue el primero en presentar una teoría para evaluar la capacidad última de carga de cimentaciones superficiales, la cual dice que una cimentación es superficial si la profundidad D¡(figura 11.4) de la cimentación es menor que o igual al ancho de la misma. Sin embargo, investigadores posteriores han sugerido que cimentaciones con Df igual a 3 o 4 veces el ancho de la cimentación se definen como cimentaciones superficiales.Terzaghi sugirió que para una cimentación continua o de franja (es decir, la razón de ancho a largo de la cimentación tiende a O), la superficie de falla en un suelo bajo carga últimaEl efecto del suelo arriba del fondo de la cimentación se supone reemplazado por el efecto de una sobrecarga equivalente q = γ*Df . El gráfico a continuación representa los bloques de falla.

1. La zona triangular ACD inmediatamente debajo de la cimentación2. Las zonas de cortante radial AD F Y CD E, en que las curvas DE Y D F son arcos de una espirallogarítrnica3. Dos zonas pasivas de Rankine triangulares AFH y CEG.

Los ángulos CAD y ACD se suponen iguales al ángulo de fricción del suelo (es decir, α =φ). Note que al reemplazar el suelo arriba del fondo de la cimentación por una sobrecarga equivalente q, la resistencia cortante del suelo a lo largo de las superficies de falla GI y HJ fue despreciada.Usando el análisis del equilibrio, Terzaghi expresó la capacidad última de carga en la forma:

Con base en estudios de laboratorio y campo de la capacidad de carga, la naturaleza básica de la superficie de falla en suelos sugerida por Terzaghi parece ahora ser correcta (Vesic, 1973). Sin embargo, el ángulo α es mas cercano a 45 + φ/2 que a φ, como fue originalmente supuesto por Terzaghi. Con α = 45 + φ/2 las relaciones para Nc y Nq son:

La ecuación para Nc fue derivada originalmente por Prandtl (1921), y la relación para Nq fue presentada por Reissner (1924). Caquot y Kerisel (1953) y Vesic (1973) dieron para Nγ ,la relacion:

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La expresión para la capacidad de carga última presentada es sólo para una cimentación continua y no se aplica en el caso de cimentaciones rectangulares. Además, la ecuación no toma en cuenta la resistencia cortante a lo largo de la superficie de falla en el suelo arriba del fondo de la cimentación (porción de la superficie de falla marcada GI y HJ además la carga sobre la cimentación puede estar inclinada. Para tomar en cuenta todos estos aspectos, Meyerhof (1963) sugirió la siguiente forma para la ecuación de capacidad general de carga: