ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
DIMENSIONES, ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
Criterios a tomar en la elección y dimensionamiento de Cimentaciones
a.- Determinar la capacidad neta del terreno, la profundidad de cimentación y las
características físico mecánicas del suelo de sustentación en base a un Estudio de
Mecánica de Suelos, de acuerdo a lo dispuesto por la Norma E-050; así como también
definir los parámetros sísmicos del suelo en base a la Norma Sismo resistente E –030.
b.- Determinar las cargas de servicio y los momentos flexionantes que actúan en la base
de las columnas que soportan a la estructura; tanto de gravedad como por sismo.
c.- Seleccionar la combinación de cargas de servicio y momentos más desfavorables.
d.- Determinar el tipo de cimentación superficial a utilizar, para lo cual puede hacerse uso
del gráfico presentado en la Tésis de Grado del Ing° César Cubas; que está en función de
la Capacidad portante y el número de pisos.
e.- Calcular el área necesaria del cimiento dividiendo la carga total de servicio más
desfavorable entre la capacidad neta del terreno, si sólo la carga es axial; o considerar los
esfuerzos de flexión más desfavorables si existe una combinación de carga y momentos
flexionantes , verificando que las presiones generadas por las cargas sean inferiores a las
presiones de soporte del terreno.
f.- Calcular las cargas y presiones últimas para las condiciones más desfavorables y
determinar los momentos flexionantes y cortantes últimos de acuerdo al tipo de
cimentación.
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, ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA.-
En esta etapa deberá obtenerse el área del cimiento de manera que la presión que
deba transmitirse sea menor o igual a la presión neta del terreno; determinada en función
de la capacidad admisible del suelo obtenida de un Estudio de Mecánica de Suelos.
El área del cimiento es función de las cargas de servicio y la capacidad neta del
terreno. Las cargas de servicio, pueden ser Cargas de gravedad (Axiales y Momentos en
una o dos direcciones), y Cargas de gravedad y Sismo (Axiales y Momentos en una o dos
direcciones).
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, ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
La Capacidad neta del terreno, es de dos tipos: a) cuando actúan sólo Cargas de
Gravedad (σnt ) ; y b) Cuando actúan Cargas de Gravedad y Sismo (σnts), en que la
capacidad admisible debe incrementarse en 30%; dispuesto por el Art. 15.2.4 de la Norma
E-060 ( Norma Peruana de Concreto Reforzado).
Determinación de la Capacidad Neta.-
a) Capacidad Neta, cuando sólo actúan cargas de gravedad:
σnt = σt – S/C – ep*ɣcs - er* ɣm - Hz* ɣca
b) Capacidad Neta, cuando actúan cargas de gravedad y cargas de
sismo:
σnts = 1.30*σt – S/C – ep*ɣcs - er* ɣm - Hz* ɣca
ó como lo propone el Libro de Principios de Ingeniería de Cimentaciones de Brajas M.
Das ; para sólo Cargas de gravedad :
σnt = σu – S/C – ep*ɣcs - er* ɣm - Hz* ɣca
FS
y para el caso de Cargas de gravedad y Cargas de Sismo:
σnts = 1.30*σu – S/C – ep*ɣcs - er* ɣm - Hz* ɣca
FS
En la que:
σt : Capacidad admisible del suelo
σu : Capacidad última del suelo
S/C : Sobrecarga
ep : Espesor del piso
er : Espesor del relleno
Hz : Altura del cimiento
ɣcs : Peso específico concreto simple
ɣm : Peso específico del suelo
ɣca : Peso específico concreto armado
FS : Factor de seguridad (para suelos, mínimo FS= 3.0)
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DIMENSIONES, ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
Criterios a tomar en la elección y dimensionamiento de Cimentaciones
a.- Determinar la capacidad neta del terreno, la profundidad de cimentación y las
características físico mecánicas del suelo de sustentación en base a un Estudio de
Mecánica de Suelos, de acuerdo a lo dispuesto por la Norma E-050; así como también
definir los parámetros sísmicos del suelo en base a la Norma Sismo resistente E –030.
b.- Determinar las cargas de servicio y los momentos flexionantes que actúan en la base
de las columnas que soportan a la estructura; tanto de gravedad como por sismo.
c.- Seleccionar la combinación de cargas de servicio y momentos más desfavorables.
d.- Determinar el tipo de cimentación superficial a utilizar, para lo cual puede hacerse uso
del gráfico presentado en la Tésis de Grado del Ing° César Cubas; que está en función de
la Capacidad portante y el número de pisos.
e.- Calcular el área necesaria del cimiento dividiendo la carga total de servicio más
desfavorable entre la capacidad neta del terreno, si sólo la carga es axial; o considerar los
esfuerzos de flexión más desfavorables si existe una combinación de carga y momentos
flexionantes , verificando que las presiones generadas por las cargas sean inferiores a las
presiones de soporte del terreno.
f.- Calcular las cargas y presiones últimas para las condiciones más desfavorables y
determinar los momentos flexionantes y cortantes últimos de acuerdo al tipo de
cimentación.
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, ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA.-
En esta etapa deberá obtenerse el área del cimiento de manera que la presión que
deba transmitirse sea menor o igual a la presión neta del terreno; determinada en función
de la capacidad admisible del suelo obtenida de un Estudio de Mecánica de Suelos.
El área del cimiento es función de las cargas de servicio y la capacidad neta del
terreno. Las cargas de servicio, pueden ser Cargas de gravedad (Axiales y Momentos en
una o dos direcciones), y Cargas de gravedad y Sismo (Axiales y Momentos en una o dos
direcciones).
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, ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
La Capacidad neta del terreno, es de dos tipos: a) cuando actúan sólo Cargas de
Gravedad (σnt ) ; y b) Cuando actúan Cargas de Gravedad y Sismo (σnts), en que la
capacidad admisible debe incrementarse en 30%; dispuesto por el Art. 15.2.4 de la Norma
E-060 ( Norma Peruana de Concreto Reforzado).
Determinación de la Capacidad Neta.-
a) Capacidad Neta, cuando sólo actúan cargas de gravedad:
σnt = σt – S/C – ep*ɣcs - er* ɣm - Hz* ɣca
b) Capacidad Neta, cuando actúan cargas de gravedad y cargas de
sismo:
σnts = 1.30*σt – S/C – ep*ɣcs - er* ɣm - Hz* ɣca
ó como lo propone el Libro de Principios de Ingeniería de Cimentaciones de Brajas M.
Das ; para sólo Cargas de gravedad :
σnt = σu – S/C – ep*ɣcs - er* ɣm - Hz* ɣca
FS
y para el caso de Cargas de gravedad y Cargas de Sismo:
σnts = 1.30*σu – S/C – ep*ɣcs - er* ɣm - Hz* ɣca
FS
En la que:
σt : Capacidad admisible del suelo
σu : Capacidad última del suelo
S/C : Sobrecarga
ep : Espesor del piso
er : Espesor del relleno
Hz : Altura del cimiento
ɣcs : Peso específico concreto simple
ɣm : Peso específico del suelo
ɣca : Peso específico concreto armado
FS : Factor de seguridad (para suelos, mínimo FS= 3.0)
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