Proyecto Bautista - MACHACANDO CANICAS

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Díaz Carvajal René
Cimentaciones
Proyecto
	
	UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA
DE MÉXICO
FACULTA DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN
	
	INGENIERÍA CIVIL
	
	CIMENTACIONES
PROYECTO DE UNA CIMENTACIÓN
	
	GRUPO 1901
	
	
	ALUMNO:
DÍAZ CARVAJAL RENÉ
	
	
	
	PROFESOR:
ALVARES BAUTISTA GABRIEL
FECHA DE ENTREGA:
20 DE OCTUBRE DEL 2016
	
Proyecto
Introducción del cajón de cimentación 
Se entiende por cimentaciones compensadas aquéllas en las que se busca reducir el incremento neto de carga aplicado al subsuelo mediante excavaciones del terreno y uso de un cajón desplantado a cierta profundidad. Según que el incremento neto de carga aplicado al suelo en la base del cajón resulte positivo, nulo o negativo, la cimentación se denomina parcialmente compensada, compensada o sobrecompensada, respectivamente.
 Para el cálculo del incremento de carga transmitido por este tipo de cimentación y la revisión de los estados límite de servicio, el peso de la estructura a considerar será: la suma de la carga muerta, incluyendo el peso de la subestructura, más la carga viva con intensidad media, menos el peso total del suelo excavado. 
Esta combinación será afectada por un factor de carga unitario. El cálculo anterior deberá realizarse con precisión tomando en cuenta que los asentamientos son muy sensibles a pequeños incrementos de la carga neta. Además, en esta evaluación, deberán tomarse en cuenta los cambios posibles de materiales de construcción, de solución arquitectónica o de usos de la construcción susceptibles de modificar significativamente en el futuro dicha carga neta.
· WE: Peso De La Estructura Incluye Peso De La Cimentación.
· WS: Peso Del Suelo Desalojado Por La Excavación.
· WN: Carga Neta Transmitida Al Subsuelo Por Efecto De La Compensación.
Condiciones de Carga
	Máxima o Gravitacionales
	CM + CVMAX + WCIM = 100%
	Instantáneas o Sismo
	CM + CVINST + WCIM + MV = 95%
	Medias o Por Asentamientos
	CM + CVMEDIAS + WCIM = 90%
	Condiciones
	WE < WS – Sobre Compensado
	
	WE = WS – Totalmente Compensado
	
	WE > WS - Parcialmente Compensado
	Datos Del Proyecto
	NAF: 2 m 
	Zona Ubicación Lago
	
	Estrato
	Prof. (m)
	γ (t/m3)
	c (t/m2)
	∅ (°)
	E (t/m2)
	ϑ
	1
	0 - 2
	1.5
	3.75
	10
	950
	0.5
	2
	2 - 5
	1.45
	3
	5
	750
	0.5
	3
	5 - 9.2
	1.4
	2.5
	2
	700
	0.5
	4
	9.2 - 14
	1.2
	2.2
	0.5
	550
	0.5
	5
	14 - 16
	1.3
	3.2
	4
	-
	-
	6
	16 - 17.5
	1.5
	4
	15
	-
	-
	7
	17.5 - 20.2
	1.35
	6
	18
	-
	-
	8
	20.2 - 22
	1.45
	-
	-
	-
	-
	9
	22 - 25
	1.25
	-
	-
	-
	-
	10
	25 - 27.5
	1.6
	-
	-
	-
	-
	Csis
	0.45
Diagrama de presiones efectivas
	Profundidad
	γ * h
	Presion
	2
	3
	3
	5
	1.35
	4.35
	9.2
	1.68
	6.03
	14
	0.96
	6.99
	16
	0.6
	7.59
	17.5
	0.75
	8.34
	20.2
	0.945
	9.285
	22
	0.81
	10.095
	25
	0.75
	10.845
	27.5
	1.5
	12.345
De las gráficas de consolidación, trazando dos rectas tangentes a la curva de la graficas tenemos que:
	Profundidad
	Carga de preconsolidación
	m
	kg/cm2
	Ton/m2
	4.84
	1.6
	16
	9.97
	0.91
	9.1
	15.2
	1.3
	13
	19.61
	0.9
	9
Determinación de la profundidad del sótano de cimentación
De la siguiente expresión tenemos que:
𝑊𝐸−𝑊_𝑆= 𝑊_𝑛 
𝑊𝑠=𝛾 ∗𝐷𝑓 
· WE: Peso de las estructura considerando la cimentación, t/m2.
· WS: Peso del suelo desalojado por la excavación, t/m2.
· WN: Carga transmitida al suelo por efecto de la compensación
· DF: Altura del desplante de la cimentación, m.
· у: Peso volumétrico del material excavado, t/m3.
Nota: Para la estructura, cada nivel se considera con un peso de 1 t/m2, mientras que para los cajones de cimentación se considera 1.5 t/m2 por cajón. Cabe mencionar que esto se considera así por fines prácticos ya que el peso de la estructura se obtiene de sacar la sumatoria de todas las cargas que afectan a la estructura.
Por lo tanto:
𝑊𝑠=(1.5 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 ∗2 𝑚)+(1.45 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 ∗1.3 𝑚) 
 t/m2
Y el peso de la estructura es:
𝑊_𝐸=(# 𝑑𝑒 𝑛𝑜𝑣𝑒𝑙𝑒𝑠 ∗1 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 )+(#𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑗𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 ∗1.5 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 ) 
t/m2
De datos proporcionados conocemos que la resistencia del suelo es de 5.72 t/m2, este valor lo compararemos con los calculos que se realizarán para conocer los limites del suelo.
9 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 −4.89 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 =4.11 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 
4.11 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 <5.72 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 
La carga es menor que la soportada por el suelo, por lo tanto procedemos a calcular el peso trasmitido.
9 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 ∗Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑒𝑚𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛=𝑊
9 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 ∗(23.9 𝑚∗12.9 𝑚)=2774.79 𝑇𝑜𝑛 
Factorización de las cargas en tres diferentes condiciones
𝐶𝑉+〖𝐶𝑀〗_𝑚á𝑥+𝑊_𝐶𝑖𝑚=100 % 𝑑𝑒 𝑊 
𝐶𝑉+〖𝐶𝑀〗_𝑖𝑛𝑠𝑡+𝑊_𝐶𝑖𝑚=95 % 𝑑𝑒 𝑊 
𝐶𝑉+〖𝐶𝑀〗_𝑚𝑒𝑑+𝑊_𝐶𝑖𝑚=90 % 𝑑𝑒 𝑊 
Para conocer si la cimentación es Compensada, Parcialmente compensada o Totalmente compensada tenemos que dividir el peso en condiciones medias entre el área de la cimentación y compararlo con la carga transmitida al suelo.
(2497.311 𝑇𝑜𝑛)/(23.9 𝑚 ∗12.9 𝑚)−4.12 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 =3.98 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 
Podemos decir decir que la cimentación es "parcialmente compensada"
Revisión al estado limite de falla en condiciones estáticas 
En este estado de falla, lo que se busca es que el terreno sobre el cual se apoya la cimentación, no sobrepase su resistencia al corte cuando esté sujeto a las solicitaciones estáticas y dinámicas producidas por la máquina-cimentación que soporta. Para hacer esta revisión debe tomarse en cuanta lo que marca los códigos aplicables.
Debe revisarse también que la estructura de la cimentación, no rebase ningún estado limite de falla (flexión, cortante, torsión), cuando se le someta a solicitaciones estáticas y dinámicas producidas por la maquina que soporta. La revisión se hará en base al cálculo de estructuras y apegado a los códigos aplicables.
(Σ 𝑄∗ 𝐹_𝑐)/𝐴<𝑅∗𝐹_𝑅 
· Q: Peso de la estructura con cimentación.
· Fc: Factor de carga adimensional.
· A: Área de la cimentación.
Por lo tanto:
(2774.79 𝑇𝑜𝑛∗1.4)/(308.31 𝑚^2 )=12.6 Ton/m^2 
Para R*FR
𝑄𝐴=𝐶∗𝑁𝑐∗𝐹𝑟+𝑃𝑣 
𝐶𝑚=(Σ Υ∗ℎ)/(Σ ℎ)=((1.7 𝑡𝑜𝑛/𝑚^3 ∗3 𝑚)+(2.5 𝑇𝑜𝑛/𝑚^3 ∗4.2 𝑚)+(4.8 𝑇𝑜𝑛/𝑚^3 ∗2.2 𝑚)+(2 𝑇𝑜𝑛/𝑚^3 ∗3.2 𝑚))/(12.6 𝑚)
2.584126984 t/m2
𝑁𝑐=5.14(1+0.2 𝐷𝑓/𝐵)(1+0.2 𝐵/𝐿)=5.14(1+0.2 (3.3 𝑚)/(12.9 𝑚))(1+0.2 (12.9 𝑚)/(23.∗𝑚)) 
5.986226953
4.885 t/m2
15.71341942 t/m2
Comparación:
12.6 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2 <15.7 𝑇𝑜𝑛/𝑚^2
Cumple con la condición
Revisión al estado limite de falla en condiciones dinámicas
Se comprobará además que no pueda ocurrir flotación de la cimentación durante ni después de la construcción. De ser necesario, se lastrará la construcción o se instalarán válvulas de alivio o dispositivos semejantes que garanticen que no se pueda producir la flotación. En la revisión por flotación, se considerará una posición conservadora del nivel freático.
Se prestará especial atención a la revisión de la posibilidad de falla local o generalizada del suelo bajo la combinación de carga que incluya el sismo.
Bajo condiciones estáticas, los muros de contención están actuando bajo fuerzas relacionadas a la masa misma del muro, presiones del suelo y fuerzas externas tales como aquellas transmitidas por posibles refuerzos si es que existen. Un diseño apropiado de un muro de contención logra el equilibrio de estas fuerzas sin generar esfuerzos de corte que se aproximen al esfuerzo de corte del suelo. Sin embargo, durante un sismo, las fuerzas de inercia y los cambios en la resistencia del suelo pueden alterar el equilibrio alcanzado y ocasionar deformaciones permanentes en el muro. Las fallas, ya sean por deslizamiento, inclinación, ladeamiento o algún otro mecanismo, ocurren cuando estas deformaciones permanentes se tornan excesivas. La pregunta de que nivel de deformación es excesivo depende de muchos factores y es mejor considerarlo para un lugar específico en particular.
𝑊𝑡∗𝐹𝑐−𝑊𝑠<𝐹_𝑅∗𝐴_𝑅∗𝑞_1∗[1−(0.12∗𝐹𝑐∗𝑎_0∗𝑏∗𝛾)/(𝐹_𝑅∗𝑐∗𝑔)]
· Wt: Suma de cargas en la condiciones analisadad "Medias" .
· Fc: Factor de capacidad de carga.
· Ws: Peso del suelo desalojado por la excavación.
𝑊𝑡 ∗𝐹𝑐−𝑊𝑠=(2636.05𝑇𝑜𝑛∗1.1)−1507.64 t =1392.0191 t
𝐴𝑅=(𝐵−2𝑒)∗𝐿 
𝑒=𝑀𝑠/𝑊_𝑇 
Sustituyendo:
𝑀𝑠=0.8 ∗(2636.05 𝑇𝑜𝑛)∗2/3 (20.7 𝑚)∗0.45/2
 m
· q1: Capacidad última del suelo que subyace a la cimentación.
𝑞1=𝐶∗𝑁𝑐
· C: Media ponderada de la cohesión, calculada anteriormente.
𝑁𝑐=5.14(1+0.2 𝐷𝑓/𝐵)(1+0.2 𝐵/𝐿)=5.14(1+0.2 (3.3 𝑚)/(12.9 𝑚))(1+0.2 (12.9 𝑚)/(23.∗𝑚)) 
Por lo tanto:
t/m2
m/seg2
𝛾=((1.45 𝑡𝑜𝑛/𝑚^3 ∗1.7 𝑚)+(1.4 𝑇𝑜𝑛/𝑚^3 ∗4.2 𝑚)+(4.8 𝑇𝑜𝑛/𝑚^3 ∗1.2 𝑚)+(2 𝑇𝑜𝑛/𝑚^3 ∗1.3 𝑚))/(12.7 𝑚) 
Para el segundo termino:
𝐹_𝑅∗𝐴_𝑅∗𝑞_1∗[1−(0.112∗𝐹𝑐∗𝑎_0∗𝑏∗𝛾)/(𝐹_𝑅∗𝑐∗𝑔)]= 1699.4566 t
Concluyendo:
1392.01 𝑇𝑜𝑛<1699.45 𝑇𝑜𝑛 
Determinación de la excentricidad
Excentricidades
	EJES
	1
	2
	3
	5
	6´
	8´
	9
	11
	G
	80
	230
	260
	180
	110
	110
	80
	140
	E´
	0
	0
	0
	80
	80
	110
	80
	140
	D´´
	120
	210
	320
	340
	280
	240
	200
	240
	B
	0
	0
	0
	0
	160
	120
	80
	200
	A
	50
	110
	160
	180
	160
	120
	80
	180
	5230
	250
	550
	740
	780
	790
	700
	520
	900
	
	X
	Y
	C.C
	13.69824
	7.011319
	C.G
	11.95
	6.45
Con lastre
𝑋=11.95="71641.8 t.m+L1(21.74)" /(5230+𝐿1)
𝑌=6.45=(36669.2+𝐿2(11.15))/(5230+𝐿2)
(11.95)(5230+𝐿1)=71641.8+21.74𝐿1
(5230+𝐿2)(6.45)=36669.2+11.15𝐿2
𝐿1=9143.3/9.79=(933.94 𝑡𝑜𝑛)/(4.32×12.90)=16.76 𝑡⁄𝑚2
L2=2935.7/4.7=(624.62 ton)/(23.90×3.5)=7.47 t/m2 
hmaterial=𝐿1/𝛿
harena=7.47/1.5=4.98m
hconcreto ciclopeo=7.47/2=3.34m 
Por lo tanto se usaría concreto ciiclopeo
Revisión del estado limite de servicio
Un estado límite de servicio es un tipo de estado límite que, de ser rebasado, produce una pérdida de funcionalidad o deterioro de la estructura, pero no un riesgo inminente a corto plazo. En general, se refieren a situaciones solventables, reparables o que admiten medidas paliativas o molestias no-graves a los usuarios. El que un estado límite de servicio sea rebasado no reviste la misma gravedad que el que un estado límite último sea sobrepasado. En los cálculos de comprobación de los els se emplean márgenes de seguridad más moderados que en los estado límite último.
una estructura debe seguir siendo funcional para su uso previsto, sujetos a la rutina. La estructura no debe causar malestar a los ocupantes en condiciones de rutina. Una estructura se considera estado límite de servicio, cuando los elementos constitutivos no se desvían de los límites establecidos en los códigos de construcción y las plantas entran en los criterios de vibración predeterminados, además de otros posibles requisitos que exige la aplicación del código de construcción.
	ASENTAMIENTOS DE ACUERDO AL REGLAMENTO
	ZONA LAGO Y TRANSICION
	15cm con colindancias
	
	30cm sin colindancias
	ZONA DE LOMAS
	5 cm
Al centro
	ESTRATO
	ESPESOR (m)
	P.M(m)
	Po
	℮o
	∆p
	P1
	℮1
	∆e
	∆H (m)
	3.3-5.0
	1.7
	4.2
	4.0
	2.4
	3.2
	7.2
	2.3
	0.0
	0.0076
	5.0-9.20
	4.2
	7.1
	5.2
	10.6
	3.0
	8.2
	10.5
	0.1
	0.0182
	9.20-16.00
	6.8
	12.6
	6.7
	2.1
	2.1
	8.8
	2.1
	0.0
	0.0351
	16.00-20.20
	4.2
	18.1
	8.6
	2.6
	1.3
	9.8
	2.6
	0.0
	0.0093
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	0.0702
	Wn (t/m2)
	3.22
	WE (t/m2)
	8.1
	Ws (t/m2)
	9.88
	P.M-N.B
	m
	n
	Grafica
	0.85
	11.97/0.85
	6.45/0.85
	0.25
	3.8
	11.97/3.8
	6.45/3.8
	0.23
	9.3
	11.97/9.3
	6.45/9.3
	0.165
	14.8
	11.97/14.8
	6.45/14.8
	0.1
Por lo tanto si pasa
A la esquina
	ESTRATO
	ESPESOR (m)
	P.M(m)
	Po
	℮o
	∆p
	P1
	℮1
	∆e
	∆H
	3.3-5.0
	1.7
	4.2
	4.0
	2.4
	3.2
	7.2
	2.3
	0.0
	0.0076
	5.0-9.20
	4.2
	7.1
	5.2
	10.6
	3.2
	8.4
	10.5
	0.0
	0.0109
	9.20-16.00
	6.8
	12.6
	6.7
	2.1
	2.8
	9.5
	2.1
	0.0
	0.0176
	16.00-20.20
	4.2
	18.1
	8.6
	2.6
	0.6
	9.1
	2.6
	0.0
	0.0012
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	0.0372
	Wn (t/m2)
	3.22
	WE (t/m2)
	8.1
	Ws (t/m2)
	9.88
	P.M-N.B
	m
	n
	Grafica
	0.85
	11.97/0.85
	 6.45/0.85
	0.25
	3.8
	11.97/3.8
	6.45/3.8
	0.23
	9.3
	11.97/9.3
	6.45/9.3
	0.165
	14.8
	11.97/14.8
	 6.45/14.8
	0.1
Por lo tanto si pasa
	ASENTAMIENTO DIFERENCIAL
	CENTRO- ESQUINA
	0.032974777
Empuje sobre muros rígidos 
La presión del terreno sobre un muro esta fuertemente condicionada por la deformabilidad del muro. Si el muro y el terreno sobre el que se fundan son tales que las deformaciones son prácticamente nulas, se está en el caso de empuje en reposo. • Si el muro se desplaza, permitiendo la expansión lateral del suelo se produce una falla por corte del suelo retenido y se crea una cuña. El empuje disminuye desde el valor del empuje al reposo hasta el denominado valor del empuje activo, que es el mínimo valor posible del empuje. Por el contrario, si se aplican fuerzas al muro de forma que éste empuje al relleno, la falla se produce mediante una cuña mucho más amplia. Este valor recibe el nombre de empuje pasivo y es el mayor valor que puede alcanzar el empuje.
	b
	1
	W
	7.00
	sobrecarga
	1.5
	Kφ
	0.6
	θ
	49.02
	x
	2.87
	z
	Esis
	Esc
	Ew
	Es
	Wt
	0
	0.48
	0.75
	0
	0
	1.23
	2
	0.48
	0.74
	0
	1.8
	3.02
	3.3
	0.48
	0.735
	1.3
	2.93
	5.44
	z
	x
	y
	Wo
	0
	11.95
	12.9
	0.25
	3.3
	11.95
	12.9
	0.245
	
	E1
	0.75
	
	
	E2
	0.735
	
Evaluación de expansiones debido a la excavación
Una solución al problema de las cimentaciones de edificios desplantados sobre el subsuelo de la Ciudad de México, caracterizado por la presencia de arcillas (CH) y limos arcillosos de muy alta compresibilidad (MH), es el uso de Cajones de Cimentación que requieren una excavación previa a una cierta profundidad donde se alojarán. La idea es tratar de compensar todo a parte del peso del edificio y su cimentación con el peso del suelo excavado para reducir el incremento de esfuerzos sobre el suelo de apoyo a valores que permitan limitar los asentamientos de la obra a valores permisibles. 
Se ha observado sin embargo, que el proceso no es tan simple como parece; esto es, no se trata sólo de quitar peso de suelo para compensar todo o parte del peso del edificio (lo que nos llevaría al concepto de carga neta), sino que depende de múltiples factores algunos de los cuales se derivan del Proceso Constructivo, el cuál en general obedece a acciones tendientes a limitar las posibles expansiones de los estratos de suelo por debajo del nivel máximo de excavación, entre los que se pueden contar: a) El abatimiento previo del nivel de aguas freáticas y como consecuencia la red de flujo. b) La profundidad de excavación. c) La superficie del terreno por excavar y consecuentemente la conveniencia de excavar por etapas.
· δ: Expansión elástica, m.
· q: Descarga producto por la excavación que aloja a la cimentación.
· B: Ancho de la excavación.
· E: Modulo de elasticidad del suelo que subyace al desplante de la cimentación.
· F1, F2: Coeficientes adimensionales que dependen de la relación Z/B Y L/B donde Z es el espesor del estrato, B el ancho de la cimentación y L el largo de la cimentación.
	Estrato
	Profundidad (m)
	Ancho (m)
	E (t/m2)
	ϻ
	Z/B
	F1
	F2
	I
	0-2
	2
	950
	0.5
	0.15503876
	0.0087
	0.015
	II
	2-5
	3
	750
	0.5
	0.23255814
	0.021
	0.052
	III
	5-9.2
	4.2
	700
	0.8
	0.3255814
	0.028
	0.059
	IV
	9.2-14
	4.8
	550
	0.5
	0.37209302
	0.031
	0.065
	q (t/m2)
	4.885
	B (m)
	12.9
	L (m)
	23.9
	L/B
	1.85271318
Estrato I
	δ (m)
	δ (cm)
	0.00002
	0.0019
Estrato II
	δ (m)
	δ (cm)
	0.00298
	0.2982
Estrato III
	δ (m)
	δ (cm)
	0.00026
	0.0258
Total
	δ (m)
	δ (cm)
	0.00300
	0.30005
Falla de fondo por cortante
La Falla de Fondo por Esfuerzos Cortantes, se presenta en arcillas blandas y saturadas, manifestándose como un levantamiento brusco del fondo provocado por el desalojo del material simultáneamente con el hundimiento repentino de la superficie del terreno aledaño a la excavación lo que podría ocasionar el colapso de las paredes de la excavación o del sistema de soporte lateral si este existiera. 
En excavaciones profundas, es común el uso de concreto colado (Muro Milán) o de tablestacas de acero, cuyo extremo inferior se empotra hasta alguna profundidad bajo el nivel del el fondo de la excavación, antes de iniciar los trabajos de extracción de tierra. Esta práctica tiene el objetivo de aumentar el factor de seguridad antela falla. La rigidez estructural del muro Introduce dos acciones favorables ante la falla del suelo en el que se empotra el muro: Aquella producida por el momento resistente del muro y la otra por la fricción que se desarrolla entre el muro y el suelo. La capacidad de carga es la presión última o de falla por corte del suelo y se determina utilizando las fórmulas aceptadas por la mecánica de suelos. 
En suelos cohesivos (arcilla, arcilla limosa y limo-arcillosa), se empleará un ángulo de fricción interna igual a cero. En suelos friccionantes (gravas, arenas y gravas-arenosas), se empleará una cohesión (c) igual a cero.
· Pv: Presión vertical total actuando en el suelo a la profundidad de máxima excavación.
Pv = γDF = (1.5t/m3) (2m) + (1.45t/m3) (1.3) = 4.89 t/m2
· Fc: Factor de carga adimensional.
 
· q: Sobrecarga superficial.
q = 3 t/m2
· F'c: Factor de carga adimensional.
 
· c: Cohesión del material que subyace a la excavación en por lo menos una profundidad igual al ancho.
cm = 4.7 t/m2
· Nc:Coeficiente de capacidad de carga.
· FR: Factor de reducción de resistencia.
Por lo tanto:
9.891 t/m2 < 19.7 t/m2
Por consiguiente:
· P: Presión Máxima y mínima de un esfuerzo producida a una distancia de un eje centroidal debido a un momento generado por sismo.
· Q: Suma de cargas permanentes y vivas con intensidad instantánea.
· A: Área de losa de fondo.
· Mv: Momento de volteo debido a sismo.
· dx. dy: Distancia del centro de la losa a la orilla más alejada.
· Ix, Iy : Momento de inercia centroidal del área de apoyo de losa de cimentación en el sentido largo y corto.
Q = cNc = 15.33 t/m2
Qm = cNc + γDF = 20.21 t/m2
Por lo tanto:
19.99 < Qm
16.84 < Qm
Falla por Flotación
Las cimentaciones por flotación se basan en el principio de Arquímedes que postula que todo cuerpo sumergido en un líquido estático experimenta un empuje vertical ascendente igual al peso del volumen del líquido desalojado.
Por ello, deberá preverse en este tipo de construcciones que se ejecuten perfectamente impermeables calculando la reacción al empuje ascendente vertical para evitar el hundimiento o el volteo de la estructura.
· WT: Carga de la estructura en la condición analizada.
4.885 t/m2
Por lo tanto:
Estado de falla local
· qadm: Esfuerzo admisible en l orilla, t/m2.
· Ccu, фcu: Parámetros de resistencia del subsuelo a nivel de desplante en condición consolidada no drenada.
· Fs: Factor de seguridad
· σE0: Esfuerzos efectivos in situ a nivel de desplante.
· Kф: Coeficiente de empuje de tierras en reposo
· Nф: Número de estabilidad.
Por lo tanto:
Esfuerzos inducidos por sismo
· Mvsismo: Momento de volteo por sismo.
· dy,dx: distancias perpendiculares a la esquina crítica, medidas a los ejes principales de inercia mayor y menor.
· Imín, Imáx: Momentos de inercia principales, menor y mayor, respecto al centroide de la losa de cimentación.
Por lo tanto:
t/m2
t/m2
Conclusión
El esfuerzo total transmitido por el proyecto al subsuelo en condiciones estáticas es 9 t/m2 que es menor que la capacidad de carga admisible estática. por lo que cumple.
El esfuerzo total trasmitido por el proyecto en condiciones estáticas más el incremento de esfuerzos por sismo debe ser menor a la capacidad de carga admisible, por lo que no cumple.
El esfuerzo total trasmitido en condiciones estáticas mas el incremento de esfuerzo por sismo es mayor al esfuerzo límite en la orilla, para que satisfaga, el primero debe ser menor al segundo.
Se concluye que el cajón de cimentación no cumple con los requisitos de estabilidad en condiciones sísmicas debido a la tensión generada y requiere una cimentación mixta con pilotes de fricción.
Referencias
· Lambe, W., Whitman, R. Mecánica de suelos. Limusa, 1972.
· Marsal R. J., D. Reséndiz. Presas de Tierra y Enrocamiento. Limusa, 1975.
· Bowles, J. Manual de Laboratorio de Suelos en la Ingeniería Civil. Mc. Graw-Hill Latinoamericana.
· Juárez Badillo, E. y Rico Rodríguez, A. Mecánica de Suelos. 3ra. Ed., Limusa, 2001.
· Jiménez Salas, J. A. y coautores. Geotecnia y Cimientos. 2da. Ed., Rueda, 1992.
· Olivella, S. Problemas resueltos. Geotecnia. Mecánica de Suelos. UPC, 2003.
Contenido
Proyecto	2
Introducción del cajón de cimentación	2
Revisión al estado limite de falla en condiciones estáticas	9
Revisión al estado limite de falla en condiciones dinámicas	11
Determinación de la excentricidad	13
Revisión del estado limite de servicio	15
Empuje sobre muros rígidos	18
Evaluación de expansiones debido a la excavación	20
Falla de fondo por cortante	23
Falla por Flotación	27
Estado de falla local	27
Esfuerzos inducidos por sismo	28
Conclusión	29
Referencias	30
Diagrama de Presiones
2	5	9.2000000000000011	14	16	17.5	20.2	22	25	27.5	3	4.3499999999999996	6.0299999999999985	6.9899999999999993	7.59	8.34	9.2850000000000001	10.095000000000002	10.845000000000002	12.345000000000002	Presión
Profundidad
1
0.0
SOTANO 1
SOTANO 2
SOTANO 1
SOTANO 2
2
3
4,2
4,8
2
1,5
2,7
1,8
3
2,5
NAF
2,59
27,5
0.0
SOTANO 1
SOTANO 2
SOTANO 1
SOTANO 2
2
3
4,2
4,8
2
1,5
2,7
1,8
3
2,5
NAF
2,59
27,5
VISTA LATERAL
VISTA FRONTAL
0.0
PISO 5
PISO 4
PISO 3
PISO 2
PISO 1
PLANTA BAJA
SOTANO 1
SOTANO 2
PISO 5
PISO 4
PISO 3
PISO 2
PISO 1
PLANTA BAJA
SOTANO 1
SOTANO 2
2
3
NAF
2,59
2,59
2,59
2,59
2,59
2,59
2,59
20,7
VISTA LATERAL
VISTA FRONTAL
0.0
PISO 5
PISO 4
PISO 3
PISO 2
PISO 1
PLANTA BAJA
SOTANO 1
SOTANO 2
PISO 5
PISO 4
PISO 3
PISO 2
PISO 1
PLANTA BAJA
SOTANO 1
SOTANO 2
2
3
NAF
2,59
2,59
2,59
2,59
2,59
2,59
2,59
20,7
Díaz Carvajal René
 
Cimentaciones
 
Proyecto
 
 
1
 
 
 
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA
 
DE MÉXICO
 
 
FACULTA DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN
 
 
 
INGENIERÍA CIVIL
 
 
CIMENTACIONES
 
PROYECTO DE UNA CIMENTACIÓN
 
GRUPO 
19
01
 
 
ALUMNO:
 
DÍAZ CARVAJAL RENÉ
 
 
 
PROFESOR:
 
ALVARES BAUTISTA GABRIEL
 
FECHA DE ENTREGA:
 
20 DE OCTUBRE DEL 2016