Ingeniería Geotécnica - U2S6 - Estados límites últimos

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CAPACIDAD DE CARGA POR
ESTADOS LÍMITE
Curso: Ingeniería geotécnica
Prof. Ing. José Luis Carrasco Gutiérrez
DISEÑO DE CIMENTACIÓN POR ESTADOS LÍMITE
DISEÑO DE CIMENTACIÓN POR ESTADOS LÍMITE
Contenido:
 Estados Límite
 Estados límite últimos
 Coeficientes de seguridad parciales
 Estados límites de servicio
 Ejercicio
CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE DEL TERRENO
 Factor de seguridad global (Norma E.050)
- Esfuerzos actuantes: Considera las cargas de servicio sin 
mayorar.
- Esfuerzos resistentes: Consideran los parámetros físico –
mecánicos medios, sin minorar.
 Estados límites
- Esfuerzos actuantes: Considera las cargas mayoradas (Se 
emplean coeficientes de amplificación).
- Esfuerzos resistentes: Consideran los parámetros físico –
mecánicos minorados (Coeficientes de minoración).
Enfoques de 
diseño
 En Ambos criterios la capacidad de carga debe verificarse por resistencia y por servicio.
 En el método de los Estados Límites, los coeficientes de minoración y de mayoración se estiman sobre 
la base de la teoría de la confiabilidad.
ESTADOS LÍMITE
AQUELLAS SITUACIONES DONDE LA ESTRUCTURA QUEDA FUERA DE USO POR
INCUMPLIMIENTO DE LAS CONDICIONES TENSIONALES O FUNCIONALES LÍMITE
PRE- ESTABLECIDAS.
 ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS:
SITUACIONES ASOCIADAS AL COLAPSO TOTAL O PARCIAL DEL TERRENO, O
CON EL FALLO ESTRUCTURAL DE LA CIMENTACIÓN.
 ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO:
SITUACIONES ASOCIADAS CON DETERMINADOS REQUISITOS IMPUESTOS A LAS
DEFORMACIONES DEL TERRENO POR RAZONES ESTÉTICAS Y DE SERVICIO.
ESTADOS LÍMITE EN CIMENTACIONES
OTROS ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS
DESLIZAMIENTO
VUELCO
ESTABILIDAD 
GLOBAL
ESTADO LÍMITE ÚLTIMO – CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE
DONDE:
VERIFICACIÓN POR RESISTENCIA:

 bgidsNBbgidsqNbgidsNcq qqqqqccccccult q
*'*****
2
1

R
ultqq
adm 
*
* 
última carga de Capacidad * ultq
admisible carga de Capacidad * admq
aresistenci de parcial eCoeficient R
ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS
 
ED
ELD
LD
25.19.0
25.1
8.15.1



COMBINACIÓN DE CARGAS PARA VERIFICAR LA ESTABILIDAD:
Donde:
D = Carga muerta
L = Carga viva
E = Carga externa (viento o sismo)
CARGAS MAYORADAS (NORMA E.060):
ED
ELD
LD



CARGAS DE SERVICIO:
1)
2)
3)
1)
2)
3)
ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS



g
*
Parámetros físico – mecánicos del terreno
Parámetros minorados:
gc
c
c

*








 



gtg
tg
tan1*
La capacidad resistente del terreno bajo la cimentación será función de
las características físico-mecánicas reducidas por ‘factores de reducción
parciales’.
Los valores obtenidos se denominan parámetros reducidos (minorados)
ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS - EXPERIENCIA CUBANA
FACTORES PARCIALES DE MINORACIÓN DE LOS PARÁMETROS FÍSICO - MECÁNICOS
Si los valores normativos de las características físico mecánicas son obtenidos de tablas
o no es posible realizar un análisis estadístico, entonces se podrán adoptar factores de
reducción parciales para una probabilidad de falla del 95%. (Ver tabla)
Valores de los factores parciales de minoración para una confiabilidad del 95%
Experiencia Cubana
Fuente: Dr. Gilberto Quevedo
ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS - EXPERIENCIA CUBANA
FACTOR DE REDUCCIÓN PARCIAL POR RESISTENCIA AL HUNDIMIENTO
CONDICIONES DE TRABAJO DE LA 
CIMENTACIÓN
TIPO DE FALLA
VALORES DE
FAVORABLES
LEVE 1.10
GRAVE 1.15
MUY GRAVE 1.20
NORMALES
LEVE 1.15
GRAVE 1.20
MUY GRAVE 1.25
DESFAVORABLES
LEVE 1.20
GRAVE 1.25
MUY GRAVE 1.30
R
Fuente: Dr. Gilberto Quevedo
ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS – CÓDIGO TÉCNICO ESPAÑOL
Coeficientes de seguridad parciales (Tabla 2.1 del Código Técnico Español: CTE)
(2) De aplicación directa en cimentaciones y muros
(4) Relativo a la seguridad estructural del concreto y acero
(3) En cimentaciones directas, no considerar el empuje pasivo
(5) Aplicable a elementos de concreto armado, si control es deficiente considerar γ E=1,8.
R Coeficiente parcial de resistencia
M Coeficiente parcial para las propiedades de los materiales.
E Coeficiente parcial para el efecto de las acciones
F Coeficiente parcial para las acciones
Situación persistente:
Se refiere a las condiciones
normales de uso.
o
Situación transitoria:
Se refiere a condiciones
aplicables durante un
tiempo limitado, tales como
situaciones sin drenaje o de
corto plazo durante la
construcción.
ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS – CÓDIGO TÉCNICO ESPAÑOL
Coeficientes de seguridad parciales (Tabla 2.1 del Código Técnico Español: CTE)
Situación extraordinaria:
(Se refiere a condiciones
excepcionales en las que
puede estar expuesto el
edificio, incluido el sismo.)
(2) De aplicación directa en cimentaciones y muros
(4) Relativo a la seguridad estructural del concreto y acero
R Coeficiente parcial de resistencia
M Coeficiente parcial para las propiedades de los materiales.
E Coeficiente parcial para el efecto de las acciones
F Coeficiente parcial para las acciones
ESTADOS LÍMITE – EUROCÓDIGO 7
Factores parciales
Eurocódigo 7
Design Aproach 1, 
Combinación 1
Design Aproach 1, 
Combinación 2
Design 
Aproach 2
Design
Aproach 3
Acciones permanentes (A)
Desfavorable 1.35 1 1.35 1
Favorable 1 1 1 1
Acciones variables (A)
Desfavorable 1.5 1.3 1.5 1.3
Favorable 0 0 0 0
Parámetros de materiales (M)
Cohesión efectiva 1 1.25 1 1.25
Coef. De resistencia al corte 1 1.25 1 1.25
Resistencia no drenada 1 1.4 1 1.4
Peso unitario 1 1 1 1
Resistencia al corte (otros modelos) 1 1.25 1 1.25
Resistencia (R)
Resistencia del suelo 1 1 1.1 1
Sismo
Coef. Sísmico 1 1 1 1
OTRAS NORMAS
ESTADOS LÍMITE
ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO:
Verificaciones:
Limitación de la deformación máxima admisible, según el tipo de edificación.