Diseño de cimientos de balsas: métodos y cálculos.

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contenido:

Diseño de cimientos de balsas: métodos y cálculos.
- 1. Método de diseño de cimentación de balsa convencional
- 2) Método de construcción de la línea de suelo para el diseño de cimientos de balsa (método de construcción elástica)

Tabla de contenido

Diseño de cimientos de balsas: métodos y cálculos.
- 1. Método de diseño de cimentación de balsa convencional
  - Suposiciones:
- 2) Método de construcción de la línea de suelo para el diseño de cimientos de balsa (método de construcción elástica)

Diseño de cimientos de balsas: métodos y cálculos.

Según IS – 2950:1965, los criterios de diseño para las zapatas balsas son: Normalmente, el asentamiento máximo debe limitarse a los siguientes valores:

Cimentación balsa de arcilla – 65 a 100 mm.
Balsa de cimentación sobre arena – 40 a 65 mm.

Hay dos formas de diseñar una base de balsa. ellos son:

Método convencional
método de línea de suelo.

1. Método de diseño de cimentación de balsa convencional

Suposiciones:

1. Se supone que el empuje de tierra es plano, de modo que el centro de gravedad del empuje de tierra coincide con la línea de acción de la fuerza resultante de todas las cargas que actúan sobre la cimentación. 2. Dado que los cimientos son infinitamente rígidos, la deflexión real de la balsa no afecta la distribución de presión debajo de la balsa. Con este método, la presión superficial permisible se puede calcular con la siguiente fórmula:

dónde y = presión de tierra admisible debajo de los cimientos de la balsa (utilizando un factor de seguridad de 3).menos que y debe ser utilizado para el diseño.
y = factor de reducción debido al agua del subsuelo. N = resistencia a la penetración. Para limo saturado con valores de N superiores a 15, se debe utilizar una resistencia de penetración equivalente en el diseño. La resistencia a la penetración equivalente se puede determinar mediante la fórmula:

La distribución de presión (q) debajo de la balsa debe calcularse mediante la fórmula:

donde Q = la carga vertical total sobre la balsa x, y = las coordenadas de cualquier punto de la balsa con respecto a los ejes x e y a través del centro de gravedad del área de la balsa. A = área total de la balsa.
= excentricidad respecto al eje principal que pasa por el centro de gravedad de la sección.
= Momento de inercia con respecto al eje principal que pasa por el centro de gravedad de la sección.
, Se puede calcular mediante la siguiente fórmula.

dónde y = excentricidad en las direcciones x e y de la carga desde el centro de gravedad.
y = el momento de inercia de la región de la balsa sobre los ejes x e y, respectivamente, a través del centro de masa.
El área completa alrededor de los ejes x e y a través del centroide.

2) Método de construcción de la línea de suelo para el diseño de cimientos de balsa (método de construcción elástica)

Se han propuesto muchos métodos, principalmente basados en dos enfoques de fundamentos simplificados y verdaderamente elásticos.
I. Base elástica simplificada: El suelo en este método es reemplazado por una miríada de manantiales aislados.
ii. Una base verdaderamente resistente: Se supone que el suelo es un medio elástico continuo que obedece la ley de Hooke.
Estos métodos se utilizan para cimientos que son relativamente flexibles y tienden a concentrar cargas en áreas pequeñas. Este método supone que se conocen los coeficientes de fuerza de reacción del suelo determinados a partir de las pruebas, además de otros factores. Coeficiente de fuerza de reacción de la subrasante (k_s) Los valores que se aplican cuando el área del suelo se carga a través de una placa de tamaño 30 cm x 30 cm o una viga de 20 cm de ancho se dan en la Tabla 1 para suelos no cohesivos y en la Tabla 2 para suelos cohesivos.
Tabla -1: Coeficiente de reacción del suelo k_s para suelos no cohesivos

Propiedades del suelo		k_s(kg/cm²)
densidad relativa	valor de N	seco o mojado	estado sumergido
1. suelto	<10	1.5	0.9
1. Medio	10 a <30	4.7	2.9
3. denso	más de 30 años	18	10.8

Tabla – 2: Coeficientes de reacción del suelo k_spara suelo pegajoso

Propiedades del suelo		k_s(kg/cm²)
Consistencia	compresión unipolar Fuerza (Kg/cm²))	–
1. duro	1 a <2	2.7
1. Muy duro	2 a <4	5.4
3. Duro	4 o más	10.8

por encima del valor k_s Corresponde a un plato cuadrado de 30 cm x 30 cm. Para encontrar valores de K que correspondan a diferentes tamaños y formas, use las siguientes relaciones: (a) Efecto del tamaño
para suelo no pegajoso
en suelo pegajoso.donde K = coeficiente de fuerza de reacción del suelo de la zapata con ancho B cm
k_s = Coeficiente de fuerza de reacción del suelo para placa cuadrada de 30 cm x 30 cm de ancho K’ = Coeficiente de fuerza de reacción del suelo para zapata ancha cm. (b) Efecto de la forma
para suelo pegajoso = coeficiente de fuerza de reacción del suelo de una zapata rectangular de longitud L y anchura B.
= coeficiente de las fuerzas de reacción del suelo en pies cuadrados en el lado B. El efecto de forma es insignificante para cimientos de suelo no cohesivos.