Carga de afundimento
A carga de afundimento dunha cimentación é a carga aplicada a partir da cal as tensións no terreo superan a capacidade portante do terreo, producíndose un fallo no asentamento ou estabilidade da cimentación que eventualmente pode causar o colapso total ou parcial da estrutura.
Dependendo da rixidez do terreo, este afundimento será lento ou rápido, localizado ou distribuído etc.
Afundimento dunha zapata
editarO afundimento dunha zapata prodúcese cando nalgún punto a tensión máxima sobre o terreo supera a capacidade portante do terreo. Dita tensión máxima depende do momento flector (M) e o esforzo axial (N) existentes na base do piar ao que serve de apoio a zapata. Dita tensión máxima para o caso de flexión non esviada pode calcularse mediante as seguintes fórmulas:
Onde:
- é o esforzo axial ou carga vertical sobre a zapata.
- é a área da base da zapata.
- é a excentricidade da carga vertical.
- é o momento flector respecto ao centro da zapata.
- é a dimensión linear máxima da zapata.
Cando dita tensión supera certa tensión relacionada coa tensión admisible do terreo prodúcese o afundimento (total ou parcial) da zapata, que pode producir colapso total ou parcial da estrutura que se sustenta sobre a zapata.
Afundimento dunha estaca
editarUnha estaca afúndese no terreo cando se supera a resistencia combinada do estrato inferior de apoio da estaca e dos estratos superiores que producen rozamento sobre a superficie da estaca. Unha fórmula práctica para calcular a carga resistible antes do afundimento é a seguinte:
Onde:
- é o coeficiente de rozamento do terreo.
- lonxitude do perímetro da sección transversal da estaca, se a estaca é circular
- carga existente sobre o terreo, se existe ou se o cepado está a grande profundidade.
- , peso específico do terreo (densidade · aceleración da gravidade).
- , altura da estaca.
- carga de deseño existente sobre a estaca.
A fórmula anterior ignora a resistencia de punta, polo que se a estaca no seu extremo inferior está apoiada por un estrato resistente sería:
Onde:
- , sería a área transversal da estaca.
- , a tensión admisible sobre o estrato de apoio.
Punzonado dun estrato
editarPara unha cimentación rectangular, de dimensións , a expresión de Hanna predí que haberá punzonamento do estrato superior con afundimento no estrato inferior cando a presión máxima sobre o terreo supere o valor:
Onde:
- é a presión sobre o estrato de apoio.
- é a presión sobre a superficie do estrato inferior ao de apoio.
- , son respectivamente o espesor do estrato de apoio e a profundidade da base da cimentación.
- é o coeficiente de pulo lateral.
- é o ángulo de rozamento interno do estrato de apoio.