Introducción a la presión de hundimiento admisible

Introducción

Uno de los datos más importantes en el cálculo de las cimentaciones superficiales se refiere al concepto de “Presión de Hundimiento”. Por tratarse de la base sobre la cual se asienta el diseño de dichas cimentaciones, todas la normas, incluido el CTE, adjuntan la versión final debida a Brinch-Hansen.

 

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Ya en los años 1920, Ludwig Prandlt, físico alemán, uno de los pioneros de la aviación, con grandes aportaciones en la mecánica de sólidos, estudió el caso teórico, y por tanto simplificado, de la presión que ejercía una cimentación corrida, sobre un terreno no cohesivo, y sin peso propio, reduciendo el estudio a su caso más simple como si fuera un problema plano. En dicho estudio, dedujo que el equilibrio entre la carga que ejercía la cimentación, y la reacción que ejercía el terreno una vez se había deformado, dependía exclusivamente del comportamiento geotécnico del mismo, en función del ángulo de rozamiento interno del suelo.

 

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Posteriormente Karl Von Terzaghi, ingeniero austriaco, nacionalizado norteamericano, en 1938, primero desde el MIT y después desde la Universidad de Harvard, desarrolló las bases de la teoría de mecánica del suelo moderna que desembocarían, junto con Peck, en su imprescindible Soil Mechanics in Engineering Practice . Siguiendo los estudios previos de Coulomb y Rankine, revisó el modelo de Prandtl, introduciendo el concepto de la cohesión para terrenos que reunían dicha propiedad, ampliando y generalizando la formulación simplificada de Prandtl.

 

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Finalmente Albert Caquot, Ingeniero aeronáutico francés, desarrolló el modelo matemático de los estados límites correspondientes, que permitieron introducir la repercusión del peso propio del terreno, y su influencia en la ecuación general de la carga de hundimiento.

A partir de estas consideraciones la carga de hundimiento puede, de manera aproximada, considerarse a partir de la superposición de las tres formas puras de comportamiento del terreno:eq1_presion-de-hundimiento-admisible

  • Un término debido al comportamiento cohesivo
  • Un segundo término debido la carga exterior actuante.
  • Un tercer término que considera el peso propio del terreno y su estado de equilibrio en el momento de fallo por deslizamiento/cortante.

Sabemos que el terreno, nunca seguirá un modelo elástico ideal, y por tanto el teorema de la superposición no será aplicable, es por ello que, a partir de la formulación teórica, finalmente, adaptando dicho principio a la realidad, se han introducido diversos coeficientes que tienen en cuenta el factor de forma, cuadrada, circular o rectangular de las zapatas, la influencia de la forma de aplicación de las cargas según su inclinación, y la influencia de sus componentes horizontal y vertical, y finalmente la influencia de la profundidad de las zapatas, y la aplicación de la descarga en el terreno.eq2_presion-de-hundimiento-admisible

 

 

El modelo de aplicación del CTE, acepta la formulación de Brinch-Hansen, ingeniero danés, como compendio de todos los conceptos anteriores, autor de su A revised and extended formula for bearing capacity.

En este curso, vamos a ver, de acuerdo con su evolución histórica, como llegamos, paso a paso, a la formulación final de Brinch-Hansen.

A continuación les ofrecemos la primera clase:

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