Análisis comparativo de las teorías de capacidad portante por corte de cimentaciones superficiales

Abstract

Un cimiento es la base de. soporte de una estructura, constituye la interfase a través de la cual se trasmiten cargas a1 subsuelo y deben ser diseñadas de acuerdo a criterios de serviciabilidad y resistencia. Históricamente el sistema empleado para el diseño de las cimentaciones estuvo basado en la experiencia de condiciones similares. La práctica durante siglos fue "si funcionó antes deberá funcionar de nuevo; si se cayera, hacer la próxima cimentación más ancha o más profunda". Desafortunadamente, no se puede tomar tal actitud, tan literalmente en el clima político y económico de hoy, ya que en la actualidad los edificios son mucho más grandes y más sofisticados, cuya construcción. está lejos de ser económica. De esto se concluye que se debe evitar la falla de la cimentación, pero al mismo tiempo no llegar a sobredimensionarla. La experiencia juega un papel muy importante en la ingeniería del suelo. La mayoría de ingenieros pueden realizar una estimación razonable de los probables tipos de cimentación, en base a una inspección inicial del lugar y los resultados cuantitativos de unas cuantas perforaciones. Sin embargo, dichas estimaciones deben ser sustentadas por análisis más detallados. El problema en cuestión, se resume a responder la pregunta ¿Cuál es la máxima presión que el suelo puede resistir dada una cimentación, antes que falle?,. a la cual denominamos "capacidad portante" del suelo. En la actualidad, existen diversas metodologías y aproximaciones teóricas para la estimación de la capacidad portante basados en la teoría de mecánica de suelos para obtener la relación entre tos esfuerzos en falla, las propiedades relevantes del suelo y la geometría de la cimentación. Esta compleja relación solo se puede resolver haciendo un número de hipótesis simplificatorias. En consecuencia, la importancia de cualquier método analítico está gobernada por la magnitud en que estás suposiciones sean concordantes con la situación en estudio. ¿Qué hipótesis pueden ser aceptables en un caso y no aceptables en otro? Por eso se debe tener cuidado en la selección del método analítico para una situación en particular. La práctica de la ingeniería moderna requiere una estimación razonable de los tipos de cimentación y costos mucho antes que la. construcción tome lugar; por esta razón, las aproximaciones comúnmente halladas, se basan en métodos analíticos teóricos. Los métodos más empleados que vamos a tratar, tema de la presente tesis, son la teorías de Terzaghi, Meyerhof, Hansen y Vesic. las cuales establecen una ecuación general deducida de la falla por corte del suelo, dependiendo de las propiedades mecánicas del suelo y de las características físicas de la zapata. Se trata entonces, de dilucidar el panorama actual, exponiendo los alcances y restricciones de los métodos mencionados, dando las recomendaciones necesarias para la elección del método adecuado de acuerdo a las condiciones del lugar en estudio El cálculo de la capacidad de carga. constituye pues, el marco básico del diseño, es así que en todo proyecto de cimentación, el paso más importante es, sin duda, determinar la máxima carga que se puede aplicar al suelo, sin perder la estabilidad del conjuntó, es decir, que se produzca la rotura del suelo o un asentamiento excesivo.