Zapatas en arcilla.

Capacidad de carga máxima. La fig. 18.l a representa la sección transversal de una zapata larga de ancho B, apoyada a una profundidad Df, abajo de la superficie del terreno, A la cantidad Df, se le llama profundidad de desplante. Su significado en una zapata con profundidades diferentes en los dos lados se muestra en la fig. 18.1 b. Se supone que el suelo que está debajo de la base de la zapata es arcilla intacta sin defectos estructurales, como superficies de deslizamiento o grietas y su grado de saturación es prácticamente la unidad. 

Figura 18.1 a) Sección transversal de una zapata larga sobre arcilla, mostrando las bases para el calculo de la capacidad de carga maxima b) croquis para indicar Df en zapatas con sobrecarga de diferente profundidad a cada lado.

Si falla La zapata ilustrada en la fig. 18. La, debe desalojarse hacia arriba y a la izquierda, una cuña de suelo Ocbde, como se muestra en el lado izquierdo de la figura. El peso de 1a cuña y la resistencia al corte del suelo a lo largo de Ocbd tienden a resistir la falla. No existe una teoría completamente rigurosa para calcular la capacidad de carga máxima bajo estas circunstancias, pero se dispone de soluciones suficientemente aproximadas. Se supone, como se ilustra a la derecha de la fig. 18. la, que la influencia del sue1o arriba del nivel de la base de la zapata puede reemplazarse por una sobrecarga uniforme γDj. La teoría y la experimentación indican entonces, que la superficie de deslizamiento consta de una sección circular Oc’ y una sección recta c’b’, que forma un ángulo de 45° con la horizontal. Todas las fuerzas que actúan en la masa deslizante Oc’b’a’ se muestran en la figura. Puede utilizarse la condición de que estas fuerzas deben estar en equilibrio, para evaluar la capacidad de carga máxima qd’. Las fuerzas normales que obran en la superficie de deslizamiento no pueden producir resistencia al esfuerzo cortante por fricción, debido a la suposición de que Ø = O. Por otra parte, obra una resistencia al corte c (fig. 4.9) por unidad de área a lo largo de la superficie que se opone al deslizamiento. El resultado de la evaluación conduce a la expresión:

Figura 18.2 Factores de capacidad de carga para cimentaciones en arcilla bajo condiciones Ø = 0

Se define la capacidad de carga máxima neta qd, como la presión que puede aplicarse en la base de la zapata en exceso a la existente al mismo nivel, debida a la sobrecarga circundante; por lo tanto

Para hacer resaltar la diferencia entre qd y qd’  la ultima se conoce como capacidad de carga máxima global. En la ec. 18.2, N es un factor de capacidad de carga adimensional, que tiene, para una zapata larga y continua situada en la superficie del depósito de arcilla, el valor de 5.14 (Prandtl, 1920).

En una zapata, el valor de Nc varía algo con la relación del ancho B a la longitud L, y con el espesor de la sobrecarga Df, como se indica en la fig. 18.2 (Skempton, 1951). Para cualquier valor dado de Df/B, la fig. 18.2, hace ver que el factor de capacidad de carga para zapatas circulares y cuadradas es aproximadamente 1.2 veces el correspondiente a una zapata larga continua. Puede utilizarse una interpolación lineal para las zapatas rectangulares que tengan valores intermedios de B/L.

-   Presión admisible en el suelo - Zapatas en Arcilla.

-   Procedimiento de diseño - Zapatas en Arcilla.

-   Zapatas con carga excéntrica - Zapata en Arcilla.