24207680 Calculo de Fundaciones Metodo Sulzberger

5/13/2018 24207680 Calculo de Fundaciones Metodo Sulzberger

fJ- f0~() CALCULO DE FUNDACIONES-()- C )~)~ C ) DE ESTRUCTURAS SOPORTES POR EL~u- ()-0~- ()-0-@- ()- C)o_ C )- ()~_ f , J

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METODO DE SULBERGER


TRANSMISION DE LA ENERGIA

FQNDACIONESTRANSMISION DE LAS. ESTRUCTIJRAS DE !.rnA LINEA AEREA DE

Todas las estructuras de una linea deben empotrarse en elsuelo, de modo que quede asegurada su estabilidad, conside-rando por un lado los esfuerzos que tienden a volcarla, quesurgen del calculo de las Hipotesis de Carga que fijan lasNormas, y por el otro lade el momento estabilizante dado porla fundacion y las caracteristicas del terreno.Al momento de vuelco producido p~r las cargas externas sobrela estructura, se Ie debe oponer un momento estabilizante demayor 0igual valor que aquel. Esto se consigue mediante elcalculo y ejecucion de la fundacion.Los soportes de madera se empotraran directamente en el te-rreno, sin fundacion alguna, pues la misma afectaria la zonade empotramiento del poste, debido a los problemas producidosp~r la concentracion de humedad.Los soportes de hormigon armado podran ser empotrados direc-tamente en el terreno cuando las cargas y caracteristicas delsuelo 10 permitan. Para cargas mayores y sueloB de poca capa-cidad portante se deberan ejecutar fundaciones de hormigon.M ETOO O DE SULBERG EREste metodo se basa sobre un principio verificado experimen-talmente que establece que para inclinaciones limitadas deldel conjunto Boporte - fundacion, en un Angulo "a" respecto ala vertical, tal que tg a ~ 0701", el terreno se comporta enforma elastica. De esta manera se obtiene, ademas de la reac-cion del fonda de la fosa, una reaccion de las paredes verti-cales.Por 10 tanto, al dimensionaruna inclinacion del conjuntotg a = 0,01, para aprovechar alportamiento elastico del suelo.1

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las fundaciones se adopt asoporte - fundacion tal quemaximo la propiedad del com-

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Al momento de vuelco "Mv" provocado por la fuerza "F" se Ieopondra un momenta estabilizante "Me" producido por la fun-daci6n conformado por dos momentos:1_- Momenta de reacci6n de fonda "Mb": Debido a lareacci6n del fonda de la fundaci6n, provocadopor las cargas verticales actuantes.2.- Momenta de encastramiento "Me": Debido a la re-acci6n de las paredes verticales de la funda-ci6n y a la fricci6n entre el suelo y el hor-mig6n.

Cuando la reslstencia al vuelco de la fundaci6n dependa fun-damentalmente del momenta de encastramiento "Me", la estabi-lidad se ve asegurada pues un incremento del angulo de giro"a" se traduce en un aumento de "Me".Cuando la resistencia al vuelco dependa principalmente delmomenta de fonda "Mb", debe introducirse un coeficiente deseguridad "8" con respecto al momenta de vuelco "Mv", puestoque existe peligro de inestabilidad en el caso de un incre-mento de "a".Por tal motivo, se debe adoptar un coeficiente de seguridad"8" que dependa de la relaci6n "Me/Mb" y que variara entre 1y 1,5 segUn las Normas:

M!!/Mb S1 1,000,90 1,020,80 1,050,70 1,080,65 1,100,60 1,120,55 1,140,50 1,160,45 1,180,40 1,200,35 1,220,30 1,250,25 1,280,20 1,310,15 1,350,10 1,390,05 1,44 1,50

Las Normas del Ferrocarril establecen un coeficiente de segu-ridad para las fundaciones de lineas aereas de 1,5 para todoslos casos.

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El momento de reaccion de fondo depende, como se dijo ante-riormente, de las cargas verticales actuantes: peso de lasestructuras, memsulas, crucetas, aisladores, conductores,ademas, se debe considerar el peso propio de la fundacion, alcual se le adiciona la contribucion que realiza el peso co-rrespondiente al volumen de tierra proximo al macizo de fun-dacion (tierra gravante) y se le sustrae, de existir, el e-fecto de subpresion del agua.

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~ propio ~ ~ fundaci6n:Es igual al producto del peso especifico del hormigon por elvolumen neto, en el caso de una fundacion de base rectan-gular:

GH = rH * (a * b * t It * * p)4~ .d .e . ~ tierra gravante:Se considera que hay un volumen de tierra que tiende a mover-se solidario con la fundacion, y forma con ella un tronco decon~, este efecto, se denomina vollimen de tierra gravante yel peso se obtiene como el producto del peso especifico de latierra por el vollimen de la misma, en el caso de una funda-cion de base rectangular:

= rT *It/3 * {a*b + (a + 2*t*tg 0) * (b +~[a*b*(a + 2*t*tg 0) * (b + 2*t*tg e)]}

2*t*tg 0) +- _ {.;r,i. z )

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e.ao. dfU.. aQUa:Cuando la profundidad de la fundacion supere la napa de agua,se debe calcular, la subpresion deb ida al peso del liquidodesalojado, en el caso de una fundacion de base rectangular:

= rA * \ 1 3 * {a*b + (a + 2*tA*tg 0) * (b + 2*tA*tg 0)+ ~[a*b*(a + 2*tA*tg 0) * (b + 2*tA*tg e)]}

y

Fagina - 3 -



Donde:GH ::Peso del hormigon de la fundacion en daN.GT ::Peso de la tierra gravante en daN.GA ::Peso del agua en daN.fH ::Peso especifico del hormigon: 2200 daN/ms:.fT ::Peso especifico de la tierra gravante en daN/ms. Se ob-tiene de la Tabla Caracteristica de Terrenos para elCalculo de Fundaciones.fA :: Peso especifico del ague : 1000 daN/ms.

li) a :: Lado de la fundacion en metros.'- If} b Lado de la fundacion metros.: enC D t Profundidad de la fundacion: en metros.._ . 0~ o p :: Empotramiento de la estructura en metros.-- C D tA :: Altura de la napa de agua en metros.

tN = Profundidad de la napa de agua en metros.\ )(0C D. _ C )~ ()o@_ c D

.~lJo()c Dc)(]oo()u( _ ; ; )oo@@-t,;

6 = Angulo de la tierra gravante en grados hexadecimales. Seobtiene de la Tabla Caracteristica de Terrenos para elCalculo de Fundaciones.La ecuacion de dimensionamiento de la fundacion sera la 8i-guiente:

Me Me + M a .:: ?! SMv Mv

El Metodo de Sulberger acepta que la profundidad de penetra-cion de la fundacion en el terreno depende de la presion ad-misible del suelo, contra la presion externa en el lugar con-derado.La presion admisible del suelo "0", en daN/cm2, es igual a laprofundidad de penetracion "f", en centimetros, multiplicadapor el indice de compre8ibilidad "C", en daN/cms:

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El indice 0 coeficiente de compresibilidad "c" varia lineal-mente con la profundidad en terrenos homogeneos e is6tropos,siendo nulo en la superficie. 5u valor se obtiene a traves deensayos de suelos 0 se 10 puede estimar utilizando la TablaCaracteristica de Terrenos para el Calculo de Fundaciones.Generalmente, se tabula a 2 metros de profundidad.La ultima consideraci6n previa al calculo es la ubicaci6n deleje de giro y la forma del diagrama de presiones en el fondo.Para angulos de vuelco pequenos, el eje de giro se encuentraen el fondo de la fundaci6n, y para angulos mayores debido aque el bloque comienza a levantarse el eje de giro se despla-za a 1/3 del fonda de la fundaci6n. La transici6n de un esta-do a otro ocurre en forma progresiva y no bruscamente.Asimismo, para angulos pequenos el diagrama de presiones esun trapecio y para angulos mayores es un triangulo que inclu-so no ocupa la totalidad de la base, sino que esta presentazonas descargadas. Los angulos limites correspondientes a lasdos transiciones entre estados son establecidos para cada ti-po de fundaci6n.Las ecuaciones para calcular "Mv", "Ms" y "Mb" se han desa-rrollado en la Tabla de Calculo de Fundaciones para 50portesp~r el Metodo de 5ulberger.

- El empotramiento minimo de los soportes de hormig6n armadosera el 10 % de su longitud total.

CQNSIDERACIQNES .E N EL CALCULQ D E LA S FUNDACIONES

- Para fundaciones de hormig6n simple, la parte que excede alempotramiento del soporte, no debe ser mayor que 1/5 de laaltura total de la fundaci6n, ni menor de 0,20 metros. 5iexcede a 1/5, la fundaci6n debera armarse.

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- El espesor de la pared de la fundaci6n sera como minima0,15 metros, no considerandose como espesor util, el sellode hormig6n que se introduce entre el poste y la fundaci6n.



T A B LA CAHACTERISTICA D E TERRENOS.PABA EL CALCQLO DE EUNDACIONES

I C Peso Presion Coeficien- Angulo (2) CoeficienteC A NATURALEZA Espe- Admisi- te (1) de de tierra de friccion( T cifico ble Compresi- gravante e/terreno v .J, E bilidad hormigonC~ G DEL( - - ! 0 r T CTadm C 13 I-lR(4 I TERRENO Vege- Movi Liso Esca-. 1 A daN/ms daN/cm2 daN/cms table do brosoI Lagna, Agua-

d A zal, Terreno 650 Hasta 0,5 0,5 ... 1 5 3 0,05 0,1o-:-." . ; ; . : - : " pantanoso.r J(~ Terrenos muy 1 ..... 2 0,2 0,2(~ blandos.C ~ B Arena fina 1700 Hasta 0,8 1 . . . . . 2 5 3 0,3 0,5(~ humeda.( ,U Arcilla blanda 2 . . . . . . . 4 0,3 0,4~-~

Arcilla medio-dura seca. 5 .. . . . . . . . . 8 0,4 0,5C ] C 1700 Hasta 1,8 8 6~ Arcilla fina 1 . . . . . . . . . . 2 0,6 0,7seca.C(~ Arcilla rigida 10 0,4 0,5D 1700 Hasta 3,0 12 10~ Arcilla gruesa 11 13 0,4 0,5...~ v pedregullo.C i E Arcilla gruesa Hasta 4,0 15 12 0,4 0,5( - 1 dura. 1700 13 16l~ ...Rigido pedre-(~ F gullo v canto Hasta 5,0 20 20'0 0,4 0,5(~ rodado.

_C)ara la roca r T = 2400 daN/ms y la presi6n admisible para roca debilitada()or efect.os geologicos se acepta igual a 10 daN/cm2; para rocas= ~ ~ ~ : ~ ~ : '23 daN/cm2.o~.(J1) EI coeficiente de compresibilidad se refiere a la profundidad de 2 mts.U2) Para las categorias "B" hasta "F" y terrenos con buena cohesion se() puede aumentar 13en 5 .C)o Pagina - 6 -8

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TRANSMISION DE LA ENERGIA_ .

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