Capacitat portante
En l'ingenieria geotécnica es denomina capacitat portante a la capacitat del terreny per a soportar les càrregues aplicades sobre ell. Tècnicament la capacitat portante és la màxima pressió mija de contacte entre la fonamentació i el terreny tal que no es produïxquen un fallo per tallant del sol o un assentament diferencial excessiu. Per tant, la capacitat portante admissible deu estar basada en un dels següents criteris funcionals:
- Si la funció del terreny de fonamentació és soportar una determinada tensió independentment de la deformació, la capacitat portante es denominarà càrrega d'afonament.
- Si lo que es busca és un equilibri entre la tensió aplicada al terreny i la deformació sofrida per est, deurà calcular-se la capacitat portante a partir de criteris d'assent admissible.
La capacitat portante última és la màxima pressió que el sol pot soportar abans del seu falla sense considerar els assentaments. Existixen tres tipos de falla possibles, estos són la falla a cort general, la falla de cort local i la falla per punchonament. El tipo dependrà del sol i les seues característiques resistents, aixina com les característiques de la fundació, principalment la seua profunditat i dimensions.[1]
De manera anàloga, l'expressió capacitat portante s'utilisa en les demés branques de l'ingenieria per a referir a la capacitat d'una estructura per a soportar les càrregas aplicades sobre la mateixa.
Capacitat de càrrega a curt i a llarc determini
[editar | editar còdic]Les propietats mecàniques d'un terreny solen diferir front a càrregues que varien (casi)instantàneament i càrregues cuasipermanentes. Açò es deu a que els terrenys són porosos, i estos poros poden estar total o parcialment saturats d'aigua. En general els terrenys es comporten de manera més rígida front a càrregues de variació casi instantàneament ya que estes aumenten la pressió interesticial, sense produir el desestage d'una cantitat apreciable d'aigua. En canvi baix càrregues permanents la diferència de pressió intersticial entre diferents parts del terreny produïx el drenage d'algunes zones.
En el càlcul o comprovació de la capacitat portante d'un terreny sobre el que existix una construcció deu atendre's al curt determini (cas sense drenage) i al llarc determini (en drenage). En el comportament a curt determini es desprecien tot els térmens llevat la cohesió última, mentres que en la capacitat portante a llarc determini (cas en drenage) és important també el rozamiento intern del terreny i el seu pes específic.
Fòrmula de Terzaghi
[editar | editar còdic]Karl von Terzaghi (1943) va propondre una fòrmula senzilla per a la càrrega màxima que podria soportar una fonamentació contínua en càrrega vertical centrada,[2] recolzada sobre la superfície d'un solc donada per:
A on:
- ___MATH_0___, càrrega vertical màxima per unitat de llongitut.
- ___MATH_1___, sobrecàrrega sobre el terreny adjacent a la fonamentació.
- ___MATH_2___, cohesió del terreny.
- ___MATH_3___, ample travesser de la fonamentació
- ___MATH_4___, pes específic efectiu (vore tensió efectiva) del terreny.
- ___MATH_5___, coeficients depenents d'àngul de rozamiento intern, per a les que Terzaghi va sugerir algunes aproximacions particulars, com per eixemple ___MATH_6___.
Anteriorment Prandtl (1920) havia resolt el problema per a una fonamentació de llongitut infinita i ample b sobre un terreny arcilloso en àngul de rozamiento nul i pes despreciable, obtenint:
La fòrmula de Terzaghi per tant generalisa el càlcul de Prandt per a la capacitat portante a curt determini. La fòrmula () és aplicable tant al llarc determini com a curt determini:
- Capacitat portante a curt determini o no-drenada. En este cas es pot prendre ___MATH_7___ i es pot despreciar el pes del terreny, pero deu prendre's com a cohesió com la resistència al brot no drenada ___MATH_8___.
- Capacitat portante a llarc determini o drenada. En este cas es pren la cohesió com a resistència al brot drenada, i deu considerar-se les variables com a funció de l'àngul de rozamiento intern.
La fòrmula de Prandtl va ser millorada per Skempton[3] per a tindre en conte la llongitut finita (L)de les fonamentacions rectangulars reals, i el fet de que es troben a una profunditat finita (D), la fòrmula Skempton és:
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Dones, Braja M.. «Partix 3», Cengage Learning, Inc. (ed.). Principles of Foundation Engineering 9I SI Edition (en Anglés), Boston, USA, p. 208. ISBN 978-1-337-70503-5.
- ↑ K. Terzaghi: Theoretical soil mechanics, Wiley, New York, 1943.
- ↑ A. W. Skempton: "The bearing capacity of clays" Proc. Buil. Res. Congr., Londres, 1951.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Capacidad portante» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.