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INTRODUCCIÒN.

El calculo de asentamientos inmediatos, así como los que ocurren a largo plazo, requieren conocer los esfuerzos que una sobrecarga impuesta al suelo induce dentro de la masa del suelo. Por lo anterior, en este Muro Digital se presentan las soluciones que se utilizan actualmente para determinar los esfuerzos dentro de la masa del suelo. según sea la geometría de las cargas aplicadas. (Juárez & rico, 1995)

ASPECTOS

En cualquier cuerpo o mecanismo, cambios en el sistema de carga inducirán movimientos. Una variación de fuerzas modifica el campo de esfuerzos internos que debe de estar en equilibrio con el sistema de cargas.

La relaciòn entre esfuerzo y deformaciones están controladas por las propiedades de los materiales. Si el material es rígido, no existen deformaciones y solo habrá movimientos si el cuerpo es un mecanismo.

rigido

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En un suelo seco (sin N. A. F.), el esfuerzo vertical a una profundidad z puede calcularse considerando el peso del suelo que se encuentra encima de la partícula que se esté analizando. Así, considerando un suelo homogéneo con un peso específico γ constante, tendrá un esfuerzo vertical: σz=zγ

Si el suelo es estratificado y el peso específico de cada estrato es diferente, los esfuerzos verticales, serán la suma del peso de los diferentes estratos.

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Determinar el esfuerzo vertical en una partícula de suelo ubicada a 8 metros de profundidad en suelos estratificados, los cuales tienen los siguientes pesos específicos y espesores:

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Boussinesq en 1883 propuso una solución al problema de determinar los esfuerzos en una partícula de suelo producto de cargas en la superficie, proponiendo un modelo que considera un medio homogéneo, elástico, isótropo y semi-infinito. El incremento de esfuerzo vertical producto de una carga puntual esta dado por la ecuación:

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 Incremento de esfuerzo vertical en una partícula de suelo, producto de una carga lineal 

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Steinbrenner. En este mismo caso existe el método de Steinbrenner, que presenta un mejor modelo del incremento de esfuerzos en el suelo a cualquier profundidad, con la siguiente ecuación.

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 Incremento de esfuerzo vertical en una partícula de suelo, producto de una cargapuntual 

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 Incremento de esfuerzo vertical en una partícula de suelo, producto de una carga rectangular uniformemente distribuida 

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1.2.3 CARGA BAJO LA ESQUINADE UN AREA FLEXIBLE RECTANGULAR CARGADA.

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1.2.3 CARGA BAJO LA ESQUINADE UN AREA FLEXIBLE RECTANGULAR CARGADA.

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Fadum, Desarrolla en 1941 un método gráfico (semi logarítmico) que permite obtener los incrementos de esfuerzos en el suelo, considerando los criterios de Boussineq, en medio semiinfinito, homogéneo, isótropo y elástico, a través de las ecuaciones presentadas en forma adimensional introduciendo los parámetros m=X/Z y n = Y/Z

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1.3.1 Carta de Newmark | En Excel y AutoCAD paso a paso

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1.3.1 Carta de Newmark | En Excel y AutoCAD paso a paso

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Carta de Newmark | En Excel y AutoCAD paso a paso

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Con lo que se puede elaborar una carta de acuerdo a Newmark, dibujando circunferencias concéntricas y dividiéndolas en sectores más pequeños (en este caso a través de familias de rectas que pasan por el centro de las circunferencias), llamándole al porcentaje que representan cada uno de los sectores: valor de influencia.

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1.4.1 ECUACION DE FADUM PARA CARGA RECTANGULAR

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1.4.1 ECUACION DE FADUM PARA CARGA RECTANGULAR

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Newmark, Desarrolla en 1942 un método gráfico que permite obtener los incrementos de esfuerzos en el suelo, considerando los criterios de Boussineq, en medio semiinfinito, homogéneo, isótropo y elástico, a través de la ecuación:

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Gráfica de factores de influencia para el esfuerzo por carga rectangular | Excel paso a paso

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Gráfica de factores de influencia para el esfuerzo por carga rectangular | Excel paso a paso

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Gráfica de factores de influencia para el esfuerzo por carga rectangular | Excel paso a paso

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Este método proporciona valores preliminares, tomando en cuenta que considera el mismo incremento de esfuerzo a la misma profundidad de cualquier punto, siempre y cuando se encuentre dentro de la pirámide, y fuera de esta no indica incrementos.

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 Incremento de esfuerzo vertical en el suelo de acuerdo al criterio delmétodo 2:1

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Es un método aproximado para calcular el incremento promedio del esfuerzo vertical a una profundidad z debajo de una cimentación de dimensiones B por L. Este método propone que los esfuerzos disminuyen en la masa del suelo de acuerdo a que con la profundidad la carga se reparte en una mayor área, formándose una pirámide truncada de pendiente 2:1

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DIAGRAMAS DE ESFUERZO VERTICALES DEL EJEMPLO

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DIAGRAMAS DE ESFUERZO VERTICALES DEL EJEMPLO

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En una masa de suelo existen esfuerzos que se generan por contacto de sus partículas y cuando el nivel de aguas freáticas es alto, existen esfuerzos dentro del agua que se encuentra en sus intersticios. Por lo que es importante analizar estos esfuerzos.

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MECANICA DE SUELOS II
Rodolfo Crescenciano Medrano Castillo

Juárez Badillo y Rico Rodriguez Mecánica de Suelos Limusa, Mx 7a reimpresión 1984