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maquita-gonzalez-barrientos
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3. ANÁLISIS DE TENSIONES EN UNA MASA DE SUELO
1
Tipos de deformaciones o asentamientos
CONCEPTOS GENERALES
2
CONSOLIDACIÓN Y COMPRESIÓN
3
4
ESFUERZOS BAJO FUNDACIONES FLEXIBLES
5
ESFUERZOS BAJO FUNDACIONES RÍGIDAS
6
Q
z
x
Carga puntual sobre semi-espacio elástico
SOLUCIONES ELÁSTICAS USADAS MECÁNICA DE SUELOS
7
∆ ·3
21
1 /
/
∆ ·12
3/
1 2/
∆ ·12
1 2 /
1/
INCREMENTOS DE ESFUERZO BOUSSINESQCARGA PUNTUAL
8
5m
p=100 kPa
z
r
A
2m
B5m
ÁREA CIRCULAR CARGADA SOBRE UNA CAPA ELÁSTICA
9
p = 100 kPaa = 2.5m (radio del área cargada)z = 2m
Datos
Los incrementos de esfuerzo son independientes de los parámetros elásticos
ÁREA CIRCULAR CARGADA SOBRE UNA CAPA ELÁSTICA
Ejemplo:
∆ 1 1/
∆ 100 ∗ 100 1 1.25 / 75.6
10
10-3 10-2 10-1 10
2
4
6
8
10
10
9
8
7
6
5
4
3
2.52.0
1.51.25
1.00
0.0
z/a
z/a=2/2.5=0.8r/a=0/2.5=0.0p=100 kPa
11
Para determinar el incremento de esfuerzos en el punto B, no es posible usar la solución exacta, y el ábaco debe ser usado:
En este caso r/a = 2, z/a = 0.8
Is = 0.03
Cont. ejemplo
12
10-3 10-2 10-1 10
2
4
6
8
10
10
9
8
7
6
5
4
3
2.52.0
1.51.25
1.00
0.0
z/a
z/a=2/2.5=0.8r/a=5/2.5=2.0p=100 kPa
13
∆ 11
1 /
/
11
1 /
/
∆ ∆2
1 22 1 2
1 / /
11 / /
(En el centro)
INCREMENTO DE ESFUERZO BAJO UNA FUNDACIÓN CIRCULAR
14
INCREMENTO DE ESFUERZO BAJO UNA FUNDACIÓN RECTANGULAR
∆2
tan1 1
∆2
tan
∆2
tan
/ , / , /
(En un vértice)
15
INCREMENTOS DE ESFUERZOS (POULOS AND DAVIS, 1974)
Fundación Circular:
Fundación Cuadrada:
Fundación Continua:
∆ 11
1 2
.
∆ 11
1 2
.
∆ 11
1 2
.
Calculado en el eje central
16
ÁBACOS DE INCREMENTOS DE ESFUERZOSCarga cuadra y continua (Boussinesq)
17
ÁBACOS DE INCREMENTOS DE ESFUERZOSFadum, 1948 ‐ Carga rectangular
18
A B
D C
zPlanta
X
q
LB
Ejemplo: Incrementos de esfuerzos – Carga rectangular
19
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
2.03.0
8
1010.10.01(n=L/z)
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
(m = B/z)
20
O
A B
D C
X
Y
Z
T
z
El ábaco de Fadum permite calcular elincremento de esfuerzos a unaprofundidad z bajo la esquina de un árearectangular cargada.
Debe usarse el principio de superposición
O
Planta
21
∆2
∆2
∆2
INCREMENTOS DE ESFUERZOS LATERALES – CARGA LINEAL
22
INCREMENTOS DE ESFUERZOS LATERALES – CARGA LINEAL
23
∆ sin cos 2
INCREMENTOS DE ESFUERZOS LATERALES – CARGA DISTRIBUIDA
24
INCREMENTOS DE ESFUERZOS LATERALES – CARGA DISTRIBUIDA
∆ sin cos 2
25
COEFICIENTE DE BALASTO DEL SUELO Y ENSAYOS DE PLACA DE CARGA
26
ENSAYO DE PLACA DE CARGA
27
ENSAYO DE PLACA DE CARGA
28
COEFICIENTE DE BALASTO – SUBGRADE COEFFICIENT
29
COEFICIENTE DE BALASTO
30
MÓDULO DE ELASTICIDAD EN ARENAS
31
· 1 ·
0.785
0.880
11 2
·
Placa circular:
Placa cuadrada:
Estimación del módulo Edométrico (Deformación en una dirección)
ESTIMACIÓN DEL MÓDULO DE YOUNG EN TÉRMINOS DEL COEFICIENTE DE BALASTO
32
2 ∞; /4
23· · 1
2
Fundaciones circulares o cuadradas
En arenas:
En suelos cohesivos:
Fundaciones rectangulares
ancho de la placa (generalmente 30 cm)
coeficiente de balasto vertical asociado a una zapata de ancho B
coeficiente de balasto vertical asociado a una placa cuadrada o circular de 30 cm de lado.
COEFICIENTE DE BALASTO DE UNA FUNDACIÓN
33