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MECANICA DE SUELOS II

U n i v e r s i d a d N ac ac i o n al d e   Ca jam ja mar ar ca   Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil

ASIGNATURA:

MECÁNICA DE SUELOS

II

DOCENTE 

:

ING. RAÚL VALERA GUERRA

ALUMNO

:

CRESPIN NICASIO IVAN GERONIMO

CICLO

:

VI

GRUPO

:

 A

Cajam Caja m arca, oc tub re del  2013  UNC Página 1

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MECANICA DE SUELOS II DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES BAJO CIMENTACIONES CONTINUAS Y DISCONTINUAS

I.

INTRODUCCIÓN. En la actualidad la mecánica de suelos es fundamental en el desarrollo de las diferentes obras de construcción, una de las ramas que se encarga de estudiar dicha materia es la distribución de presiones; la distribución de presiones está ligada con las cimentaciones dado que es un factor muy importante en el análisis del suelo, de cuanto de presión puede resistir dicho terreno o estrato ya sea para la construcción de casas, carreteras, edificios, calles, canchas deportivas, etc. La mecánica de suelos se tiene que tomar con mucho cuidado ya que su estudio es de mucha importancia en el campo ingenieril, un mal estudio en la resistencia de presiones puede traer consecuencias como la perdida de tenencias materiales y hasta la l a pérdida de vidas humanas.

1.1 OBJETIVOS. a) OBJETIVO GENERAL. Con el presente trabajo, se pretende lograr que cada alumno sepa cómo encontrar las presiones que ejercen los cimientos a diferentes profundidades del estrato, para luego ser aplicados en trabajos que ya tengan que ver en la vida profesional de cada alumno.

b) OBJETIVO ESPECIFICO. 

Realizar las diferentes gráficas, de los ábacos según newmark para diferentes profundidades.



Tener una idea donde es mayor la presión si en centro de la zapata o a los alrededores.

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MECANICA DE SUELOS II II.

MARCO TEORICO 2.1 Distribución de tenciones. El análisis simplista omite los efectos de deformación lateral y la distorsión que sufre un terreno cargado, considerando el caso de una carga concentrada aplicada a la superficie de un terreno puede considerarse como un semiespacio elástico, es decir una masa de material elástico limitada por un plano e ilimitada por uno de los lados, si su profundidad es grande compactada compactada con las dimensiones del área cargada. Las tenciones producidas por una carga aislada ¨P¨ aplicada en la superficie en un pun to “p” del semiespacio elástico a una cota “z” de la superficie y a una distancia “r” de la line de aplicación de la carga son: superficie (BOUSSINESQ).

Tensión Vertical (σz):

Distribución de tensiones en el terreno

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MECANICA DE SUELOS II de las presiones sobre los planos horizontales en el subsuelo, sin embargo no es uniforme como se muestra en la figura.

2.2 Método de Newmark para el cálculo de esfuerzos. dibuja una serie de coronas con los radios que generen coronas que estén cargadas con el mismo porcentaje de la carga total y cuya influencia de cada una de ellas, a una profundidad z, sea la misma.

=0.005× × En donde: n = número de mallas contadas P = carga Se construirá un Abaco para cada problema es decir una profundidad necesita de un Abaco en específico ya que los radios para cada una cambia constantemente.

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MECANICA DE SUELOS II

III.

METODOLOGÍA. a) Para calcular la presión vertical en un punto de las zapatas rectangulares: primero es necesario encontrar el coeficiente de asentamiento (i), esto se lograra haciendo uso del Abaco de los coeficientes para las cargas rectangulares. Para hallar el (i) en el  Abaco es muy sencillo donde:  



     

 



   

b) En este caso también fue necesario la utilizado del método de newmark y el método de distribución y la utilización de la fórmula: Distribución de presión = q*i Dónde: q: presión de contacto I: coeficiente de forma. Para graficar los ábacos de newmark fue necesario apoyarse del programa de Autocad. EJEMPLO *- Dibujar el bulbo de presiones bajo la zapata cargada (p=1.6kg/cm 2)

2m

2m  p=

1m

1.6kg/cm^2

2 4Z= 1.6kg/cm^2 figura a b a/b ib4 Z/b a/b i4 aZ/b I-II-III-IV 3 3 1 0 0.25 0.667 0.22 3 3 1.33 0.1 10  p= I-II-III-IV 1.6kg/cm^2 Z= II-IV 3 2 1.5 0 0.25 3 1 0.19 2 1.5 0.1 II-IV 2 figura a b a/b Z/b III-IV 3 2 1.5 0 0.25 3 1 0.19 2 1.5 0.1 21 I-II-III-IV III-IV 3 3 0 IV 1 1 1 0IV 0.25 1 2 0.08 4 0.0 1 II-IV 3 2 1.5 0 1 (Tencion vertical a una 1.6kg/cm^2 Z= 0 profunidad Z) 2 4 6 profunidad 10 a una III-IV (Tencion 30 vertical 2 -0.1376 1.5 -0.3408 0 Z) σ a b a/b Z/b i4 Z/b i 4 Z/b i 4 σZ/b i 4 Z/b i 4 IV 1 1 1 0 1m

2m

 p= figura

=

Z=

0  p= Z/b figura i 4

=

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MECANICA DE SUELOS II

Encontramos los esfuerzos cortantes para cada uno de los puntos requeridos. *_ encontramos el esfuerzo vertical para un vértice (A). 0 p=

2

4

6

10

15

1.6kg/cm^2 Z= Z/b i 4 Z/b i 4 Z/b i 4 Z/b i 4 Z/b i 4 Z/b

figura

20

a

b

i4

Z/b

a/b

i 4

0 0.25 1 0.18 2 0.08 3 0.05 5 0.02 7.5 0.008 10 0 vértice

2

2

1 0.4

(Tención vertical a una profundidad Z) σ =

0.28

0.1328

0.0784

0.032

6

10

0.0128

0.0064

15

20

*- Encontramos el esfuerzo vertical para el centro (B)

0 p=

2

4

1.6kg/cm^2 Z= Z/b i 4 Z/b i 4 Z/b i 4 Z/b i 4 Z/b

figura

a

b

i Z/b 4

i4

Z/b

i 4

a/b 0 0.25 2 0.08 4 0.03 6 0.01 10 0 15 0.003 20 0

centro

1

1

(Tención vertical a una profundidad Z) σ =

1 1.6

0.5312

0.1856

0.0768

0.025 6

0.0192

0.0064

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MECANICA DE SUELOS II *-Encontramos el esfuerzo vertical para un punto dentro de la zapata (D). p=

1.6kg/cm^2 Z=

figura a

b

a/b

0 Z/b i 4

2 Z/b

4 i4

Z/b

6

10

i 4 Z/b i 4

Z/b

15 i 4 Z/b

20

i4

i 4

Z/b

0 0.25 1.333 0.14 2.67 0.06 4 0.03 6.67 0.01 10 0.004 13.3 0

I

1.5

1.5

1

II

1.5

0.5

3

0 0.25

4

0.06

8

0.02 12 0.01 20 0.01 30 0.006 40 0

III

1.5

0.5

3

0 0.25

4

0.06

8

0.02 12 0.01 20 0.01 30 0.006 40 0

0 0.25

4

0.03

8

0.01 12

IV 0.5 0.5 1 (Tención vertical a una profundidad Z) σ =

1.6

0.464

0.176

0

0.08

20

0

0.048

30

0

40 0

0.0256

0.0128

*- Encontramos el esfuerzo vertical para un punto fuera de la zapata (E).

p=

1.6kg/cm^2 Z=

0

a/b Z/b i 4

2

i4

Z/b

6

i 4 Z/b i 4

10

Z/b

15

i 4 Z/b

b

I-II-III3 IV

3

II-IV 3

2

1.5 0 0.25

1

0.19

2

0.19 3 0.06

5

0.03 7.5 0.013 10 0.01

III-IV 3

2

1.5 0 0.25

1

0.19

2

0.19 3 0.06

5

0.03 7.5 0.013 10 0.01

0 0.25 0.667 0.22 1.33 0.14 2 0.08 3.33 0.04 5

i4

20

figura a

1

Z/b

4

Z/b

i4

0.02 6.67 0.01

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MECANICA DE SUELOS II *- Graficamos el bulbo de presiones en el autocad interpolando cada uno de los puntos obtenidos.

1m

0.000 Kg/cm2

0.4 Kg/cm2

1m

0.5m

0.5m

1.6 Kg/cm2 1.6 Kg/cm2 1.6 Kg/cm2

1m

0.4 Kg/cm2

0.000 Kg/cm2 Z = 2m

0.0432 Kg/cm2

0.272 Kg/cm2

0.470 Kg/cm2

1.088 1.0 88 Kg/c Kg/cm2 m2 0.4 0.470 70 Kg/ Kg/cm2 cm2

0.272 Kg/cm2

0.0432 Kg/cm2

Z = 6m 0.0416 Kg/cm2

0.077 Kg/cm2

0.0832 Kg/cm2 0.3072 Kg/cm2

0.0832 0.0 832 Kg/c Kg/cm2 m2 0.0 0.077 77 Kg/cm Kg/cm2 2

0.0416 Kg/cm2

Z = 10m 0.024 Kg/cm2

0.032 Kg/cm2

0.0464 Kg/cm2

0.128 Kg/cm2

0.0464 Kg/cm2 0.032 Kg/cm2

0.024 Kg/cm2

Z = 15m 0.0112 Kg/cm2

0.0144 Kg/cm2

0.0248 Kg/cm2 0.0576 Kg/cm2 0.0248 Kg/cm2

0.0144 Kg/cm2

0.0112 Kg/cm2

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MECANICA DE SUELOS II

IV.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. Con ayuda del Autocad fue posible graficar los ábacos de newmark para las profundidades de 1, 2, 3, 4, 5 m de profundidad. Las presiones en el centro de la zapata son mayores que a los costados o a manera que se aleja del centro.

Se llegó a determinar que a mayor profundidad la presión es menor que a menor profundidad.

BIBLIOGRAFÍA. 

 

Braja m. Das 2001, Fundamento de Ingeniería Geotécnica, thomson editores, california. T. W.; Whitman, R. V. (1969); Mecánica de Suelos, Ed. Limusa, Lambe. apuntes tomados en clase

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