Bulbo Imprimi

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Escuela Académico Profesional de

Ingeniería Civil

ASIGNATURA

ASIGNATURA: :

MECÁNICA DE

MECÁNICA

DE SUELOS

SUELOS

IIII

DOCENTE

DOCENTE ::

_{ING. RAÚL VALERA GUERRA}

ALUMNO

:

ALUMNO

:

CRESPIN NICASIO IVAN GERONIMOCRESPIN NICASIO IVAN GERONIMO

CICLO

: :

VI

GRUPO

:

GRUPO

:

A

Caja

Cajamm arca, arca, ococ tubtub re re del del 2013

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DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES BAJO CIMENTACIONES DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES BAJO CIMENTACIONES

CONTINUAS Y DISCONTINUAS CONTINUAS Y DISCONTINUAS

I. INTRODUCCIÓN. I. INTRODUCCIÓN.

En la actualidad la mecánica de suelos es fundamental en el En la actualidad la mecánica de suelos es fundamental en el desarrollo de las diferentes obras de construcción, una de las ramas que desarrollo de las diferentes obras de construcción, una de las ramas que se encarga de estudiar dicha materia es la distribución de presiones; la se encarga de estudiar dicha materia es la distribución de presiones; la distribución de presiones está ligada con las cimentaciones dado que es distribución de presiones está ligada con las cimentaciones dado que es un factor muy importante en el análisis del suelo, de cuanto de presión 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 puede resistir dicho terreno o estrato ya sea para la construcción de casas, carreteras, edificios, calles, canchas deportivas, etc.

casas, carreteras, edificios, calles, canchas deportivas, etc.

La mecánica de suelos se tiene que tomar con mucho cuidado ya 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 que su estudio es de mucha importancia en el campo ingenieril, un mal estudio en la resistencia de presiones puede traer consecuencias como estudio en la resistencia de presiones puede traer consecuencias como la perdida de tenencias materiales y hasta l

la perdida de tenencias materiales y hasta la pérdida de vidas humanas.a pérdida de vidas humanas.

1.1 OBJETIVOS. 1.1 OBJETIVOS.

a) OBJETIVO GENERAL. a) OBJETIVO GENERAL.

Con el presente trabajo, se pretende lograr que

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

alumno.

b) OBJETIVO ESPECIFICO. b) OBJETIVO ESPECIFICO.



 Realizar las diferentes gráficas, de los ábacos según newmarkRealizar las diferentes gráficas, de los ábacos según newmark

para diferentes profundidades. para diferentes profundidades.



 Tener una idea donde es mayor la presión si en centro de laTener una idea donde es mayor la presión si en centro de la

zapata o a los alrededores. zapata o a los alrededores.

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II.

II. MARCO MARCO TEORICOTEORICO 2.1 Distribución de

2.1 Distribución de tenciones.tenciones.

El análisis simplista omite los efectos de deformación lateral y la El análisis simplista omite los efectos de deformación lateral y la distorsión que sufre un terreno cargado, considerando el caso de una distorsión que sufre un terreno cargado, considerando el caso de una carga concentrada aplicada a la superficie de un terreno puede carga concentrada aplicada a la superficie de un terreno puede considerarse como un semiespacio elástico, es decir una masa de considerarse como un semiespacio elástico, es decir una masa de material elástico limitada por un plano e ilimitada por uno de los lados, si material elástico limitada por un plano e ilimitada por uno de los lados, si su profundidad es grande compactada compactada con las dimensiones su profundidad es grande compactada compactada con las dimensiones del área cargada. Las tenciones producidas por una carga aislada ¨P¨ del área cargada. Las tenciones producidas por una carga aislada ¨P¨ aplicada en la superficie en un pun

aplicada en la superficie en un punto “p” del semiespacio elástico a unato “p” del semiespacio elástico a una

cota

cota “z” de la superficie y a una distancia “r” de la“z” de la superficie y a una distancia “r” de la line de aplicación de laline de aplicación de la

carga son: superficie (BOUSSINESQ). carga son: superficie (BOUSSINESQ).

Tensión Vertical (σz): Tensión Vertical (σz):

Distribución de tensiones en el terreno Distribución de tensiones en el terreno

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de las presiones sobre los planos horizontales en el subsuelo, sin de las presiones sobre los planos horizontales en el subsuelo, sin embargo no es uniforme como se muestra en

embargo no es uniforme como se muestra en la figura.la figura.

2.2

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

de cada una de ellas, a una profundidad z, sea la misma.una profundidad z, sea la misma.

En donde: n =

En donde: n = número de mallas contadasnúmero de mallas contadas P = carga

P = carga

Se construirá un Abaco para cada problema es

Se construirá un Abaco para cada problema es decir una profundidaddecir una profundidad necesita de un Abaco en específico ya que los

necesita de un Abaco en específico ya que los radios para cada unaradios para cada una cambia constantemente.

cambia constantemente.



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III. METODOLOGÍA. III. METODOLOGÍA.

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

Abaco es muy sencillo donde:donde:

                   

b) En este caso también fue necesario la utilizado del método de b) En este caso también fue necesario la utilizado del método de newmark y el método de distribución y la utilización de la fórmula: newmark y el método de distribución y la utilización de la fórmula:

Distribución

Distribución de de presión presión = = q*iq*i Dónde: q: presión de contacto Dónde: q: presión de contacto

I: coeficiente de forma. I: coeficiente de forma.

Para graficar los ábacos de newmark fue necesario apoyarse del Para graficar los ábacos de newmark fue necesario apoyarse del programa de Autocad.

programa de Autocad. EJEMPLO

EJEMPLO *- Dibujar el

*- Dibujar el bulbo de presiones bajo la zapata cargada (p=1.6kg/cmbulbo de presiones bajo la zapata cargada (p=1.6kg/cm22))

2m 2m 2m 2m p= p= 1.6kg/cm^2 1.6kg/cm^2 Z= Z= 0 0 2 2 4 4 6 6 1010 figura

figura a a b b a/b a/b Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i 4 i 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 44

2m

p=

p= 1.6kg/cm^2 1.6kg/cm^2 Z= Z= 0 0 2 2 44 figura

figura a a b b a/b a/b Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 44 I-II-III-IV I-II-III-IV 3 3 3 3 1 1 0 0 0.25 0.25 0.667 0.667 0.22 0.22 1.33 1.33 0.10.1 II-IV II-IV 3 3 2 2 1.5 1.5 0 0 0.25 0.25 1 1 0.19 0.19 2 2 0.10.1 III-IV III-IV 3 3 2 2 1.5 1.5 0 0 0.25 0.25 1 1 0.19 0.19 2 2 0.10.1 IV IV 1 1 1 1 1 1 0 0 0.25 0.25 2 2 0.08 0.08 4 4 0.00.0 (Tencion vertical a una profunidad Z)

(Tencion vertical a una profunidad Z)

σ σ== 0 0 -0.1376 -0.1376 -0.3408-0.3408 1m 1m p= p= 1.6kg/cm^2 1.6kg/cm^2 Z=Z= figura a

figura a b b a/ba/b I-II-III-IV I-II-III-IV 3 3 3 3 11 II-IV II-IV 3 3 2 2 1.51.5 III-IV 3 III-IV 3 2 2 1.51.5 IV IV 1 1 1 1 11 (Tencion vertical a una profunidad Z)

(Tencion vertical a una profunidad Z)

σ σ== 1m 1m p= p= 1.6kg/cm^2 1.6kg/cm^2 Z= Z= 00 figura

figura a a b b a/b a/b Z/bZ/b I-II-III-IV I-II-III-IV 3 3 3 3 1 1 00 II-IV II-IV 3 3 2 2 1.5 1.5 00 III-IV III-IV 3 3 2 2 1.5 1.5 00 IV IV 1 1 1 1 1 1 00

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Encontramos los esfuerzos cortantes para cada uno de los puntos

Encontramos los esfuerzos cortantes para cada uno de los puntos requeridos.requeridos. *_ encontramos el esfuerzo vertical para un

*_ encontramos el esfuerzo vertical para un vértice (A).vértice (A).

p=

p= 1.6kg/cm^2 1.6kg/cm^2 Z=Z=

0

0 2 2 4 4 6 6 10 10 15 15 2020

figura

figura a a b b a/ba/b

Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/bZ/b ₄₄ii vértice vértice 2 2 2 2 11 0 0 0.25 0.25 1 1 0.18 0.18 2 2 0.08 0.08 3 3 0.05 0.05 5 5 0.02 0.02 7.5 7.5 0.008 0.008 10 010 0

(Tención vertical a una

profundidad Z)

profundidad Z) σσ ==

0.4

0.4 0.28 0.28 0.1328 0.1328 0.0784 0.0784 0.032 0.032 0.0128 0.0128 0.00640.0064

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

p=

p= 1.6kg/cm^2 1.6kg/cm^2 Z=Z=

0

0 2 2 4 4 6 6 10 10 15 15 2020

figura

figura a a b b a/ba/b

Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/bZ/b ₄₄ii Z/b Z/b i i 4 4 Z/bZ/b ₄₄ii centro centro 1 1 1 1 11 0 0.25 2 0.08 4 0.03 6 0.01 10 0 15 0.003 20 0 0 0.25 2 0.08 4 0.03 6 0.01 10 0 15 0.003 20 0

profundidad Z)

profundidad Z) σσ==

1.6

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MECANICA DE SUELOS II

*-Encontramos el esfuerzo vertical para un punto dentro de

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

p= 1.6kg/cm^2 1.6kg/cm^2 Z=Z= 0 0 2 2 4 4 6 6 10 10 15 15 2020 figura

figura a a b b a/ba/b Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/bZ/b ii 44 I I 1.5 1.5 1.5 1.5 11 0 0 0.25 0.25 1.333 1.333 0.14 0.14 2.67 2.67 0.06 0.06 4 4 0.03 0.03 6.67 6.67 0.01 10 0.01 10 0.004 0.004 13.3 13.3 00 II II 1.5 1.5 0.5 0.5 3 3 0 0 0.25 0.25 4 4 0.06 8 0.02 12 0.06 8 0.02 12 0.01 0.01 20 20 0.01 0.01 30 30 0.006 0.006 40 40 00 III III 1.5 1.5 0.5 0.5 3 3 0 0 0.25 0.25 4 4 0.06 8 0.02 12 0.06 8 0.02 12 0.01 0.01 20 20 0.01 0.01 30 30 0.006 0.006 40 40 00 IV IV 0.5 0.5 0.5 0.5 11 0 0 0.25 0.25 4 4 0.03 8 0.03 8 0.01 0.01 12 0 12 0 20 20 0 30 0 30 0 0 40 40 00 (Tención vertical a una

profundidad Z)

profundidad Z) σσ == 1.6 1.6 0.464 0.464 0.176 0.176 0.08 0.08 0.048 0.048 0.0256 0.0256 0.01280.0128

*- Encontramos el esfuerzo vertical para un

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

p= 1.6kg/cm^2 1.6kg/cm^2 Z= Z= 0 0 2 2 4 4 6 6 10 10 15 15 2020

figura

figura a a b b a/b a/b Z/b i Z/b i 4 4 Z/b Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 Z/b 4 Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 4 Z/b 4 Z/b i i 4 4 Z/b Z/b i i 44 I-II-III-IV IV 3 3 3 3 1 1 0 0 0.25 0.25 0.667 0.667 0.22 0.22 1.33 1.33 0.14 0.14 2 2 0.08 0.08 3.33 3.33 0.04 0.04 5 5 0.02 0.02 6.67 6.67 0.010.01 II-IV II-IV 3 3 2 2 1.5 1.5 0 0 0.25 0.25 1 1 0.19 0.19 2 0.19 2 0.19 3 3 0.06 5 0.06 5 0.03 0.03 7.5 7.5 0.013 0.013 10 10 0.010.01 III-IV III-IV 3 3 2 2 1.5 1.5 0 0 0.25 0.25 1 1 0.19 0.19 2 0.19 2 0.19 3 3 0.06 5 0.06 5 0.03 0.03 7.5 7.5 0.013 0.013 10 10 0.010.01

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MECANICA DE SUELOS II

0.0144 Kg/cm2 0.0144 Kg/cm2 _{0.0576 Kg/cm2}_{0.0576 Kg/cm2} _{0.0248 Kg/cm2}_{0.0248 Kg/cm2} 0.0144 Kg/cm20.0144 Kg/cm2 0.0112 Kg/cm20.0112 Kg/cm2 0.032 Kg/cm2 0.032 Kg/cm2 0.128 Kg/cm20.128 Kg/cm2 0.0464 Kg/cm20.0464 Kg/cm2 0.032 Kg/cm20.032 Kg/cm2 0.024 Kg/cm20.024 Kg/cm2 0.077 Kg/cm2 0.077 Kg/cm2 0.3072 Kg/cm20.3072 Kg/cm2 0.00.0832 K832 Kg/cg/cm2m2 0.00.077 Kg77 Kg/cm/cm22 0.0416 Kg/cm20.0416 Kg/cm2 0.272 Kg/cm2 0.272 Kg/cm2 _1.0_1.0_{88 K}_{88 K}_g/c_g/cm2_m2 _0.4_0.4₇₀₇₀_Kg/_Kg/cm2_cm2 0.272 Kg/cm20.272 Kg/cm2 0.0432 Kg/cm20.0432 Kg/cm2 0.4 Kg/cm2 0.4 Kg/cm2 1.6 Kg/cm21.6 Kg/cm2 1.6 Kg/cm21.6 Kg/cm2 0.4 Kg/cm20.4 Kg/cm2 0.000 Kg/cm2 0.000 Kg/cm2 Z = 2m Z = 2m Z = 6m Z = 6m Z = 10m Z = 10m Z = 15m Z = 15m 1m 1m 0.5m0.5m 00..55mm 11mm 0.0112 Kg/cm2 0.0112 Kg/cm2 0.024 Kg/cm2 0.024 Kg/cm2 0.0416 Kg/cm2 0.0416 Kg/cm2 0.0432 Kg/cm2 0.0432 Kg/cm2 0.000 Kg/cm2 0.000 Kg/cm2 0.0248 Kg/cm2 0.0248 Kg/cm2 0.0464 Kg/cm2 0.0464 Kg/cm2 0.0832 Kg/cm2 0.0832 Kg/cm2 0.470 Kg/cm2 0.470 Kg/cm2 1.6 Kg/cm2 1.6 Kg/cm2 1m 1m *- Graficamos el bulbo de

*- Graficamos el bulbo de presiones en el autocad interpolando cada uno de lospresiones en el autocad interpolando cada uno de los puntos obtenidos.

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MECANICA DE SUELOS II

IV.

IV. CONCLUSIONES Y CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.RECOMENDACIONES. Con ayuda del Autocad fue posible graficar

Con ayuda del Autocad fue posible graficar los ábacos delos ábacos de newmark para las profundidades de 1, 2, 3, 4, 5 m de newmark para las profundidades de 1, 2, 3, 4, 5 m de profundidad.

profundidad.

Las presiones en el centro de la zapata son mayores que a los Las presiones en el centro de la zapata son mayores que a los costados o a manera que se aleja

costados o a manera que se aleja del centro.del centro.

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

menor que a menor profundidad.

BIBLIOGRAFÍA. BIBLIOGRAFÍA.



 Braja m. Das 2001, Braja m. Das 2001, Fundamento de Ingeniería Geotécnica, thomsonFundamento de Ingeniería Geotécnica, thomson

editores, california. editores, california.



 T. W.; Whitman, R. V. (1969); T. W.; Whitman, R. V. (1969); Mecánica de Suelos, Ed. Limusa, Lambe.Mecánica de Suelos, Ed. Limusa, Lambe. 

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