Este documento describe los diferentes tipos de cargas que pueden aplicarse sobre una masa de suelo y cómo se distribuyen los esfuerzos resultantes a través de la masa. Explica la solución de Boussinesq para calcular los esfuerzos inducidos por una carga puntual o rectangular uniformemente distribuida. También cubre cómo los factores como el agua, el tiempo, la presión y el entorno afectan el comportamiento del suelo. Proporciona ecuaciones para calcular los esfuerzos verticales e inducidos bajo diferentes configuraciones

1. DISTRIBUCION DE ESFUERZOS EN LA MASA DE UN SUELO
Alumno : Diego FernandoTintayaCallata
Docente: Ing. PedoValerio MaqueraCruz

2. Introducción
En este capitulo se trata el problema de importancia fundamental en Mecánica
de Suelos, de la distribución de los esfuerzos aplicados en la superficie de una
masa de suelo a todos los puntos de esa masa en si el suelo es una estructura
compuesta de partículas sólidas en contacto,formando un sistema de
interconexiones entre los vacíos o poros. Los porosestán parcial o totalmente
llenos de agua. Es por esta razón que los esfuerzos efectivos pueden
presentarse en la naturaleza en diferentes maneras Sin embargo, hasta hoy, la
Mecánica de Suelos no ha sido capaz de desarrollar sus propias soluciones mas
adaptadas a sus realidades, por lo cual resulta imprescindible recurrir aun a las
teorías elásticas. Los resultados que se obtengan en las aplicaciones practicas
deberán siempre de verse con el debido criterio y, no pocas veces, ajustarse
con la experiencia.

3. ESFUERZOS EN UNA MASA DE SUELO Como se ha
descrito anteriormente, los suelos son sistemas
de fase múltiple. En un volumen dado de suelo,
las partículas de sólidos están distribuidas al azar
con espacios vacíos entre ellas. Los espacios
vacíos son continuos y están ocupados por agua,
aire o ambos. Para analizar problemas tales como
la compresibilidad de suelos, la capacidad de
carga de cimentaciones, la estabilidad de
terraplenes y la presión lateral sobre estructuras
de retención de tierras, los ingenieros necesitan
conocer la naturaleza de la distribución de los
esfuerzos a lo largo de una sección transversal
dada del perfil del suelo,
DEFINICION

4. Evitar la filtración delagua
El estudio de mecánica de suelos si no es ejecutado correctamente,
podría hacer colapsar a un edificio o vivienda. En toda obra de
arquitectura o ingeniería moderna, ya sea viviendas o edificios, es
necesaria e imprescindible la realización de un estudio de suelos. El
también determina la resistencia del terreno sobre el que se
desplantan las edificaciones, mismo que sirve de base para
determinar el tipo de cimentación a usar.
LOS ESFUERSZOS EN LA MASA DEL SUELO
Es importante porque los movimientos del terreno e inestabilidades
pueden ser causados por cambios en la presión de poros.
Por ejemplo, taludes estables pueden fallar después de tormentas de
lluvia porque la presión de poros aumenta debido a la infiltración de
la lluvia en el talud mientras que el descenso del nivel freático debido
a laextracción de agua causa asentamientos en el terreno.
ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS
Importancia

5. Tiempo: Esta variable también influye en el
comportamiento, como las presiones, la
humedad y las condiciones del medio. El
agua puede salir por efecto de las cargas, y
los esfuerzos son asumidos por el suelo. Las
reacciones químicas y otros procesos de
degradación, requieren tiempo, y también la
velocidad de aplicación de las cargas
condicionan el tipo de respuesta del suelo.
Presión: Con el aumento de la presión, aumenta la
resistencia al esfuerzo cortante, disminuye la
compresibilidad y se reduce la permeabilidad. Lo
contrario, cuando disminuye la presión de
confinamiento de un suelo, después de retirar
cargas (de suelo u otras). Si el suelo está en
equilibrio, bajo la misma presión que ha
experimentado en su historia geológica, se
denomina suelo normalmente consolidado (NC.
FUNDAMENTOS
Agua: Los dos efectos
principales sobre el suelo,
causados por el agua, son: la
reducción de la cohesión entre
las partículas arcillosas y la
modificación de los esfuerzos
del suelo al aumentar la presión
de poro “U” y disminuir el
esfuerzo efectivo La arcilla, en
estado seco es resistente y
sumergida no.
El entorno: También puede condicionar y
modificar el comportamiento: la naturaleza del
fluido intersticial y la temperatura de una arcilla
sedimentaria o compactada, pueden variar en el
tiempo.

7. Carga Puntual
Carga Rectangular Uniformemente Distribuida
TIPOS DE CARGA
Carga uniformemente repartida sobre un area
rectangular de longitud finita
Carga uniformemente distribuida sobre una franja
infinita
Carga uniformemente repartida sobre un area circular

8. La solución de Boussinesq determina
el incremento de esfuerzos como resultado
de la aplicación de una carga puntual sobre
la superficie de un semi-espacio
infinitamente grande; considerando que el
punto en el que se desea hallar los
esfuerzos se encuentra en un medio
homogéneo, elástico e isotrópico
Existen varios tipos de superficies cargadas
que se aplican sobre el suelo. Para saber de
que manera se distribuyen los esfuerzos
aplicados en la superficie al interior de la
masa de suelo se debe aplicar la solución
del matemático francés Joseph
Boussinesq (1883) quién desarrolló
un método para el cálculo de incremento
de esfuerzos (esfuerzos inducidos) en
cualquier punto situado al interior de una
masa de suelo.
Carga Puntual ( boussinesq )

9. Para calcular el incremento del
esfuerzo vertical V total, bajo la
esquina de un área rectangular, de
lados B y L, que está uniformemente
cargada. El punto N está a una
profundidad Z a partir de la esquina
del área cargada. I0 es el FACTOR DE
INFLUENCIA, m y n son factores que
pueden ser “intercambiables”
Carga Rectangular Uniformemente Distribuida

10. Carga uniformemente repartida sobre un área circular
Carga uniformemente distribuida sobre una área circular El
incremento del esfuerzo vertical total a una profundidad z bajo el
centro de una área circular flexible de radio R cargada con una
presión uniforme q esta dado por
Sin embargo, para puntos diferentes de los situados bajo el centro
de carga, las soluciones tienen una forma extremadamente
complicada (Harr, 1996) y por lo general se presentan en forma
gráfica (Foster y Ahlvin, 1954 ) o en tablas (Ahlvin y Ulery, 1962). En
el punto N , puede escribirse el incremento en el esfuerzo vertical
total como

11. Carga uniformemente repartida sobre un area
rectangular de longitud finita

13. Carga uniformemente distribuida sobre una franja
infinita

14. Hallar Los esfuerzos en X y Y para cada metro U=0.4 , P= 800kn , X=3 , Y=3
, Z=variable de 0 a 8 metros

15. EJERCICIO 2: Hallar esfuerzos en cada eje para cada metro, 𝜇 = 0.4 ,
P=800Kn , Y=1, Z=3, X=Variable (-6 a +6 metros)

16. Evitar la filtración delagua
EJERCICIO 3: Hallar los esfuerzos en Y y Z para cada metro. 𝜎 = 0.4,
P=800kN
Y=2, Z=2, X=Variable (-6 a +6 metros)