Actividades De Repaso De Las Unidades 4 5 Y 6

Universidad de Oriente
Núcleo Bolívar
Escuela de Ciencias de la Tierra
Departamento de Ingeniería Civil
Cátedra de Mecánica de Suelos
PROBLEMAS PROPUESTOS UNIDADES 4, 5 Y 6

Tema 4. Distribución de esfuerzos en el subsuelo debido a cargas externas
aplicadas
1. En la figura 1 se presenta la propuesta de cimentación del edificio “Civil II” el cual debe ser
fundado al lado del edificio existente“Civil I”. Ambos edificios son aporticados de concreto con
cerramiento de muros de mampostería.

Figura 1 Disposición de las edificaciones “Civil I” y “Civil II” y perfil del subsuelo.
El sistema de fundación corresponde a zapatas aisladas enterradas a 1,80 metros de profundidad. Las
zapatas son cuadradas. El detalle de las fundaciones A y B se presenta en la figura 2.

Figura 3.2 Detalle de lasfundaciones A y B.

Usted y su equipo de trabajo deberán determinar aplicando las ecuaciones de Boussinesq y
Wastergaard, la distancia mínima “L” a la que se debe implantar el edificio “Civil 2” para que no
exista superposición de los bulbos de presiones que puedan originar problemas entre ambos edificios.
Considere que el bulbo en ambos casos se extenderá hasta que se haya desarrollado el 10% de lapresión de contacto. Compare los resultados obtenidos mediante ambos métodos y dibuje los bulbos de
presiones.
2. Se tiene una base rectangular con las dimensiones mostradas en la figura, a la cual se le transmite
una carga de 120 ton. Determine los esfuerzos normales verticales a 1,5 metros de profundidad en los
puntos A, B, C y D y dibuje un diagrama de distribución de esfuerzos que refleje amboscasos y
establezca conclusiones al respecto.
0.75 m

A

B

C

1.50 m

D

By = 3.0 m

BX = 3.0 m

3. El área flexible mostrada en la figura, esta uniformemente cargada. Si q= 150 kN/m 2, determine el
incremento del esfuerzo vertical (expresado en kN/m2) en el punto A que se encuentra a 3 metros de
profundidad. (3 puntos)

3m

A

Vista Planta
8m

Radio = 1,5 m
8m
q = 150 KN/m2

Z= 3 m
Vista PerfilA

4. Una base rectangular de Bx = 2,40 y By= 2,80 m, recibe una carga puntual de 80 ton. Determine el
esfuerzo normal vertical a una profundidad de 3 metros, en el punto de aplicación de la carga,
aplicando los siguientes métodos:
a) Método trapezoidal
b) Ecuación de Boussinesq
c) Ecuación Westergaard.
Dibuje los diagramas de distribución de esfuerzos y compare los resultados obtenidos.
5Determine los esfuerzos en ton/m2 debido a una carga uniformemente distribuida en una superficie
circular producida por un tanque de crudo que está diseñado para trabajar máximo al 80% de su
capacidad, el diámetro del tanque es de 12 m.
Para los siguientes casos:
a) En el centro del tanque a una profundidad de 6, 12 y 18 metros.
b) En el borde externo del tanque (X=6 m) a una profundidad de 6, 12 y 18metros.
Para estimar las cargas considere los siguientes datos:
Peso específico del crudo: 0,85 ton/m3
Peso del tanque vacío: 120 ton.
Dimensiones del tanque: diámetro: 12 m y altura: 24 m.
Fundación en concreto de peso específico 2500 kg/m 3. Dimensiones de la losa: diámetro: 12 m y
espesor 40 cm.

6. ¿Cuáles son las principales diferencias entre los métodos aproximados y los métodos basados enla
teoría de elasticidad para el cálculo de los esfuerzos verticales?

Tema 5. Consolidación y Asentamientos
7. Ensayo de Consolidación (Suelo CL):
e
eo = 1,30
1,20
1,00
0,84
0,70
0,50
0,38

σ (kg/cm2)
0
0,50
2
4
6
10
12

0 m

SM 1900 kg/m3
8 m
16 m

SW 2000 kg/m3
N.F.

20 m
CL 1800 kg/m3
25 m

Determinar:
a) Estado de consolidación, OCR, índice de compresión e índice de expansión de la arcilla(considere las presiones a la mitad del estrato de arcilla).

8. Determine el porcentaje de incremento de la carga admisible que puede transmitir una base cuadrada
de 2,8 m de lado enterrada a 2,3 m de la superficie fundada sobre un depósito de arena de γ=1850
kg/m3 conociendo que el asentamiento máximo que exige el ingeniero estructural es de 1,65 cm. En el
ensayo SPT a una profundidad de 4,5 m...