agua

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Calculo de Asentamientos Iniciales o Inmediatos por Distorsión
(Basado en Fang H-Y, 1991)
1. Asentamiento por Distorsión y Esfuerzo de Contacto
Los asentamientos inmediatos ocurren por cambio en la forma del suelo más que por cambio de
volumen. La forma del perfil de suelo deformado depende si el suelo es predominantemente cohesivo
o granular y si el área cargada es rígida oflexible. Las posibilidades se muestran en la Figura 5.2.

En el caso de fundaciones rígidas los asentamientos producidos- son por supuesto uniformes mientras
las distribuciones de esfuerzos de contacto bajo las fundaciones son muy no-uniformes. En el caso de
suelos cohesivos, en los bordes de una fundación rígida sobre un suelo elástico los esfuerzos son
infinitos. En realidad como se muestraen la Figura 5.2a esta limitado por la resistencia al corte del
suelo. En el caso cimientos rígidos sobre suelos granulares, debido a que el confinamiento es menor
en los bordes entonces los esfuerzos son menores. Para un cimiento muy ancho sobre un material
granular (por ejemplo, una placa de cimentación rígida) el asentamiento será aproximadamente
uniforme; cerca al centro de la placa, elesfuerzo de contacto será también uniforme.
Como es de esperar, la distribución de esfuerzos de esfuerzos de contacto para un área flexible
también es uniforme, pero el perfil de asentamientos es muy diferente dependiendo si el suelo es
cohesivo o granular. Estos casos se muestran en la Figura 5.2b. En el caso de suelos cohesivos, el
cual incluye suelos arcillosos y muchas rocas, la superficiese deformara con una forma cóncava
hacia arriba. La forma del perfil de asentamiento sobre un suelo granular es totalmente opuesto,
cóncavo hacia abajo, de nuevo a causa de que el esfuerzo de confinamiento cerca los bordes del
cimiento es menor que en el centro. Si la arena esta confinada, tiene un modulo de deformación
mayor en el centro que en los bordes, lo que significa que el asentamientoserá menor en el centro que
en los bordes. Si el área flexible es muy grande, entonces los asentamientos cerca del centro del área
son relativamente uniformes y menor que en los bordes (Figura 5.2b). Las distribuciones de esfuerzos
de contacto son importantes para el diseño de fundaciones y cimientos. En diseño estructural a

Calculo de Asentamientos Inmediatos

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menudo se asumeuna distribución de esfuerzos de contacto linear, aunque obviamente esto es
incorrecto desde el punto de vista de la mecánica de suelos.
2. Asentamiento Inmediato de Suelos de Fundación Cohesivos
Para suelos que son predominante cohesivos, se utiliza teoría lineal de elasticidad para estimar la
magnitud de los asentamientos iniciales. Los perfiles de suelos se simplifican normalmente, aunquetambién están disponibles algunas soluciones para suelos estratificados. Se asume implícitamente
homogeneidad e isotropía así que solo se requieren dos parámetros elásticos, el modulo de elasticidad
E y la relación de Poisson . Esta aproximación trabaja relativamente bien en suelos arcillosos si el
nivel de esfuerzos aplicados es bajo, esto es si el factor de seguridad es grande y no haocurrido falla
plástica en el suelo de fundación. Existen aproximaciones para casos cuando el suelo de fundación
tiene deformaciones plásticas.
En muchas fundaciones en suelos cohesivos los asentamientos inmediatos es relativamente una
pequeña parte del asentamiento total y por lo tanto estimativos aproximados de los asentamientos
inmediatos son aceptables.
2.1 Carga Distribuida en o cerca de laSuperficie de un Estrato Profundo
Cuando el suelo de fundación se puede simplificar como una o mas cargas distribuidas
uniformemente actuando sobre áreas circulares o rectangulares cerca a la superficie de un estrato
relativamente profundo, el asentamiento inmediato vertical se puede estimar con la siguiente formula

 1  2
si  C s qB
 E
 u






(5.2)

Donde
si =...