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Asentamiento Elástico en Mecánica de Suelos: Teoría y Aplicaciones, Apuntes de Mecánica de suelos

asentamiento elastico jddcjkhdfsklagkhfgsfdsdhgfewhjgfhjgfakjafs

Tipo: Apuntes

2022/2023

Subido el 14/10/2023

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Asentamiento tipo elástico
Al momento de colocar una carga sobre una masa de suelo, debido a la
construcción de las fundaciones, ocurre una compresión de los estratos en los
cuales, por el reacomodo de las partículas y la liberación de aire y agua, se
produce un asentamiento. El proceso que se acaba de describir se compone de
dos tipos de asentamientos: asentamiento elástico y por consolidación.
Cuando se carga una fundación, el suelo responde asentándose de acuerdo con
la rigidez de este. Dicho asentamiento se produce mientras se balancean todas
las fuerzas dentro de la masa de suelo y es un problema difícil de resolver, para
el cual existen varias aproximaciones, entre ellas está la Teoría Elástica. En el
caso de que existan estratos de arcillas compresibles, entonces es necesario
calcular también el asentamiento por consolidación y sumarlo al asentamiento
inmediato. Ése es el asentamiento total que debe ser utilizado para verificar el
diseño final de la fundación.
La teoría de Elasticidad permite resolver muchos problemas de deformación
bajo muy diversas condiciones del medio elástico, siempre y cuando se hagan
respecto a esta hipótesis de comportamiento, de tipo simplificatorio.
En el diseño, existe la limitación de no tener definido el tamaño de la
fundación, ya que ese es el objetivo del diseño y, por ende, también se
desconoce el nivel de esfuerzos y de deformación que existirán a diferentes
profundidades; eso limita la selección inicial del módulo de Young aplicable
para el cálculo de asentamientos a distintas profundidades bajo la fundación.
Lo que en los suelos pudiera considerarse módulo de elasticidad aumenta con
la profundidad, al aumentar la sobrecarga impuesta; esto es particularmente
importante en los suelos granulares. Por otra parte, la relación de Poisson es
muy difícil de medir, aparte de que varía con gran cantidad de factores y todo
tiende a indicar que, en suelos.
En Mecánica de Suelos, a partir de distribuciones elásticas de esfuerzos, usadas
frecuentemente, se prefiere desarrollar métodos propios para el cálculo de
deformaciones. El ejemplo clásico de tal proceder es el cálculo de
asentamientos por consolidación en estratos de arcilla, con la Teoría de
Terzaghi.
¿Qué es el asentamiento elástico?
El asentamiento elástico o inmediato, es causado por las deformaciones
elásticas del suelo, puede darse en suelos arcillosos húmedos, secos y
saturados. Se hace basada en la teoría de la elasticidad.
El asentamiento dependerá del tipo de cimentacn, ya sea la cimentacn
flexible o totalmente rígida.
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Asentamiento tipo elástico Al momento de colocar una carga sobre una masa de suelo, debido a la construcción de las fundaciones, ocurre una compresión de los estratos en los cuales, por el reacomodo de las partículas y la liberación de aire y agua, se produce un asentamiento. El proceso que se acaba de describir se compone de dos tipos de asentamientos: asentamiento elástico y por consolidación. Cuando se carga una fundación, el suelo responde asentándose de acuerdo con la rigidez de este. Dicho asentamiento se produce mientras se balancean todas las fuerzas dentro de la masa de suelo y es un problema difícil de resolver, para el cual existen varias aproximaciones, entre ellas está la Teoría Elástica. En el caso de que existan estratos de arcillas compresibles, entonces es necesario calcular también el asentamiento por consolidación y sumarlo al asentamiento inmediato. Ése es el asentamiento total que debe ser utilizado para verificar el diseño final de la fundación. La teoría de Elasticidad permite resolver muchos problemas de deformación bajo muy diversas condiciones del medio elástico, siempre y cuando se hagan respecto a esta hipótesis de comportamiento, de tipo simplificatorio. En el diseño, existe la limitación de no tener definido el tamaño de la fundación, ya que ese es el objetivo del diseño y, por ende, también se desconoce el nivel de esfuerzos y de deformación que existirán a diferentes profundidades; eso limita la selección inicial del módulo de Young aplicable para el cálculo de asentamientos a distintas profundidades bajo la fundación. Lo que en los suelos pudiera considerarse módulo de elasticidad aumenta con la profundidad, al aumentar la sobrecarga impuesta; esto es particularmente importante en los suelos granulares. Por otra parte, la relación de Poisson es muy difícil de medir, aparte de que varía con gran cantidad de factores y todo tiende a indicar que, en suelos. En Mecánica de Suelos, a partir de distribuciones elásticas de esfuerzos, usadas frecuentemente, se prefiere desarrollar métodos propios para el cálculo de deformaciones. El ejemplo clásico de tal proceder es el cálculo de asentamientos por consolidación en estratos de arcilla, con la Teoría de Terzaghi. ¿Qué es el asentamiento elástico? El asentamiento elástico o inmediato, es causado por las deformaciones elásticas del suelo, puede darse en suelos arcillosos húmedos, secos y saturados. Se hace basada en la teoría de la elasticidad. El asentamiento dependerá del tipo de cimentación, ya sea la cimentación flexible o totalmente rígida.

Un asentamiento elástico se produce al actuar una carga en un suelo que podría ser homogéneo, elástico e isótropo Los asentamientos elásticos son producto del cambio de estados de esfuerzos en el suelo el cual produce el deslizamiento, aplastamiento y distorsión elástica de sus partículas en una determinada zona de influencia. Este tipo de asentamientos se producen en su mayoría durante la construcción de la obra y son evaluados en los siguientes tipos de suelos. ▪ Gravas y arenas saturadas y no saturadas ▪ Gravas arcillosas y arenas arcillosas ▪ Arcillas y limos no saturados También se producen en algunas arcillas pre consolidadas o normalmente consolidadas cuando el espesor del estrato no es muy grande y también en aquellos materiales arcillosos cementados que prácticamente no se consolidan debido a la acción del cementante. En materiales granulares estos métodos no son aplicables por no cumplirse la teoría de elasticidad la cual indica que un suelo debe ser homogéneo, elástico e isótropo. El asentamiento elástico se calcula en base a : Se calcula en base a la teoría de la elasticidad la cual debe considerar ciertas hipótesis: ▪ El suelo es un medio continuo ▪ El suelo es un material homogéneo ▪ El suelo es un material isótropo ▪ La comprensibilidad medida en el suelo es la misma en cualquier dirección ▪ La relación esfuerzo deformación del suelo es lineal Parámetros elásticos: La magnitud del cálculo de los asentamientos elásticos depende directamente de los valores de los parámetros elásticos del suelo, como lo son el módulo de elasticidad (E) y la relación de Poisson (v ). Módulo de elasticidad.

Módulo de Poisson. Es la relación entre la deformación lateral y la deformación axial causada por una carga. El módulo de Poisson, para materiales elásticos ideales, varía entre 0 y 0.5. El valor de 0.5 corresponde a un material cuyo volumen no cambia por efecto de la carga. Calculo de Asentamiento Elástico Teóricamente si la profundidad de la cimentación Df=0, H= ∞ y la cimentación es perfectamente flexible. Donde: Se= Asentamiento elástico B= Base de la cimentación L= Largo de la cimentación q0= Carga por unidad de área v= Modulo de Poisson z= Profundidad a la que se va a calcular el asentamiento elástico

Centro de cimentación flexible Esquina de cimentación flexible Promedio para cimentación flexible Asentamiento elástico bajo una carga puntual Asentamiento elástico bajo cargas distribuidas en un área circular Donde: 𝛿= Asentamiento elástico v= Modulo de Poisson D= Diámetro del área circularmente cargada Es= Modulo de elasticidad 𝑞𝑜= Carga por unidad de área Asentamientos elásticos bajo el centro del área circularmente cargada