ESFUERZO

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MECANICA DE SUELOS II
ESFUERZOS EFECTIVOS
Docente: ING. LUZ MATILDE GARCÍA GODOS PEÑALOZA
ESPECIALISTA EN CARRETERAS
MASTER EN GEOTECNIA Y MECÁNICA DE SUELOS
MASTER EN ADMINISTRACIÓN DE NEGOCIOS
Frase del día………. 
Esfuerzos efectivos
SEMANA 7:
Propósito de la sesión: 
Determinar diagramas de esfuerzo efectivos sobre una masa de suelo
Esfuerzos en una masa de suelo
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, es decir, qué fracción del esfuerzo normal a una profundidad dada en una masa de suelo es tomada por el agua en los espacios vacíos y cuál es tomado por el esqueleto del suelo en los puntos de contacto de las partículas del suelo, a esto se denomina concepto del esfuerzo efectivo.
Esfuerzos en una masa de suelo
Cuando se construye una cimentación, tienen lugar cambios en el suelo bajo la cimentación.
El esfuerzo neto usualmente se incrementa. 
Este aumento del esfuerzo neto en el suelo depende de la carga por área unitaria a la que la cimentación está sometida, de la profundidad debajo de la cimentación en la que se hace la estimación del esfuerzo, entre otros factores. 
Es necesario estimar el incremento neto del esfuerzo vertical en el suelo, que ocurre como resultado de la construcción de una cimentación, para así calcular los asentamientos.
DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES EN LA MASA DEL SUELO – LEY DE TERZAGHI
LEY DE TERZAGHI: 
TERZAGHI
MECÁNICA DE SUELOS
COMPUESTO DE 3 FASES: 
SÓLIDA, LÍQUIDA Y GASEOSA
SUELO
ESFUERZO TOTAL
Ley de esfuerzos totales:
NF
ESFUERZO EFECTIVO
El esfuerzo efectivo en cualquier dirección está definido como la diferencia entre el esfuerzo total en dicha dirección y la presión del agua que existe en los vacíos del suelo. 
El esfuerzo efectivo es por lo tanto una diferencia de esfuerzos. Es el esfuerzo únicamente del suelo.
NF
Esfuerzo efectivo: 
PRESION DE POROS
Esfuerzo del agua:
NF
: peso especifico del agua = 1ton/m3 = 10 kN/m3
IMPORTANTE:
SUELOS IMPERMEABLES NO TIENEN PRESION DE PORO, u = 0
 
Esfuerzos en un suelo saturado
EJEMPLO 2:
Para un estrato con las siguientes características:
Dibujar las leyes de presiones y determinar las presiones a 4 m debajo de la superficie
Si se considera que el nivel freático ha subido 1m, obtener las presiones a 4 m de profundidad, ¿habrá variaciones en la presión efectiva vertical? 
NF
2 m
EJEMPLO 1:
NF
2 m
2 m
A) Dibujar las leyes de presiones y determinar las presiones a 4 m debajo de la superficie
z
Estrato 1
Estrato 2
Leyes de presiones:
Esfuerzos:
Presión de poro:
Esfuerzo efectivo:
Esfuerzo total:
B) Si se considera que el nivel freático ha subido 1m, obtener las presiones a 4 m de profundidad, ¿habrá variaciones en la presión efectiva vertical? 
NF
1 m
3 m
Esfuerzos:
Presión de poro:
Esfuerzo efectivo:
Esfuerzo total:
Leyes de presiones:
SI VARIA
EJEMPLO 2:
SOLUCION:
SOLUCION
PRACTICA 01
Dibujar las leyes de presiones del estrato con las siguientes características
Determinar los esfuerzos totales, efectivos y presión de poros en los puntos A, B, C y D
20 m
15 m
5 m
Mar
Arcilla Impermeable
Arena
NF
B
A
C
D
PRACTICA 02
Dibujar las leyes de presiones del estrato con las siguientes características
Determinar los esfuerzos totales, efectivos y presión de poros en los puntos A, B, C y D
20 m
15 m
5 m
Mar
Arcilla Permeable
Arena Permeable
B
A
C
D