Al cargarse al pilote el campo de
esfuerzos cambia, porque la carga del pilote se transfiere al suelo.
El análisis de los esfuerzos
producidos por una carga vertical que se ha introducido por debajo de la
superficie de un sólido elástico, isótopo y semifinito, fue desarrollado por
Mindlin. Es análogo el análisis de Boussinesq para cargas en la superficie. El
incremento de esfuerzo vertical, , producido por una carga Q a la profundidad L,
que es la longitud del pilote, esta dado por la expresión:
Por arriba de la punta del pilote,
dentro de una zona cilíndrica cuyo radio es alrededor de la mitad de la longitud
del pilote, la resistencia por la punta produce un incremento de esfuerzo
negativo, o una reducción del esfuerzo vertical en la masa. Los esfuerzos
radiales (en dirección lateral) son análogamente influidos por el esfuerzo
vertical transferido al suelo por el pilote. Por arriba del punto de carga el
esfuerzo radial se reduce y por debajo se aumenta.
El efecto combinado de la
resistencia por la punta y la fricción lateral en la zona de esfuerzo, depende
de sus magnitudes relativas como también de la distribución lateral a lo largo
del pilote.
Del limitado numero de
observaciones que se han hecho de pilotes en materiales homogéneos se deduce
que, para longitudes de pilotes que excedan de 20 diámetros, la resistencia por
la punta esta entre un cuarto y un tercio de la total; para pilotes mas cortos
la parte de la resistencia total que toma la punta aumenta en proporción a la
relación D/L. Si el suelo o la roca en la punta del pilote es más rígido que a
lo largo del fuste, la resistencia por la punta será mayor. A medida que la
carga se acerca a la de falla la proporción de la carga que se transfiere a la
punta depende de la resistencia máxima o limite a fuerza cortante del suelo en
la punta, comparada con la resistencia limite a esfuerzo cortante en fricción
lateral.
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