I SESIN STED

Ejercicio No. 1

Se presenta en la figura No. 1 un problema de estabilidad de taludes. El objetivo consiste en calcular elmnimo factor de seguridad y localizar la superficie de falla critica.

Figura No. 1 Problema de estabilidad de taludes

DEFINICIN DEL PROBLEMA

El programa STED esta compuesto por tres mdulos, 1. Interfaz grafica para introduccin de la geometra ylas propiedades del modelo 2. Programa de calculo 3. Salida grafica y en texto.

INSTALACIN DEL PROGRAMA.

Del Disco compacto copie el directorio SLOPE al disco duro C:\, se requieren por lo menos 100MBde espacio libre en el disco.

Para ejecutar el programa fcilmente cree un acceso directo del archivo ejecutable sted.exe alescritorio o donde prefiera.

INTERFAZ GRAFICA

Men principal

File: Crear, abrir y trabajar con archivos.

Job: Titulo del proyecto e informacin complementaria.

1

Profil: Definir el perfil y origen de coordenadas.

Soil: numero de suelos y propiedades

Water: Cambio del peso unitario del agua y definicin de la superficie freatica.

Antype: Tipo de anlisis y definicin de la superficie de falla.

Limits: define la profundidad (o el limite) de la superficie de falla.

Loads: defina sobrecargas externas

Tie: define las caractersticas de anclaje.

Geogrid: refuerzo con geotextiles (funciona solo con stabl6/6H)

Equake: define los coeficientes para anlisis pseudosdinmicos.

Run: Ejecuta el calculo

View: visualizacin de los resultados en texto y grficamente.

Quit: salir a windows

DOS: salir a DOS

Figura No. 2 Pantalla principal de STED

Cuadro de informacin. Informa sobre el men, procedimiento o tarea que este realizando. JobName: cuadro para incluir informacin sobre el proyecto Analysis Type: informa sobre el procedimiento de anlisis. Soil and Water: informa sobre el nmero de suelos y la cantidad de superficies piezomtricastenidas en cuenta para el anlisis.

2

External Loading: indica el numero de cargas externas, anclajes, geomallas, coeficientes deaceleracin ssmica y presiones de cavitacion.

Sys Info: indica la ubicacin del programa y los archivos complementarios, la salida a impresin y lamemoria utilizada.

Edit Window: en esta rea se introducen los datos concernientes al modelo. Ayuda y configuraciones: se modifican algunas configuraciones del programa mediante comandosdesde el teclado como de muestra en la tabla No. 1.

Tecla Funcin

F1 Provee ayuda en los campos seleccionados. Presenta la documentacin deayuda en pantalla

F2 Restaura los datos actuales al valor previo.F3 Muestra la geomalla y sus caractersticasAltB Cambia a modo blanco y negroAltD Cambia la impresora de salidaAltF Muestra los datos numricos introducidosAltG o F10 Muestra el modelo geomtricoAltP Cambia el puerto de impresinAltS Cambia el modo de pantallaAltU Convierte de sistema internacional a sistema ingles y viceversaAltV Cambia la versin del programa de clculosP ImprimirTabla No. 1 Comando de STED

3. INTRODUCIENDO LOS DATOS

Seleccione del men principal Job utilizando la tecla Alt, las flechas de desplazamiento y la tecla

En la primera lnea de la ventana Job Name escriba Ejemplo No. 1 y presione enter; en la segundalnea escriba Corte de la va X al terminar la edicin presione escape. (es posible corregir lainformacin repitiendo el procedimiento).

Seleccione la opcin Profil, deber aparecer un cuadro Profile and Origin Info

En la primera lnea de texto Total number of boundary line segments, aqu se pregunta el numero total desegmentos de recta que conforman el modelo. (no contabilice la lnea correspondiente a la superficie delagua). Escriba 6 y presione enter

En la segunda lnea de texto How many of these define ground surface aqu se pregunta el numero desegmentos que conforman la superficie. Escriba 3 y presione enter.

Defina el origen de coordenadas (X,Y) como (0,0), al ingresar los datos correctamente presione la tecla Esc.

A continuacin aparece un cuadro indicando un listado de puntos, Ud. Debe ingresar las coordenadasdel modelo como se muestra en la figura No. 3. Siga la siguiente regla Los puntos se introducen dearriba hacia abajo y de izquierda a derecha, tambin debe indicar que suelo se encuentra debajo dela lnea; los suelos se numeran de arriba hacia abajo.

Nota: En el modelo la pendiente del talud conviene orientarla hacia la izquierda, de forma contraria elprograma no funciona.

3

Figura No. 3 Asociacin de sistema de coordenadas

Una vez introducido los datos presione Esc y teclee F10 para visualizar el modelo geomtrico.

Seleccione del men principal SOIL. Preguntan Enter number of soils types Ingrese el numero desuelos Para nuestro modelo existen 3. Digite 3. Aparecern una serie de casillas donde ingresar unaetiqueta y los parmetros de los suelos o rocas. Ingrese estos datos segn la tabla No. 2.

EtiquetaPeso Unitario(KN/m3) Cohesin

Natural Saturado Kpa GradosArcilla 15 16 5 20Arena 18 19 10 25Roca 20 21 200 35Tabla No. 2 Parmetros del los suelos y rocas para el modelo

Si ingreso los datos correctamente presione Esc, puede corregir los datos con la tecla F2.

Recordar:

Coeficiente de presin de poros (Ru):

; Donde:

u: Presin de poros

t: Peso unitario total

4

Hs: altura de la columna de suelo

Algunos suelos pueden estar sometidos a presiones piezomtricas. Para el anlisis con 5M no es necesario indicar que nivel de agua esta en que suelo.

Seleccione del men principal Watr. Ingrese el peso unitario del agua en sistema internacional;escriba 9.8KN/m3. Ingese el numero se superficies piezometricas; escriba 1.

A continuacin se define el numero de puntos que definen la superficie piezometrica Num, if pts on piezsurface # 1. Escriba 3 e ingrese las coordenadas correspondientes segn la figura No.1. Visualice el modelo.

Seleccione del men AnTyp seleccione 1, es decir buscar la superficie de falla critica por el mtodode Jambu para falla circular.

Ingrese los siguientes valores en el lugar correspondiente:

Number of Initiation: 5

Number of surfaces from each point: 5

XCoord of left INITIATION point: 4

XCoord of right INITIATION point: 10

XCoord of left TERMINATION limit: 30

XCoord of right TERMINATION limit: 35

Min ELEV for surface development: 0

Length of failure surf segments (m): 0.5

CCW angle limit for initiation (deg): 0

CW angle limit for initiation (deg): 0

Spencer's Theta, (optional) (deg): 0

4. CALCULO DEL FACTOR DE SEGURIDAD Y LA SUPERFICIE DE FALLA CRTICA

Seleccione Run

Aparecera lo siguiente:

Save as: (Press Enter to overwrite existing file, or type new filename.)

C:\SLOPE\.SI

Edite el texto borrando .SI y teclee C:\SLOPE\ejemplo1 presione enter

El paso anterior permite guardar el trabajo realizado hasta el momento, de la misma manera ingrese los datossucesivos:

5

Your Name:

Today's Date 050305 (automtico)

Current Time: 5:57pm (automtico)

Data file: C:EJEMPLO1.SI (automtico)

Output file: C:EJEMPLO1.OUT (automtico)

Plot file: C:EJEMPLO1.PLT (automtico)

Writing header file:C:HEADER.DAT

Continue with analysis? (y/n) Y

En la ultima lnea de texto le preguntan que si desea continuar con el anlisis, indique que si con la opcin Y

Si los datos fueron introducidos correctamente aparecer en la ultima lnea de texto lo siguiente:

STABL Execution Complete. Press a key

Presione cualquier tecla, el men principal se posicionara en View, presione enter, y observe la informacin.

Se desplegara informacin en texto sobre el anlisis realizado y arrojara informacin sobre las 10 superficiesde falla mas criticas.

Nota: si aparecen mensajes en rojo al final del texto es posible que se hallan cometido errores en laintroduccin de los datos, lea la informacin y corrija el problema.

Luego, presione Esc, podr observar las 10 superficies de falla crticas y algunas otras informaciones.Presione cualquier tecla y observara la superficie de falla ms crtica y una lista de los factores de seguridadcomo se muestra en la figura No. 4

Figura No. 4 Superficie de falla critica Ejemplo1

Janbu (falla circular)

A continuacin pruebe los mtodos de anlisis de Bishop (2) y Random (3). Comente los resultados.

5. FALLAS EN CUA

Seleccione el men AnTyp y elija la opcin [4] BLOCK Sliding block, search anlisis de bloque deslizantey a continuacin ingrese los siguientes valores:

Number of surfaces to generate:10

Number of boxes for defining base:2

Failure surface line segmnt len (m) :4

Spencer's Theta, optional (degrees) : 0.0

6

Janbu Empirical Coeff (0, 1, 2 or 3): 0

Caja Izquierda Derecha Altura (m)# X Y X Y1 9.0 5.0 15.0 5.0 3.02 29.0 12.0 35.0 12.0 3.0

Ejecute el programa y observe los resultados.

Seleccione del men AnTyp y elija la opcin [5] BLOCK2 Rankine block, search mantenga los valores yobserve los resultados.

6. OTROS TIPOS DE FALLA

Es posible especificar la superficie de falla, el procedimiento es simple; consiste en indicar el numero depuntos que la comprenden e ingresar las coordenadas correspondientes. El anlisis puede realizarse por losprocedimientos de Janbu y Bishop.

La falla planar puede ser fcilmente analizada con la definicin de dos puntos de falla.

Tambin es posible importar la superficie de falla mediante la opcin [8].

7. DEFINIR LMITES A LA FALLA

El limite sirve para indicar hasta donde en profundidad llegara la superficie de falla el procedimiento sedescribe brevemente a continuacin:

Seleccione del men Lmts lmites, en la primera lnea de texto se ingresa el nmero total de segmentos delnea lmite y la segunda pregunta cuantos de estos se orientan hacia arriba as:

Total number of limiting line segments: 1

How many of these deflect upward?: 1

Posteriormente se ingresan las coordenadas de los segmentos lmite.

8. INGRESO DE CARGAS EXTERNAS

Seleccione el men BndLd, lo primer dato que se ingresa es el numero de cargas, teclee 1, ingrese los otrosdatos respecto a la ubicacin, intensidad e inclinacin.

Enter number of loads: 1

Carga Coordenada Intensidad Inclinacin# X izquierda X derecha (KN) Grados ()1 30 35 250 0

Ejecute el programa y observe los resultados.

9. ANCLAJES Y GEOMALLAS

7

Es posible ingresar anclajes y geomallas, los procedimientos de ingreso son similares al numeral anterior.

Para los anclajes se requiere:

Indicar sobre cual segmento de la superficie acta. Indicar la coordenada de anclaje La carga que soporta cada anclaje El espaciamiento horizontal La inclinacin y longitud del anclaje.

Para el geomallas se requiere:

Etiqueta Elevacin inicial y final Espaciamiento vertical Coordenada X de iniciacin. Longitud y fuerza Factor de inclinacin No. de pontos para cada capa.

10. ANLISIS SEUDODINMICO

Es posible realizar un anlisis teniendo en cuenta los efectos producidos por sismos, utilizando loscoeficientes de aceleracin ssmica horizontal, vertical y la presin de cavitacion.

Coeff Acceleration, g: +0.10

Coeff for Vert Acceleration, g: +0.000

Cavitation pressure, (kPa): 0.0

Ingrese los valores y comente los resultados.

11. LIMITACIONES DEL PROGRAMA Y OTROS DATOS DE INTERS

Algunas veces se presentan dificultades para que el modelo corra adecuadamente, el problema en general(suponiendo el correcto funcionamiento del programa) tiene que ver con alguna de las siguientes limitaciones:

tem MximoNumero mximo de segmentos de lnea 100Numero de suelos 20Numero de suelos anisotropicos 10Numero de lneas freticas 10Numero de puntos que forman la lnea fretica 15Numero de superficies limite 10Numero de cargas externas 10Numero de anclajes 10Numero de geomallas de refuerzo 10 (solamente con STABL.6/6H) 10Numero de puntos que definen el refuerzo 10

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No se permiten lneas verticales para la configuracin del modelo. Los errores se reflejan en al final la nota impresa en la primera visualizacin del men View. Es posible personalizar la configuracin inicial del programa modificando el archivo STED.CFG conun programa de texto como el block de notas o wordPad.

La opcin recomendada para impresin es la DXF (predeterminada para esta copia del programa).Cuando imprime desde el modulo DXF, conviene guardar los archivos como .DWG, estos archivospueden ser retocados.

Men Principal

Cuadro de informacin

Nombre del proyecto

Ayuda y configuraciones

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