resistencia cortante [modo de compatibilidad]

TALLER BÁSICO DE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Expositor: Wilfredo Gutiérrez Lazares

[email protected]

MECÁNICA DE SUELOS

Resistencia al Esfuerzo Cortante


Laboratorio de Mecánica de Suelos ESFUERZO CORTANTE

El corte se producirá en tanto el elementoinvolucrado lo permita. A veces la acción de cortarse presenta con mucha facilidad y depende de losmateriales, tanto el que genera el corte como elque se resiste a ser cortado.

Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI



En algunos casos elelemento que genera elcorte no logra su objetivocon facilidad. En este casoel elemento es variasveces mas resistente que


veces mas resistente quela fuerza que se aplicapara ser cortado, sin lograrsu objetivo.



En la mecánica de suelos, el elemento que genera el cortees la ESTRUCTURA que transmite una cargadeterminada; y el elemento resistente a ser cortado,corresponde al SUELO de CIMENTACIÓN . Lacomparación entre ambos, evalúa características deresistencia al corte o resistencia cortante.


Carga transmitida al terreno, por la Estructura.

Material solicitado por las cargas. Suelo de cimentación.

ANALOGÍA:

esponja

caja




Una estructura de mayor carga genera deformación enel terreno de cimentación. Este último tolerará las cargasy sus incrementos hasta que sus características deresistencia lo permita.



Área de contacto

Peso de la estructura

Suelo de cimentación

Tensión repartida en el terreno

N (carga de estructura)

b


La carga transmitida al terreno dividida entre el área decontacto, es igual al esfuerzo transmitido. Si esteesfuerzo genera el corte en el terreno, entonces se estáevaluando la resistencia al esfuerzo cortante.

Suelo de cimentación b




A

B

D

C

El incremento de carga de laestructura presiona al terrenohasta el punto de generar elcorte en el material, restando untrabajo homogéneo del suelo.



Carga Q


A

B

D

C

Asentamiento o deformación



Acomodo de partículasen la masa de suelocompactado, al cual sesometerá a carga.



Laboratorio de Mecánica de Suelos ESFUERZO NORMAL

PCarga o Esfuerzo

Pmax


Φ Asentamiento o Deformación


Laboratorio de Mecánica de Suelos ESFUERZO TANGENCIAL

NCarga o Esfuerzo Cortante

Pmax

N


Asentamiento o Deformación

N

ζ


Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPOS DE ESFUERZO CORTANTE

CORTE DIRECTO


PRENSA DE CBRTRIAXIAL


Laboratorio de Mecánica de Suelos CORTE DIRECTO


¢= ºC= kg/cm20.13

26.9Parámetros de Resistencia:


Laboratorio de Mecánica de Suelos TRIAXIAL CU

20

40

60

80

100

120

140

Esf

uerz

o D

esvi

ador

(K

pa)

40

60

80

100

120

140

160


0

20

0 3 6 9 12 15 18

Deformación Normal (%)

0

20

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

D ef o rmació n ( %)


Laboratorio de Mecánica de Suelos TRIAXIAL CU

CIRCULO DE MOHR

60

80

100

Esf

uerz

os C

orta

ntes

(K

pa)


0

20

40

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

Esfuerzos Axial (Kpa)

Esf

uerz

os C

orta

ntes

(K

pa)

C (Kpa) : 7.0€€€€ (°) : 11.1Parámetros de Resistencia:


Laboratorio de Mecánica de Suelos COMPACTACIÓN DE SUELOS

CURVA DENSIDAD SECA vs HUMEDAD

2.250

2.270

2.290

2.310

2.330

2.350

Den

sida

d S

eca

(gr/c

m3 )


2.190

2.210

2.230

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0

Humedad (%)

Den

sida

d S

eca

(gr/c

m

Para cada variación de contenido de humedad sedetermina la densidad correspondiente. La gráficapermite hallar el valor máximo de dicha densidad a lacual le corresponde un óptimo contenido de humedad.


Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR Y CBR

2500.0

3000.0

3500.0

4000.0

Pre

sión

(lb

s/pu

lg2 )

CURVA DENSIDAD SECA vs. HUMEDAD

2.180

2.200

2.220

2.240

2.260

2.280

Den

sida

d S

eca

(gr/

cm3 )


913

523

192

0.0

500.0

1000.0

1500.0

2000.0

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Penetracion (pulg.)

Pre

sión

(lb

s/pu

lg

2.140

2.160

2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0

Humedad (%)


Laboratorio de Mecánica de Suelos CBR

CURVA: DENSIDAD SECA vs. C.B.R.

CBR al 95% M DS2.160

2.180

2.200

2.220

2.240

2.260

2.280

Den

sida

d S

eca

(gr/

cm3 )


2.080

2.100

2.120

2.140

2.160

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

C.B.R.(%)

Den

sida

d S

eca

(gr/

cm

CBR = 80

Mr = ( (CBR/0.0624) 1/1.176)/0.007 (psi) =62,888 psi

resistencia cortante [modo de compatibilidad]

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