Ensayo Suelos

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
EFECTO DE ARQUEO (ARCHING EFFECT)

OBJETIVOS:
. Comprender el efecto arqueo en los suelo.
. La importancia de estudiar este efecto sobre el suelo.

INTRODUCCION:
Arqueo, se produce cuando hay una diferencia de la rigidez entre la estructura instalada y el suelo circundante. Si la estructura es más rígida que el suelo después de cargar arcos sobre laestructura. Al contrario, si la estructura es menos rígida que el suelo de carga entonces se arquea fuera de la estructura.
Por ejemplo, si una parte de un soporte rígido de los rendimientos de la masa del suelo, las partículas adyacentes se mueven con respecto al resto de la masa del suelo. Este movimiento es resistido por esfuerzos cortantes que reducen la presión sobre la porción blanda del soportemientras que el aumento de la presión sobre las zonas rígidas adyacentes. Este fenómeno se conoce como efecto arqueado.

DESARROLLO:
El efecto arqueo puede visualizarse reflexionado como sigue: supóngase una masa de suelo de gran extensión que descanse apoyada en una superficie horizontal rígida; supóngase que, por alguna razón, una parte de esa superficie cede un poco hacia abajo, de modo que elsuelo que haya quedado sobre esa parte tienda también a descender. Al movimiento de esa masa de suelo relativo al resto de suelo que ha quedado inmóvil, por estar firmemente apoyado, se opondrá la resistencia al esfuerzo cortante que pueda desarrollarse entre la masa móvil y el resto del suelo estacionario. Esta resistencia tiende a mantener a la masa móvil en su posición original y, por lo tanto,reduce la presión del suelo sobre la parte cedida de la superficie de soporte. Como efecto consecuente, aumentara, por el contrario, la presión que las estacionarias ejercen sobre las partes fijas de la superficie de soporte.

Tiene lugar, por lo tanto, una transferencia de presión, de la parte de la superficie cedida a los apoyos estacionarios. Este efecto recuerda el modo de trabajar de unarco estructural y de ahí recibe el nombre de efecto de arqueo.

La consecuencia practica del efecto anterior en elementos de soporte en que haya puntos de deformación restringidos y zonas de cedencia mas fácil, es una disminución de presión en estas zonas de y una concentración en aquellos puntos, de modo que, a fin de cuentas, resultan modificados tanto el diagrama de distribución de presiones,como la magnitud del empuje total.











Considere una balanza sobre una mesa. Sobre uno de los platillos de la balanza esta situado un cilindro vertical de vidrio o lucita, de modo que el cilindro no toque el platillo, por estar provisto de un apoyo independiente situado sobre la mesa. En el otro platillo se ha colocado un recipiente con agua, provisto de una llave de purga; elagua extraída se recogerá en una probeta graduada. En el platillo situado bajo el cilindro de vidrio se coloca un contrapeso que equilibre al peso del recipiente colocado en el otro platillo cuando este vacio de agua. La figura muestra un esquema de la disposición de los elementos antes citados.



















Una vez colocado el cilindro muy cerca del platillo, perosin tocarle, con la balanza fija (sin movimiento en los platillos), se llena de arena, dejándola caer por la parte superior. La arena descansa así directamente sobre el platillo. Al mismo tiempo, en el otro platillo, se coloca agua en el recipiente contrapesado, de manera que el peso del agua sea igual al de la arena del primer platillo. En estas condiciones se dejan en libertad los platillosobservándose, como es natural, que quedan equilibrados.

Una interpretación sugestiva del experimento descrito consiste en suponer que lo que sucede en el cilindro es que cuando el platillo tiende a bajar y a ceder bajo la arena, esta empieza a trabajar por arqueo trasmitiendo su peso, por fricción, a las paredes del cilindro. Este efecto disminuye el peso de la arena que gravita sobre el...