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RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE

RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE

τ = c’ + (σ - µ) Tan φ´
(ECUACION DE COULOMB) COULOMB (ECUACION

φ = ANGULO DE FRICCION ROZAMIENTO = TAN φ

DEPENDE DE:
TAMAÑO DE LAS PARTICULAS TAMAÑO DE LAS FORMA DE LAS PARTICULAS DISTRIBUCION DE TAMAÑOS DE PARTICULAS DE TAMAÑOS DE PARTICULAS DENSIDAD

C = COHESION-CEMENTACION -CEMENTACION - ADHERENCIA

EN SUELOS GRANULARES

C=O

COHESION APARENTE COHESION APARENTE
EN SUELOS NO SATURADOS LAS TENSIONES CAPILARES GENERAN UNA ADHERENCIA ENTRE LAS PARTICULAS DENOMINADA: COHESION APARENTE

RESISTENCIA A LA FRICCIÓN
W S
Ø

N

N S S = Fricción N

Ø

W

Tan Ø =

∴ S = N Tan Ø
S = Fuerza de cortante necesaria para que se deslice

FRICCION +COHESION
Goma

W C N S
Ø

N C

W

Ø

S

S = C + N Tan Ø Ø = Angulo de fricción interna C = Cohesión

Curva Esfuerzo - deformación


τ

Esfuerzo de cortante τ

Elaborado por :

Desplazamiento horizontal ∆ x



∆x

τ

Dúctil (No sensitivo)

Frágil (Sensitivo)

RESISTENCIA PICO

Y RESISTENCIA RESIDUAL

Condiciones drenadas

Se dice que una condición esdrenada cuando el agua es capaz de fluir hacia afuera o hacia adentro de la masa de suelo cuando es sometida a una carga y no se producen presiones de poro

Condiciones no- drenadas

Se dice que una condición es drenada cuando el agua no es capaz de fluir hacia afuera o hacia adentro de la masa de suelo cuando es sometida a una carga y se producen presiones de poro

Presión de poros

Engeneral, la presión de poros consiste en la presión en el agua dentro de los poros del suelo y se identifica con la letra u, el cambio de presión de poros se denomina como ∆u, exceso de presión de poros o deficiencia de presión de poros inducidas por las condiciones de carga.

Aumento de presión de poros en el momento de una lluvia

Cambio de presión de poros por lluvias con el tiempo Esfuerzos totales y efectivos

Esfuerzo total = esfuerzo efectivo + presión de poros

Resistencia drenada y no-drenada

La resistencia drenada es la resistencia del suelo cuando se carga en forma lenta y no se producen presiones de poro en exceso debidas a la aplicación de la carga

La resistencia no-drenada es la resistencia del suelo cuando se carga hasta la falla en condiciones no-drenada osea cuando las cargas que producen la falla se aplican sobre la masa de suelo a una velocidad superior a la del drenaje del suelo.

ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE MOHR

Punto de tangencia

Circulo de Mohr

Uf0 RESISTENCIA
no y re n d a

s do

) φ'

τ

Esfuerzo de cortante

s fu E
Elaborado por :

rz o e

e fe s

o ti v c

s

(

re n D

o ad

s

Esfuerzostotales (No drenados) S =C, φ =0

c' Esfuerzos efectivos σ totales σ' o σ

Envolvente de falla para arcillas saturadas
Para presiones mayores a la presión de preconsolidación la envolvente pasa por el origen C´=0

φ'
NC

τ
Esfuerzo de cortante

Alta presión de consolidación

Elaborado por :
φoc'
C2' c'

φoc'

Baja presión de consolidación Esfuerzos efectivos σ '

Envolventesuelos granulares
1500 -psi Angulo de fricción secante 38.2° para σ ´ =650 psi (4480 kPa) Envolvente curva 1000

Esfuerzo de cortante

τ

500

0 0 500 1000 1500 2000 Esfuerzo normal efectivo σ -psi 2500 3000

Reducción del ángulo de fricción
Angulo de friccion interna-φ´

φ0

Envolvente de esfuerzo efectivo

∆φ

(Reducción de ángulo de fricción)

∆ φ es la reducción delangulo de friccion para un aumento de 10 veces σ 3´ φ0= φ´ a 1 atmosfera 10 1 Presion de confinamiento efectiva = σ'3 Presion atmosferica Pa

Escala logaritmica

Envolvente para arenas gravas o enrocados
τ
A mayor densidad la envolvente es mas curva Denso

Esfuerzo de cortante

φDenso ' φ'Suelto

Suelto

Esfuerzo efectivo σ '

Envolvente para arcillas parcialmente saturadas...
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