analisis estructural

Resistencia al corte
Introducción
Al modificar el estado tensional del suelo se producen deformaciones que pueden originar su rotura. Aunque los suelos con cohesión rompen a veces por tracción, como puede ser el caso de las grietas verticales que a veces se observan en la coronación de un talud deslizado, la forma de rotura más habitual en los suelos es por esfuerzo cortante (tensióntangencial).
Criterio de rotura.
La resistencia al corte del suelo no puede considerarse como un parámetro único y constante, ya que depende de su naturaleza, estructura, enlaces, nivel de deformaciones, etc., así como , muy especialmente de su estado tensional y de la presión del fluido que rellena sus poros (agua o agua y aire).
El criterio de rotura en suelos más difundido deriva del propuesto porCoulomb, que relaciona tensiones efectivas normales y tensiones tangenciales actuando en cualquier plano del suelo. Este criterio establece que, para un suelo saturado, la resistencia al corte viene dada por la expresión
τ=C´ + (σn - µ) tanø
Donde:
τ = resistencia al corte del terreno a favor de un terminado plano
σn = tensión total normal actuando sobre el mismo plano
µ = presiónintersticial
C´= cohesión efectiva
Ø = ángulo de rozamiento interno efectivo
La ecuación anterior representa una recta en el espacio (σ, τ), que a menudo se denomina línea de resistencia intrínseca o envolvente de rotura del suelo (Figura 2.42). Esta línea proporciona, para cada valor de la tensión efectiva normal a un plano que atraviesa un elemento del suelo, la máxima tensión tangencial movilizable afavor de dicho plano.
De la Figura 2.42 se pueden deducir algunos aspectos interesantes:

La cohesión efectiva es la ordenada en el origen de la envolvente de rotura. Representa por lo tanto la máxima resistencia tangencial movilizable en un plano cualquiera cuando la tensión efectiva normal en dicho plano es nula
La máxima tensión tangencial movilizable en un plano es mayor a medida queaumenta la tensión efectiva normal que actúa sobre dicho plano. Es decir, el suelo es más resistente cuanto mayor es su nivel de tensiones efectivas.
La línea de resistencia definida actúa como una , separando estados posibles de imposibles. Así:
el punto (1) señalado en la Figura 2.42 representa un estado de rotura.
El punto (2) representa una combinación (σt, τ) que cuenta con un cierto factor deseguridad ya que, para una determinada tensión efectiva normal, la tensión tangencial es inferior a la máxima movilizable
El punto (3) representa un estado imposible en tanto en cuanto se sitúa por encima de la envolvente de rotura, lo que significa que se ha sobrepasado la combinación máxima (σt,τ) del criterio de rotura y por lo tanto no es compatible con la resistencia del suelo.
Si serecuerdan los conceptos básicos del tensor de tensiones y el círculo de Mohr, se pueden relacionar fácilmente las condiciones de rotura en un plano dado con las tensiones actuantes a favor de otros planos. En la Figura 2.43 se han representado tres círculos de Mohr en el espacio (σt, τ), que en principio se presentarían tres estados tensionales de un elemento de suelo
Si los parámetros de resistenciasal corte del suelo (c´, ø) dan lugar a la línea de resistencia intrínseca dibujada, es inmediato observar que:
El estado tensional representado por el círculo (α) cuenta con un margen de seguridad, ya que no llega a alcanzar a la envolvente de rotura del suelo. Es por tanto un estado posible y seguro (el suelo no ha roto).
El estado tensional representado por el circulo (b) indica una situaciónde rotura. Así, el punto (O) representa la combinación (σtf, τf) en un plano que atraviesa el elemento de suelo en el que se alcanzan las condiciones del criterio de rotura definido.
El estado tensional representado por el circulo (c) es imposible, ya que existirán orientaciones de planos atravesando el elemento de suelo en los que se excederían las condiciones (σ, τ) de rotura (todos los...