Compresion Simple

FES – ACATLAN

Laboratorio de Mecánica de Suelos-

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES - ACATLAN

- CURSO LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS

- PROFESOR M. I. Ricardo E. Ortiz Hermosillo

PRACTICA NUMERO 1 “RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE DE LOS SUELOS”.

PRUEBAS DE LABORATORIO:

Pba No. 1 Compresión Simple.

OBJETIVO: Obtener el valor de laresistencia al esfuerzo cortante de un suelo.

M.I. Ricardo E. Ortiz Hermosillo

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1.1. Resistencia al esfuerzo cortante de los suelos. En los suelos, se acepta que la resistencia se presenta como una combinación de esfuerzo normal y cortante. Esta combinación de esfuerzos es un punto en el plano de Mohr. Las fallas reales en suelos, seacepta que nunca se dan por esfuerzo cortante puro, tampoco se acepta que tengan resistencia a la tensión, ya que esta no es una condición confiable ni permanente. La mecánica de suelos estudia la resistencia al esfuerzo cortante de éstos materiales siempre combinando un esfuerzo normal. La propuesta clásica para analizar la resistencia de los suelos, es la de analizar la fricción en el plano decontacto de un bloque sobre un plano, ver figura 1.

P

T

A
Figura 1. Bloque sometido a esfuerzo normal y cortante. El esfuerzo normal se define como:

P A Donde P es la carga normal aplicada en el plano horizontal del bloque y A es el área del plano horizontal.

σ =

T A Donde T es la carga normal aplicada en el plano vertical del bloque y A es el área del plano horizontal.
Elesfuerzo cortante se define como:

τ=

El ángulo φ es el ángulo que describe la posición de la resultante R de la línea de acción del esfuerzo normal. En física clásica se define como coeficiente de fricción estática a la relación entre τ y σ, y se define como µ:

µ=

τ = tan φ σ

Es por esta razón que la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo granular se expresa como: s = τ máx = σ tanφ

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1.2. Elementos de estado de deformación. Se define como deformación a la diferencia de longitud que se tiene cuando se pasa de una longitud inicial a una longitud final (en este concepto no importan condiciones intermedias, ni el tiempo en que se da la deformación). En mecánica de suelos lasdeformaciones son positivas cuando la longitud final es menor que la inicial, ver figura 2. En esta figura se presenta una deformación positiva vertical.

∆H=δ

Ho Hf

Ao Dimensiones iniciales

Ac Dimensiones finales

Figura 2. Análisis de deformaciones en compresión. La deformación total se define como.
δ = ∆H = Ho – Hf

La deformación unitaria se define como la relación entre ladeformación y la longitud inicial. Se denota con la letra griega “ε”.
ε = δ / Ho

Si se acepta que la deformación se da a volumen de probeta constante, se puede decir que el área transversal (Ac, área corregida) que se va desarrollando conforme avanza la deformación es: Ao Ac = 1− ε Lo anterior no es cierto en pruebas triaxiales de compresión debido a que se desarrollan esfuerzos cortantes en losextremos de la probeta, provocando que la probeta se abarrile. 1.3. Pruebas. 1.3.1. Torcómetro y penetrómetro de bolsillo. Este tipo de instrumentos permiten evaluar con cierta aproximación la resistencia al esfuerzo cortante no drenada de suelos finos saturados, a esta resistencia se le denomina “cohesión” (c) o más modernamente resistencia no drenada (Su). M.I. Ricardo E. Ortiz Hermosillo 3

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El torcómetro de bolsillo, ver figura 3, se compone de una miniveleta en la punta, un resorte de torsión y una perilla con una carátula indicadora, todos ellos unidos por un eje metálico. Algunos como el mostrado en la figura, viene equipado con varias veletas. La forma de efectuar la prueba, consiste en aplicarla al suelo, sin sacarlo del tubo...