Metalugia

TEORÍA DE RESISTENCIA AL CORTE

La resistencia al corte de una  masa de suelo es la resistencia interna por unidad de área que la masa de suelo puede oponer, a la falla y el deslizamiento, a lo largo de algún plano interno.

Se debe entender la resistencia al corte de un suelo para poder analizar problemas de estabilidad de suelos tales como capacidad de soporte, estabilidad de taludes yempuje de tierras sobre estructuras de contención.
 
Consideremos un punto dentro de la masa de suelo:
                     

                      

Convenciones
                       
Polo:  Punto que está sobre el Círculo de Mohr que tiene la característica que cualquier línea que se trace de él y corte al Círculo de Mohr, representa la inclinación sobre del plano sobre el cual actúanlos esfuerzos que corresponden al punto de corte de esa línea con el Círculo de Mohr.
 
Se determina trazando por un punto en donde se conozcan los esfuerzos, una paralela al plano donde actúan dichos esfuerzos.
 
TEORÍAS DE FALLA:
 
Aun no existe una definición general del concepto de falla, debido a que ésta depende de dos parámetros:
 
* Principio del comportamiento inelástico.
*Rotura del material.
 
Si la resistencia del material está expresada en términos del esfuerzo cortante máximo que resiste el material, podemos llegar a lo siguiente:
 
                                              
                                  
 
A: Se puede definir la resistencia al corte máximo, aquí se evidencia una falla frágil
B: No se puede definir fácilmente una resistenciaal corte máxima, presenta un comportamiento de falla plástica.
 
Las teorías de falla presentadas en el pasado se pueden clasificar en dos grupos:
 
§         Criterios Dinámicos: Refiere la condición de falla a esfuerzos actuantes
§         Criterios Cinemáticos: La falla se define en términos de deformaciones producidas.
 
Las de más acogida son las basadas en los criterios dinámicos:
 1.      Teoría de la deformación unitaria máxima (Saint-Venant)
Se basa en criterios cinemáticos. Define que la falla ocurre cuando se alcanza la máxima deformación unitaria que experimenta el material en compresión o flexión.
 
 
                            
 
Experimentos demostraron que en  un material sujeto a deformaciones principales iguales en tres dimensiones ortogonales (aplicandoalta presión hidrostática), no hay rotura aunque las deformaciones en los tres planos sean muy grandes.
 
2.      Teoría de Rankine o del máximo esfuerzo normal:
La falla ocurre cuando hay rotura o flujo plástico y es determinada por el esfuerzo principal mayor. Los mismos experimentos anteriores  desarrollados la hacen ver como inadecuada.
 
3.      Teoría de Guest:
La falla ocurre cuandose alcanza el esfuerzo tangencial máximo o el esfuerzo desviador máximo. La teoría también afirma que el esfuerzo cortante limite es una constante del material. Hoy se sabe que esto es falso porque la resistencia a cortante de un material no es una constante.
 
4.      Teoría de Coulomb (Navier):
Esta teoría define la falla cuando un esfuerzo cortante en un plano alcanza un valor límite máximo.Se acepta que dicho valor límite está en función del esfuerzo normal que actúa en ese plano y que existe una ley de variación entre ambos esfuerzos.
 
                            
 
5.      Teoría de Mohr:
La falla por deslizamiento ocurre a lo largo de una superficie particular en la que la relación del esfuerzo tangencial al normal (oblicuidad) alcance un cierto valor máximo. Este valormáximo es una función del acomodo y forma de las partículas y del coeficiente de fricción entre ellas. No fija la hipótesis de variación lineal entre el esfuerzo tangencial y normal para definir la oblicuidad de la superficie critica; dicha ley de variación queda representada en general por una curva.
 
                                              
 
6.      Teoría de Mohr-Coulomb:
Es la...