Resistencia De Suelos Cortante
Páginas: 25 (6004 palabras)
Publicado: 4 de diciembre de 2012
Resistencia al Cortante
La resistencia cortante de una masa de suelo es la resistencia interna por área unitaria que la masa de suelo ofrece para resistir la falla el deslizamiento a lo largo en cualquier plano dentro de el. Los ingenieros deben entender la naturaleza de la resistencia cortante para analizar los problemas de estabilidad del suelo, tales como la capacidad de carga, estabilidadde taludes y la presión lateral sobre la estructuras de retención de tierras.
CIRCULO DE MOHR
El diagrama de Mohr es el método más común para representar los resultados de los ensayos de corte en suelos. El círculo de Mohr representa un ensayo triaxial y la envolvente de los círculos de Mohr representa el estado de esfuerzos en el momento de una falla al cortante.
En un análisis endos dimensiones, los esfuerzos en un punto pueden ser representados por un elemento infinitamente pequeño sometido a los esfuerzos x, y, y xy. Si estos esfuerzos se dibujan en unas coordenadas - , se puede trazar el círculo de Esfuerzos de Mohr. En este círculo se definen los valores de máximo ( 1) y mínimo ( 3), conocidos como Esfuerzos principales. Para interpretar correctamente el fenómeno defalla al cortante en un talud debe tenerse en cuenta cuál es la dirección de los esfuerzos principales en cada sitio de la superficie de falla. El esfuerzo es vertical en la parte superior de la falla y horizontal en la parte inferior.
Envolventes de resistencia:
El círculo de Mohr se utiliza para representar o describir la resistencia al cortante de los suelos, utilizando la envolvente defalla Mohr – Coulomb, lo cual equivale a que una combinación crítica de esfuerzos se ha alcanzado. Los esfuerzos por encima de la envolvente de falla no pueden existir.
La envolvente de falla Mohr - Coulomb es generalmente una línea curva que puede representarse en la forma:
s = A( ´)b
Donde:
s = Resistencia al cortante
´ = Esfuerzo normal efectivo
A y b = Constantes
En la práctica normalde Ingeniería, generalmente, esta curva se define como una recta aproximada dentro de un rango seleccionado de esfuerzos en el cual
s = c´ + ´ tan ´
Donde:
c´ = Intercepto del eje de resistencia (cohesión) y
´ = Pendiente de la envolvente (ángulo de fricción).
En la mayoría de los suelos, la envolvente de falla para niveles de esfuerzos pequeños no es recta sino curva y el error de asumirlacomo recta puede modificar sustancialmente los resultados de un análisis.
En la realidad, no existe un ángulo de fricción para esfuerzos normales bajos y es preferible utilizar todos los valores de la envolvente. Sin embargo, los ensayos normales de resistencia al cortante no se realizan con suficientes puntos para determinar las características de la curva en el rango de esfuerzos bajos.Hawkins (1996) indica que es recomendable presentar los ángulos de fricción como una función de las presiones normales.
´ = f( ´)
y ´(ultimo) = pendiente de la parte recta de la envolvente
El círculo de Mohr puede extenderse también al análisis de suelos parcialmente saturados, teniendo en cuenta las presiones en el agua y el aire en los vacíos (Fredlund 1978).
Envolventes de esfuerzostotales y de esfuerzos efectivos:
Las envolventes de esfuerzos pueden representarse en términos de esfuerzos efectivos o de esfuerzos totales. La envolvente de esfuerzos totales refleja las presiones de poro que se producen durante el corte no-drenado como también el comportamiento en términos de esfuerzos efectivos.
“Envolventes de resistencia drenada y no-drenada para esfuerzos efectivos ytotales en una arcilla saturada (Duncan y Wright, 2005)”.
La envolvente de esfuerzos totales es horizontal o sea que la resistencia al cortante es constante y es independiente de la magnitud del esfuerzo total. La resistencia al cortante es la misma para todos los valores de esfuerzo normal, debido a que la arcilla es saturada y no-drenada. El incremento o disminución del esfuerzo total normal...
La resistencia cortante de una masa de suelo es la resistencia interna por área unitaria que la masa de suelo ofrece para resistir la falla el deslizamiento a lo largo en cualquier plano dentro de el. Los ingenieros deben entender la naturaleza de la resistencia cortante para analizar los problemas de estabilidad del suelo, tales como la capacidad de carga, estabilidadde taludes y la presión lateral sobre la estructuras de retención de tierras.
CIRCULO DE MOHR
El diagrama de Mohr es el método más común para representar los resultados de los ensayos de corte en suelos. El círculo de Mohr representa un ensayo triaxial y la envolvente de los círculos de Mohr representa el estado de esfuerzos en el momento de una falla al cortante.
En un análisis endos dimensiones, los esfuerzos en un punto pueden ser representados por un elemento infinitamente pequeño sometido a los esfuerzos x, y, y xy. Si estos esfuerzos se dibujan en unas coordenadas - , se puede trazar el círculo de Esfuerzos de Mohr. En este círculo se definen los valores de máximo ( 1) y mínimo ( 3), conocidos como Esfuerzos principales. Para interpretar correctamente el fenómeno defalla al cortante en un talud debe tenerse en cuenta cuál es la dirección de los esfuerzos principales en cada sitio de la superficie de falla. El esfuerzo es vertical en la parte superior de la falla y horizontal en la parte inferior.
Envolventes de resistencia:
El círculo de Mohr se utiliza para representar o describir la resistencia al cortante de los suelos, utilizando la envolvente defalla Mohr – Coulomb, lo cual equivale a que una combinación crítica de esfuerzos se ha alcanzado. Los esfuerzos por encima de la envolvente de falla no pueden existir.
La envolvente de falla Mohr - Coulomb es generalmente una línea curva que puede representarse en la forma:
s = A( ´)b
Donde:
s = Resistencia al cortante
´ = Esfuerzo normal efectivo
A y b = Constantes
En la práctica normalde Ingeniería, generalmente, esta curva se define como una recta aproximada dentro de un rango seleccionado de esfuerzos en el cual
s = c´ + ´ tan ´
Donde:
c´ = Intercepto del eje de resistencia (cohesión) y
´ = Pendiente de la envolvente (ángulo de fricción).
En la mayoría de los suelos, la envolvente de falla para niveles de esfuerzos pequeños no es recta sino curva y el error de asumirlacomo recta puede modificar sustancialmente los resultados de un análisis.
En la realidad, no existe un ángulo de fricción para esfuerzos normales bajos y es preferible utilizar todos los valores de la envolvente. Sin embargo, los ensayos normales de resistencia al cortante no se realizan con suficientes puntos para determinar las características de la curva en el rango de esfuerzos bajos.Hawkins (1996) indica que es recomendable presentar los ángulos de fricción como una función de las presiones normales.
´ = f( ´)
y ´(ultimo) = pendiente de la parte recta de la envolvente
El círculo de Mohr puede extenderse también al análisis de suelos parcialmente saturados, teniendo en cuenta las presiones en el agua y el aire en los vacíos (Fredlund 1978).
Envolventes de esfuerzostotales y de esfuerzos efectivos:
Las envolventes de esfuerzos pueden representarse en términos de esfuerzos efectivos o de esfuerzos totales. La envolvente de esfuerzos totales refleja las presiones de poro que se producen durante el corte no-drenado como también el comportamiento en términos de esfuerzos efectivos.
“Envolventes de resistencia drenada y no-drenada para esfuerzos efectivos ytotales en una arcilla saturada (Duncan y Wright, 2005)”.
La envolvente de esfuerzos totales es horizontal o sea que la resistencia al cortante es constante y es independiente de la magnitud del esfuerzo total. La resistencia al cortante es la misma para todos los valores de esfuerzo normal, debido a que la arcilla es saturada y no-drenada. El incremento o disminución del esfuerzo total normal...
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