Teoria Resistencia Al Corte

Resistencia al Corte

Se denomina Resistencia al Corte a la resistencia de un cuerpo u objeto al esfuerzo de corte o cizallamiento en un plano de corte específico y en un momento de falla.
Los primeros estudios sobre la resistencia al corte de los suelos fueron efectuados por el ingeniero francés C. A. Coulomb (1736-1806), quien en una primera aproximación al problema, atribuyó éste fenómeno ala fricción producida entre las partículas de suelo como una extensión del concepto de la mecánica. Su teoría de falla establece que el material falla cuando el esfuerzo cortante actuante en un plano alcanza un valor límite máximo.
Pero Coulomb observó que existían materiales que sin presiones normales aplicadas sobre el plano de corte presentaban una cierta resistencia al cizallamiento. Paraestos suelos consideró una nueva constante a la que denominó cohesión C. Como, en general, los suelos presentan un comportamiento mixto, Coulomb determinó que la resistencia de los suelos debía expresarse como la suma de ambos comportamientos: la resistencia debida a la FRICCIÓN INTERNA y la resistencia debida a la COHESIÓN. Así estableció lo que hoy se denomina Ley de Coulomb.Ley de Coulomb: τ = C + σ.tanφ
Donde:
τ = esfuerzo de corte
C = cohesión
tanφ = coeficiente de fricción
σ = tensión normal
φ= Angulo de fricción interna

La ecuación sirve para determinar la combinación de esfuerzo cortante y normal que causa una fractura del material, y no cuando uno de ellos se maximiza.
La constante de proporcionalidad tanφ fue definida por Coulomb en términos de unángulo al que denominó ángulo de fricción interna.
Esta constante de proporcionalidad es en realidad el coeficiente de rozamiento interno, que multiplicado por el esfuerzo normal da el esfuerzo de rozamiento (fricción interna) que hay que superar para producir deslizamiento.
En el estudio de los suelos se puede caracterizar los materiales de la superficie y subsuelo según la forma de su línea defracturamiento o de falla de la siguiente manera:


Angulo de fricción φ


Sobre el bloque de peso W se está aplicando una fuerza P perpendicular a la dirección del plano horizontal, que se va a mantener constante; de esta forma la reacción normal N será la misma. La fuerza tangencial T’, con la cual se quiere hacer deslizar el cuerpo, se aplica con aumento gradual de intensidad, partiendo devalores pequeños hasta llegar al valor de T, con el cual está a punto de producirse el deslizamiento del bloque a lo largo del plano. La resistencia del bloque y el plano es la misma T’, por tanto se tiene una reacción resultante entre T’ y N llamada R’, que forma un ángulo α con la normal a la superficie del deslizamiento. Al aumentar la fuerza T también aumentará el ángulo α hasta que alcanza suvalor máximo cuando está a punto de producirse el deslizamiento, produciendo el ángulo de fricción entre los dos cuerpos. Si este criterio se aplica para una masa de suelo o roca que esta a punto de producir deslizamiento a lo largo de un plano, el resultante del esfuerzo normal y tangencial forma la reacción por fricción con un ángulo de fricción interna φ
El ángulo de fricción interna de cadamaterial depende de la composición mineralógica y del tamaño de las partículas del cual está hecho:


CRITERIO DE MOHR
Un ingeniero alemán de nombre Otto Mohr en 1882 crea un método para el cálculo del esfuerzo cortante máximo absoluto y la deformación máxima absoluta, por medio de una representación gráfica llamada CIRCULO DE MORH. Establece un nuevo criterio de falla a través del análisis de loscírculos de Mohr, en el cual la falla es función del esfuerzo de corte.
El círculo de Mohr permite apreciar las relaciones entre los esfuerzos que actúan sobre planos a diversos ángulos. Aunque muchas técnicas gráficas ya no se utilizan en el trabajo en ingeniería, el círculo de Mohr continúa siendo de gran valor porque proporciona una representación clara y simple de un análisis relativamente...