COMPRESIBILIDAD EN SUELOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE INGENIERIA CIVILANALIS ESTRUCTURAL II

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE INGENIERIA CIVILCONCRETO ARMADO II

Hyo - 2015CONCRETO ARMADO II ALUMNO: FLORES FLORES EBER ROLYCODIGO: 2010100283 B

DOCENTE: Ing. RONALD SANTANA TAPIA

I. Definicin:Propiedad que tienen los materiales que sufren disminucin de volumen cuando son sobre ellos aplicadas fuerzas externas. Una de las principales causas de los asentamientos es la compresibilidad del suelo.La variacin del volumen de los suelos es por efecto de compresin y es influenciada por los siguientes factores: Granulometra Densidad Grado de Saturacin Permeabilidad Tiempo de accin de la carga de compresin

La influencia de cada uno de estos factores y de su conjunto sobre la compresibilidad puede ser simulada de forma didctica por el Modelo Analgico de Terzaghi.II. Analoga: Los resortes representan la estructura del suelo. Los resortes resistentes y/o previamente comprimidos representaran un suelo ms compacto o ms rgido y viceversa. Los agujeros del mbolo representan los vacos del suelo. Agujeros de pequeo dimetro son anlogos a una estructura de vacos muy pequeos como los de la arcilla (suelo con baja permeabilidad), agujeros grandes se aproximan a los presentados por arenas y pedregullos (suelos con elevada permeabilidad) El agua representa el agua en los vacos del suelo. El recipiente totalmente lleno representa un suelo saturado. Se describen a continuacin algunos experimentos a partir de la compresin del mbolo.Ejemplo 1: Agujeros cerrados y el recipiente lleno (S = 1); Aplicada una carga P de compresin y siendo el agua incompresible, toda la carga ser absorbida por el agua.

Ejemplo 2: Agujeros abiertos y el recipiente lleno (S = 1); Aplicada la carga P, esta de inmediato (t = 0) se transmite al agua. Como el agua puede escapar por los agujeros ocurre un proceso de deformacin por compresin, los resortes se van comprimiendo y consecuentemente van absorbiendo la deformacin. El proceso finaliza, el agua deja de salir y los resortes no se deforman ms, cuando toda la carga P hubiese sido transmitida del agua hacia los resortes.III. Ensayos de Compresin:Las propiedades de compresibilidad del suelo pueden ser definidas a partir de ensayos de compresin que pueden ser clasificados de acuerdo con el grado de confinamiento, o sea: No confinados Confinados parcialmente Confinados integralmente

Ensayo de compresin no confinada:Este ensayo tambin se llama ensayo de compresin simple o compresin uniaxial. El ensayo consiste en el moldeo de un cuerpo de prueba cilndrico y en su cargamento por la accin de una carga axial. La carga aplicada en una nica direccin, dando libertad al cuerpo de prueba para deformarse en otras direcciones sin cualquier restriccin.Registrndose las tensiones en el plano horizontal (carga dividida por el rea de la seccin transversal) por la deformacin longitudinal, l, se obtiene la siguiente curva:El suelo no es un material elstico, pero se admite con frecuencia en el un comportamiento elstico-lineal, definindose un mdulo de elasticidad. Y para un cierto valor de tensin y un coeficiente de Poisson .Ensayos de Compresin parcialmente confinada:Es normalmente conocido como ensayo de compresin triaxial. En este caso se aplican, adems de la tensin axial, presiones laterales que impiden parcialmente la libertad de deformacin. En general, el cuerpo de prueba es cilndrico, con relacin altura/dimetro mnima igual a 2,5.El mdulo de elasticidad del suelo depende de la presin a la que el suelo est confinado. Tal hecho nos muestra como se vuelve difcil establecer un mdulo de elasticidad para el suelo, pues en la naturaleza el est sometido a confinamientos crecientes en cuanto crece la profundidad.El ensayo consiste inicialmente en la aplicacin de una presin confinante hidrosttica (3), luego se mantiene constante la presin confinante, se aplican aumentos en la direccin axial. Durante el cargamento se miden en diversos intervalos de tiempo, el aumento de tensin axial que est actuando y la deformacin vertical del cuerpo de prueba.Nota:Como orden de magnitud se pueden indicar los valores presentados en la tabla a continuacin, como mdulo de elasticidad para arcillas sedimentarias saturadas, en requisitos rpidos, que no permiten el drenaje de la misma.

Para las arenas, los mdulos de elasticidad que interesan son los correspondientes a la situacin drenada, pues la permeabilidad es alta en relacin al tiempo de aplicacin de la carga. Los ensayos deben ser realizados con el confinamiento de los cuerpos de prueba. La tabla a continuacin muestra un orden de magnitud de sus valores, para presin de confinamiento del orden de los 100 kPa.

Ensayo de compresin totalmente confinado:Tambin llamado como ensayo de compresin endomtrica. En este caso el cuerpo de prueba a comprimir es colocado dentro de un recipiente (anillo) indeformable, siendo aplicada externamente la tensin axial. El anillo impide cualquier tendencia de deformacin lateral y el confinamiento es total.En este ensayo las tensiones laterales son desconocidas. Estas tensiones son generadas en ocurrencia de la aplicacin de la tensin axial y por al consecuente reaccin de las paredes del anillo endomtrico.Las muestras generalmente indeformadas, pueden ser recolectadas en bloques o con el auxilio de tubos de muestra con paredes finas, denominados tubos Shelby. Mucho cuidado deber ser tomado para que la muestra no sufra ningn tipo de perturbacin desde la recoleccin hasta el moldeo y laboratorio.Si fuese perturbada la muestra, poco o casi nada se podr obtener sobre el comportameinto del suelo en su estado natural.Este ensayo simula el comportamiento del suelo cuando el es comprimido por la accin del peso de nuevas capas que sobre el se depositan (Ej- cuando se construye un terrapln en grandes reas).El ensayo es generalmente realizado en 6 a 10 escalas de carga, siendo que cada escala dura por lo menos 24 horas. La descarga es realizada en 4 a 6 escalas, siguiendo los mismos procedimientos de lectura empleados que cuando fueron aplicadas las escalas de carga.Por tanto, un ensayo endomtrico de suelo demora aproximadamente una semana.IV. CIMENTACIONES SUPERFICIALES: Efecto de la compresibilidad del suelo.

En la seccin 3.3, las ecuaciones (3.3), (3.7) y (3.8), que son para el caso de falla general de corte, fueron modificadas en las ecuaciones (3.9), (3.10) y (3.11) para tomar en cuenta el cambio de modo de falla en el suelo (es decir, falla local por corte). El cambio se debe a la compresibilidad del suelo. Para tomar en cuenta la compresibilidad del suelo, Vesic (1973) propuso la siguiente modificacin a la ecuacin (3.25),

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