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8/10/2019 Cap II - RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE DE LOS SUELOS (8).ppt
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Resistencia al Esfuerzo
ortante de los Suelos
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1. GENERALIDADES
Este capitulo se ocupa de la evaluacin de los
parmetros de la resistencia al esfuerzo cortante delos suelos.
Los suelos fallan bajo una combinacin de esfuerzo
normal de comprensin y esfuerzo cortante en el plano
de falla.Es necesario evaluar el esfuerzo cortante en los
suelos por el problema de estabilidad de los suelos.
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Esfuerzos normal y cortante, en el interior de un
bloque de suelo, producidos por esfuerzos
externos: vertical y horizontal.
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3. TEORA DE COULOMB.
Fue la primera hiptesis de la resistencia al esfuerzo de corte :
Esfuerzos normales y cortantes en un bloque de suelo.
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Terzaghi (1925) hizo notar la necesidad de considerar el
efecto de la presin de poros en la resistencia de suelo. La
presin de poros consiste en la presin en el agua dentro
de los poros del suelo.
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Hvorslev en (1937) utilizando
datos de laboratorio verifico el
uso de parmetros en Presiones
efectivas y obtener la ecuacinsiguiente : (Couloub-Hvorslev).
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4. COHESIN.
Es la atraccin entre partculas originada por las
fuerzas moleculares y las partculas de aguaLa cohesin se mide en:
Kg/cm2.
En los suelos arcillosos la cohesin es baja , los
suelos limosos tienen poca cohesin, en las
arenas la cohesin es nula.
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5. FRICCIN INTERNA.
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6. CIRCULO DE ESFUERZOS DE MOHR.
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Diagrama de Mohr.
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Envolvente de Mohr y teora de Coulomb.
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7. ENSAYO DE CORTE DIRECTO.
Mediante este ensayo se determina el Angulo de friccin interna
y la cohesin del suelo con estos parmetros se obtiene lacapacidad portante del suelo.
Referencias: ASTM D3080.
Para el ensayo se necesita 03 muestras inalteradas con el
muestreador rectangular de 10cm de lado y 4cm de altura.
Se dibuja los esfuerzo normales y esfuerzos tangenciales
mximos de cada muestra(escala natural).
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Detalles del equipo de corte directo.
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8. ENSAYO DE COMPRESIN SIMPLE.
Se utiliza en suelos arcillosos este ensayo permite obtener en
forma cuantitativa valores de la resistencia a la compresin(qu)y por ende la resistencia al esfuerzo cortante.
Referencias ASTM D-2166-98.
La muestra debe ser inalterada de 4cm de dimetro y 6cm de
longitud se debe determinar la densidad natural y el contenido
de humedad de la muestra luego se determina la deformacinaxial unitaria. Los resultados se dibujan en escala natural.
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9. DIAGRAMA DE ESFUERZO CORTANTE VS. DEFORMACIN.
Se debe considerar el esfuerzo normal de 0.5kg/cm2 luego de
1 kg/cm2 y de 1.5kg/cm2 as como la deformacin durante elensayo.
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10. DIAGRAMA DE ESFUERZO CORTANTE VS.ESFUERZO NORMAL.
Para hallar la cohesin y la friccin se grafican los datos de
esfuerzo normal y esfuerzo mximo.
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11. ENSAYO DE COMPRESINTRIAXIAL.
Con este ensayo se estudia con mayor precisin los suelos
finos saturados, superando inconvenientes que presenta elaparato de corte directo.
El tamao de la muestra que se ensaya en el aparato de corte
triaxial depende del modelo de aparato. La altura de la muestra
es el doble del dimetro.
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12. FENMENO DE LICUACIN DE LOS SUELOS.
Es importante saber que los nicos materiales trreos que
presentan este fenmeno son los suelos granulares que tengan
una distribucin de partculas uniforme y con cierta cantidad o
contenido de materiales finos. Las condiciones para que se
produzca este fenmeno son las siguientes:
Distribucin granulomtrica, baja densidad de los materiales,
ubicacin bajo el nivel fretico y ser sometidos a la accin defuerzas dinmicas como las fuerzas dinmicas de sismo.
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Desprendimiento del suelo por licuefaccin
1957 Lago Merced
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Niigata, Japan Earthquake, 1964
Falla por la
disminucin de la
capacidad
portante del
suelo
Ocurri cerca al
Banco Ro
Shinano
Los edificios por
si mismossufrieron daos
estructurales.
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Niigata, terremoto en Japn , 1964
El desplazamiento de las cimentaciones de los pilares
causan el desprendimiento de la superestructura del
puente.
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Niigata, terremoto en Japn , 1964
Hundimiento de
zonas de arena en
la localidad de
Niigata despus
del sismo
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Terremoto en Kobe, Japn 1995
Fuertes vibraciones en el
suelo producen
licuefaccin de suelos
caus el colapso de la
Autopista Hanshin.
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