2. resistencia al corte

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mecanica de suelos

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  • 15/11/2014

    1

    RESISTENCIA AL CORTE ECUACION DE FALLA COULOMB

    ECUACION DE FALLA COULOMB Resistencia al corte

    relacionado a la estabilidad de una masa.

    Resistencia mxima al corte

    en el plano de falla

    = +

    Basado en la ley de Amonton con la inclusin de un termino de cohesin.

    Los suelos fallan o cuando exceden su resistencia al corte, es decir, cuando alcanzan una tensin equivalente a la tensin de falla.

    ECUACION DE FALLA COULOMB

    Parmetros fundamentales

    ngulo de friccin

    Tipo de mineral

    constitutivo de las

    partculas.

    Tamao de los granos o

    partculas.

    Forma de los granos o

    partculas.

    Distribucin de los

    tamaos de granos o

    partculas.

    (Jaime Suarez 2009) (Wikipedia)

    ECUACION DE FALLA COULOMB

    Parmetros fundamentales

    ngulo de friccin

    Fbrica o microestructura

    (organizacin de las

    partculas).

    Densidad.

    Permeabilidad (Facilidad

    de drenaje).

    Presin normal o de

    confinamiento.

    Presin de

    preconsolidacin.

    (Jaime Suarez 2009) (Wikipedia)

    ECUACION DE FALLA COULOMB

    Parmetros fundamentales

    COHESION

    Tamao de la partcula

    Composicin mineralgica (Cementacin y adherencia de la partcula)

    Humedad

    Grado de consolidacin

    Esta relacionado con la afinidad electroqumica entre el suelo y el agua.

    Cohesin aparente se da en los suelos no saturados debido a la tensin capilar.

    (Jaime Suarez 2009) (Wikipedia)

  • 15/11/2014

    2

    ECUACION DE FALLA COULOMB TERZAGHI KARL: modifico la ecuacion de Mohr-Coulomb

    debido a que el agua no aporta resistencia al corte

    Dnde

    y son propiedades del esqueleto de los suelos denominadas cohesin efectiva y angulo de friccin efectiva.

    ECUACION DE FALLA COULOMB

    RESISTENCIA: FRICCION

    RESISTENCIA: FRICCION Y

    COHESIION

    W

    S

    N

    S = Fuerza cortante

    W

    C S

    N

    S = Fuerza cortante

    ECUACION DE FALLA COULOMB

    Curva esfuerzo deformacin

    (Jaime Suarez 2009)

    ECUACION DE FALLA COULOMB

    Envolventes de falla de las Resistencias Pico y Residual

    (Jaime Suarez 2009)

    ECUACION DE FALLA COULOMB

    Condiciones de flujo

    Resistencia drenada y no

    drenada

    Drenados: Cuando el agua flujo hacia afuera o hacia adentro de la masas de suelo y no se producen cargas.

    No drenados: Cuando el agua no es capaz de fluir hacia afuera de la masa de suelo y se producen presiones de poros.

    La resistencia drenada es la resistencia del suelo cuando se carga en forma lenta y no se producen presiones de poro en exceso debidas a la aplicacin de la carga.

    La resistencia no drenada es la resistencia del suelo cuando las cargas que producen la falla se aplican sobre la masa de suelo a una velocidad superior a la del drenaje del suelo.

    ECUACION DE FALLA COULOMB

    Presin de poros

  • 15/11/2014

    3

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO

    DE MOHR

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE

    MOHR Direccin de Esfuerzos principales

    3

    1

    Superficie de falla

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE

    MOHR MOHR COULOMB CRITERIO

    Radio

    c

    Punto de Tangencia

    1/2(1 + 3

    )

    1/2(1 3

    )

    c/

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE

    MOHR

    (Jaime Suarez 2009)

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE

    MOHR Envolvente de falla en suelos granulares

    Donde: c = Cohesin real

    del suelo .

    'B = ngulo de friccin residual.

    ' = ngulo de dilatancia mxima.

    pN = Nivel de esfuerzo efectivo para '/2 o esfuerzo promedio.

    (Duncan y Wright, 2005).

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE

    MOHR Envolvente de falla en suelos cohesivos

    (Duncan y Wright, 2005).

    Envolventes de resistencia

    drenada y no-drenada

    para esfuerzos efectivos y

    totales en una arcilla

    saturada

  • 15/11/2014

    4

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE

    MOHR Envolvente de falla en suelos cohesivos

    (Duncan y Wright, 2005).

    Envolventes de resistencia

    al cortante para esfuerzos

    efectivos en arcillas

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE

    MOHR Envolvente de falla en suelos cohesivos

    (Duncan y Wright, 2005).

    Envolventes de falla para

    arcilla parcialmente

    saturada

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE

    MOHR

    (Lambe y Whitman, 2005).

    Representacin de los esfuerzos mediante el crculo de

    Mohr

    ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE

    MOHR

    (Berry, Peter 1993).

    Diagramas p y q

    ANALISIS DE CONDICIONES

    ANALISIS DE CONDICIONES Trayectoria de esfuerzos

    (Duncan y Wright, 2005).

  • 15/11/2014

    5

    ANALISIS DE CONDICIONES Anlisis en Condiciones

    Drenadas

    Anlisis en Condiciones No-

    drenadas

    El anlisis en condiciones drenadas se realiza utilizando los siguientes parmetros:

    pesos unitarios totales.

    Parmetros de c y ' para esfuerzos efectivos.

    Presiones de poros determinadas por los niveles hidrostticos del agua o el anlisis del movimiento del agua.

    En condiciones no-drenadas, el cambio de las cargas ocurre ms rpidamente que el flujo del agua. Las presiones de poros son controladas por el comportamiento del suelo como respuesta a los cambios de las cargas externas.

    El anlisis de condiciones no drenadas se realiza utilizando los siguientes parmetros:

    Pesos unitarios totales.

    Parmetros c y para esfuerzos totales.