clase1ge2_2015
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geología generalTRANSCRIPT
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UNIVERSIDAD NACIONAL“DANIEL ALCIDESUNIVERSIDAD NACIONAL“DANIEL ALCIDESCARRION”CARRION”
FACULTAD DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DEESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE
GEOLOGIAGEOLOGIA
Ing. Eder G. ROBLES MORALES
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MOTIVACIÓN
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INTRODUCCION A LA
TEORÍA ELÁSTICA
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ELASTICIDA
D
Si las fuerzas
externas
qu
e
producen
un ciertolímite, cuandolas
deformación noexcedieranla deformacióndesaparece fuerzas
cesan de actuar, esvuelve a su estado original.
decir
elmaterial
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PROPIEDADES
ELASTICASLa deformación elástica esaquella quedesaparece cuando desparece la
carga producido la deformación
queha
La elasticidad ideal es aquella en que lacarga
la descarga ocurren instantáneamente
!omo "sta relación nunca ocurre, aquesiempre existe un retraso en la
descarga, lapso se denomina
"ste
2(
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2)
DEFORMACION PURAMENTE
ELASTICA&l alargamiento es función lineal de lafuerza*Le de #oo+e o de roporcionalidad-
La expresión matemática se encuentraen larelación de una arrade
longitud l , /0
cm2
,cargada
condirección de
una
fuerzala arra
actuand
o
enla
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1onde& !onstant
econocida
4modulo
de elasticidadomodul
ode 5oung4
, represent
adesde
un punto
devist
a
de la
mecánica
la deformailid
ad
del maciz
orocoso.6 &sfuerzo
1eformación.
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1&9:';<!$:=1& !:'%&
2>
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La ecuación 0 representa la deformación enuna soladirección *&lasticidad lineal-.
La le de #oo+e,
tami"n
se puede
adaptar
paracálculos
hidrostáticos siguiente forma
deformaciones
de corte
en la
V
1onde
? &l camio
unitario
de
la
presión hidrostática,
causando uncamio
unitario en el volumen*[email protected] ;odulo de ul+ o
compresiilidad
&sfuerzo de corte
1eformación de corte o
angular
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ESFUERZOS Y
DEFORMACIONES
(3
√
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√ Esfuerzos y Deformaciones
FUERZ
A
&s una magnitud vectorial
que
tiend
e
a
deundecir
producir un camio en elmovimientocuerpo o en su estructura interna, estiende
a producir
una
deformación
((
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ESFUERZO (Stress): Aquel que tiene ! e"#r$!r un %uer&#
L! e"#r$!%i'n e&ene e %'$# l! "uer! esistriui!
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El ESFUERZO(STRESS) &uee %#nsier!rse %#$#
e l! Fuer!
l! %#n%entr!%i'n
sEs"uer# en un
&l!n#*
+ F,A
-N,$. + - /!
-00 1/! + - 2!r
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ESFUERZO(LITOST3TICO)
Fuer! 4erti%!l + r V5 + r L65
Es"uer# 4erti%!l + r L65,L. + r 5L
r 5L + (.700 25,$6)(-0$,s.)(-800$) + 90800000 /!
+ 908 1/! + 908 2!r
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Un esfuerzo sobre un plano(tracc!n" es un #ector (co$o
una fuerza"
Es"uer# n#r$!l: esfuerzo perpen%cular al plano
Es"uer# %i!ll!nte: esfuerzo paralelo (tan&encal" al plano
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CA1/O DEESFUERZOS
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ESFUERZO + Con'unto %e traccones en un punto%eter$na%o
sobre el
cual se %r&en to%as las posbles superfces
s-
s-:
s6:
Es"uer#
Es"uer#
%#$&resi4#
%#$&resi4#
$!;#r
$en#r
s6 s6
s ) s* son se$pre perpen%culares entre s )
se$pres perpen%culares al plano s no+a)esfuerzo czallante
s-
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CA1/O DEESFUERZOS
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FUERZAS DE CUERPO O MASICAS
(FC
FM!
&stán en relación directa con lamasa delcuerpo al cual seaplican.
&Cm. Lagravedad,9uerza !entrífuga, campos
magn"ticosFUERZAS DE SUPERFICIE (FS!
1ependen siempre de causas externas al
cuerpo no guardan ninguna relación con lamasa del cuerpo.Son aplicadas a una superDcie del cuerpo
Se sudividenen
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FUERZAS DESUPERFICIE
roducen movimiento
S"#$%e
FUERZAS DESUPERFICIE
roducen distorsión
C#$&e')
EE
E
Si son divergentes se consideran tensionalesSi son convergentes se consideran compresionales
1os fuerzas actuando en sentidos contrarios segFn
dos rectas paralelas constituen un par defuerzascupla
Las fuerzas compuestas pueden ser aunmas complicadas, cuando dos pares de
fuerzas tienden producir torsión
o
Ea
(7
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ESFUERZO
&s la 9uerza por unidad de superDcie
quesoporta un plano cualquiera de un cuerpo
&s la relación entrela
superDcie soportante
9uerza
aplicada
la
√ Esfuerzos y Deformaciones
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√ Esfuerzos y Deformaciones
PRESION
LITOSTATICA
( PL
!roducido por la gravedad es unesfuerzo en
E
cualquier punto de la
corteza
deid
o
al pes
odeLa la columna derocasE L secalcula
como
(G
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FUERZAS
DESUPERFICIE
SOBRE
PLANOS
)H
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)0
COMPONENTES DELESFUERZO
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COMPONENTES
DELESFUERZO
)2
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ESTAD
O
DEESFUERZ
O
)3
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TENSORE
S
DEESFUERZ
O
)(
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))
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&l %&=S:'
1&&S9I&'J:S
S&&K'&S<
!:;:
)7
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CLASIFICACION DE LAS DEFORMACIONES
CONTINUIDAD
POR
E !:=%$=I< :<9$=!uando la deformación interna =: S&<'<
=$=BI=<' 1& I=%:S
E 1$S!:=%$=I< : =:<9$=$mplica la intervención de discontinuidades,
que
pueden haer sido creadas por ladeformación o porque a existían fueronutilizadas por el proceso de deformación
83
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8(
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CLASIFICACION DE LASDEFORMACIONESRESULTADOS FISICOS
POR
E 1&9:';<!$:=9'<B$Lroduce rotura
&s discontinua
*rittle-
E 1&9:';<!$:=
1I!%$Lfractura
*1uctile-&l cuerpo
no&s continua
se
8)
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DEFORMACIONDUCTIL
La 1eformación 1Fctil sedividedeformaciones
en dostipos
de
E 1&9:';<!$:= &L<S%$!<roduce deformación por aplicación de uncampo de esfuerzos pero si se retiran losesfuerzos ladeformación se pierde, recuperando el
cuerpo su forma originalE 1&9:';<!$:= &';<=&=%&
Son deformaciones continuas, plásticas oviscosas las deformaciones permanecen
aun cuando son retirados los esfuerzos87
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CLASIFICACION DE LAS
DEFORMACIONES
POR
ELRESULTADOGEOMETRICOE 1&9:';<!$:= #:;:B&=&<
Las líneas que eran rectasantes de siguen siendo rectas las paralelas paralelas
ladeformaciónsiguen
siendo
E 1&9:';<!$:=$=#:;:B&=&<
resenta camios profundos
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8>
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8G
1&9:';<!$:=1$S!:=%$=I<
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>0
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!uando se somete un cuerpo a un sistema de fuerzas, estesufrirá los siguientes efectos
a. %raslación transporte en relación a algFn sistema decoordenadas
.'otación camio de orientación
c.1istorsión camio de forma
d.1ilatación camio de volumen
&l análisis de la deformación es esencialmente la descripcióngeom"trica del estado deformado
∗.
SABERES PREVIOSSABERES PREVIOS
DEFOR1ACI<N DE LA ROCASDEFOR1ACI<N DE LA ROCAS
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&s el desplazamiento a nuevas posiciones de
las partículas que constituen una masarocosa al estar sometido a esfuerzos.
DEFORMACIÓN*
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TIPOS DE DEFORMACIÓN
+.Tr)'%),"-n g%)%
en #)')*
∗ %raslación
∗ 'otación
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2. Deformación
interna
∗ 1ilatación ocompresión.
∗ 1istorsión
Ó
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DEFORMACIÓN/OMOG0NEA
&l gradiente dedesplazamiento esconstante.
Se caracteriza porLas líneas rectaspermanecen rectas, hastadespu"s de la deformación.
Las líneas paralelas se
mantienen paralelas. %odas las líneas con lamisma dirección poseen e,M, N, O iguales.
ÓÓ
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DEFORMACIÓNDEFORMACIÓN/ETEROG0NEA/ETEROG0NEA
&l gradiente dedesplazamiento no esconstante.
Se caracteriza por
Las líneas rectas seconvierten en curvas.
Las líneas paralelas pierden
su paralelismo.ara cualquier línea losvalores de e, M, N, O sondiferentes
ÁCO O O CÁ CO S
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V)r"),"-n de %) de1r#),"-n en 1&n,"-n de %)e#$er)&r)
< maor temperatura, mas dFctil menos frágil es la roca
lo que nos indica que a maor temperatura menos esfuerzode deformación.
&sto es mu dependiente del tipo de la roca.
V)r"),"-n de %) de1r#),"-n en 1&n,"-n de %) $re'"-n(,n2n)ne!.< maor presión, maor ductilidad. La presión hidrostática*presión de Puidos, poros de las rocas...- hace que la rocase haga mas frágil
COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LASCOMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LASROCAS SOMETIDAS A CAMPOS DEROCAS SOMETIDAS A CAMPOS DE
ESFUERZOSESFUERZOS
CURVAS DE ESFUERZOCURVAS DE ESFUERZO
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CURVAS DE ESFUERZO 3CURVAS DE ESFUERZO 3DEFORMACIÓNDEFORMACIÓN
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EFORMACIÓN
EFORMACIÓN
E LAS
E LAS
ROCAS
OCAS
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L' e'r)' $%)n'L' e'r)' $%)n'
$&eden ,&r4)r'e en$&eden ,&r4)r'e end"1erene' 1r#)'d"1erene' 1r#)'*
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DEFORMACIÓN D5CTILDEFORMACIÓN D5CTIL
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